电镀法制备多孔光催化材料及其性能研究

以多孔泡沫镍为载体,采用电镀法制备多孔光催化材料,并研究其对水中罗丹明B的降解性能.结果表明,多孔光催化材料对水中罗丹明B的光催化降解反应严格符合零级动力学规律.最佳制备工艺条件为：电镀液中硫酸镍浓度180g/L;镀液中P25型纳米TiO2粉体投加量2g/L;电镀温度45℃;搅拌速度4档.Bi2O3和ZnO复合改性使产品的光催化性能提高,复合粉体中的Bi2O3和ZnO起电子-空穴分离的桥梁作用.纳米Bi2O3复合量达7%或ZnO复合量为2%时,产品的光催化性能最优.Ag修饰使经Bi2O3或ZnO复合的光催化材料的光催化性能有所提高.经Bi2O3复合的光催化材料的最佳Ag修饰量为1%,经ZnO复合的光催化材料的最佳Ag修饰量为4%.     

复合材料BiVO4/ZnO光催化降解废水中的丁基黄药

针对选矿废水中残留的有毒有害丁基黄药,通过水热法制备出一种高效复合型光催化材料BiVO₄/ZnO。采用XRD、SEM和UV-Vis等对样品的结构、形貌和光学性质等进行了表征。在模拟太阳光照射下,考察了降解时间、BiVO₄与ZnO不同质量百分比的BiVO₄/ZnO和不同丁基黄药初始浓度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明：①BiVO₄与ZnO按质量比25%复合的光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药模拟废水具有强降解效果;丁基黄药初始浓度越低、降解时间越长,丁基黄药的降解率越高;pH=7、初始浓度为50 mg/L的丁基黄药模拟废水50 mL,在复合光催化材料BiVO₄/ZnO用量为50 mg时的降解率为96.00%。②复合光催化材料BiVO₄/ZnO可循环用于丁基黄药的降解,丁基黄药的降解率几乎不受循环利用次数的影响。③复合光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药的降解行为符合一级反应动力学模型。     

回流法制备纳微棒簇氧化锌的结构与光催化性能

以Zn(CH_3COO)_2·2H_2O和氨水为原料,采用回流法,在不额外添加任何分散剂条件下制备纳微结构的ZnO棒簇。利用SEM、XRD和EDS等手段对产品的形貌和结构进行了表征。进一步研究了所制ZnO棒簇降解有机物亚甲基蓝的光催化性能。实验结果表明,在可见光照射时间为180 min后,所制纳微结构ZnO棒簇对亚甲基蓝的降解率可达96.7%。     

纳米ZnO薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备纳米ZnO,用X射线衍射仪和透射电镜表征纳米ZnO的结构和形貌,制成薄膜研究其光催化性能.结果表明,在450 - 650℃范围内,随着焙烧温度增加,ZnO的结晶度和晶粒尺寸均增大.纳米ZnO的光催化性能在焙烧温度为650℃时较好.ZnO薄膜(4cm×2cm)光催化氧化降解苯酚溶液的适宜条件为苯酚溶液初始浓度0.145g/L,H2O2( 30％)用量70.0mL/L,膜的纳米ZnO粉体用量为0.070g,室温下用两只40W荧光灯照射90min.最佳条件下苯酚降解率可达95％.     

ZnO/煤矸石复合光催化剂的制备与性能研究

以ZnSO_4、煤矸石和NaOH为原料,采用沸腾回流法制得了一系列不同质量比的ZnO/煤矸石复合光催化剂。用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜及紫外-可见漫反射光谱等多种手段对产物进行表征。以甲基橙和亚甲基蓝为目标降解物,考察了紫外光照下样品的光催化效果。结果表明,将球形ZnO负载于改性煤矸石表面可有效提高其光催化活性,且ZnO/煤矸石复合光催化剂的性能与ZnO的含量有关,当ZnO与煤矸石的质量比为10:100时,样品的光催化效果最佳,120 min内几乎将甲基橙和亚甲基蓝完全降解。此外,ZnO/煤矸石复合光催化剂还具有可重复使用的特点。     

Ag_3PO_4/埃洛石可见光催化降解抗生素性能研究

以埃洛石为载体,采用超声辅助-沉淀法制备了系列Ag_3PO_4/埃洛石复合光催化剂。结果表明,Ag_3PO_4/埃洛石复合光催化剂中,部分Ag_3PO_4进入到埃洛石管腔层间,二者通过界面效应和量子化效应增强了催化剂的光吸收能力,并拓宽了催化剂的光谱响应范围。光催化降解盐酸四环素试验表明,Ag_3PO_4含量(质量分数)为10%的Ag_3PO_4/埃洛石光催化活性更优,当催化剂投加量为1.0 g/L,溶液初始pH值为6,H_2O_2的投加量为15 mL/L,可见光下反应120 min时,20 mg/L盐酸四环素降解率达89.13%,表现出比纯Ag_3PO_4更好的光催化活性和稳定性,该催化剂对其他几种抗生素也表现出良好的降解效果。     

高岭土负载ZrO2/ZnO纳米复合粉体制备及光催化应用

以氯氧化锆、醋酸锌、高岭土、尿素、无水乙醇等为原料,采用水热沉淀法制备了高岭土负载Zr O2/Zn O复合粉体,利用XRD及FT-IR对所得粉体进行表征.同时研究了不同粉体对甲基橙溶液的光催化降解效果,结果表明,当w(高岭土)∶w(Zr O2/Zn O)=1∶1时,高岭土负载Zr O2/Zn O复合粉体的光催化性能良好、降解率高.     

TiO_2/硅藻土复合光催化材料的制备与光催化性能研究

以纳米二氧化钛和硅藻土为原材料,采用机械力活化法制备了TiO2/硅藻土复合光催化材料。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对复合材料进行了表征,并用甲基橙溶液的光催化降解率对复合材料的光催化性能进行了评价。结果表明,复合光催化剂的光催化降解率随TiO2负载量的增大而增大,20%硅藻土-80%TiO2的TiO2/硅藻土复合光催化材料样品在光照60min后对甲基橙的降解率达90%,与纯纳米TiO2的效果基本相同。     

纳米ZnO/白云母复合材料制备及其性能研究

以Zn（NO3）2、尿素和200目酸洗白云母粉为原料，采用化学沉淀法制得纳米ZnO／云母复合材料。对合成产物进行了表征，研究了它在UV下的光催化降解的性质。结果表明：ZnO与白云母复合程度良好，沉积在白云母表面的纳米ZnO平均粒径约24．46nm。该复合材料可在光催化的条件下降解有机染料，在距液面高50cm的30w紫外线灯的照射下，对有机物的脱色速率常数是0．11／h。此类产品在化妆品、涂料、环保等方面的应用将具有较高的经济价值。     

纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂的研究进展

半导体TiO2具有优异的光催化性能,在降解废水中有机污染物及室内挥发性有机污染物(VOCs)领域有着广阔的应用前景,进一步提高其可见光活性并将其固定化是该技术工业化的关键。纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂具有光催化活性高、易分离回收等优点,是目前光催化材料领域的研究热点。本文根据国内外近期纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂的研究现状,对其制备及改性进行了综合评述,并对其应用前景进行了展望。     

Visible light induced TiO2 pillared MMT photocatalyst coupling-doped with S and N

Visible light induced titanium dioxide (TiO₂) pillared montmorillonite clay (MMT) photocatalyst coupling-doped with S and N elements was prepared by the two-step adsorption method. The photocatalyst was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectroscopy. The photocatalysic efficacy of the prepared photocatalyst for degrading gaseous formaldehyde was evaluated under visible light irradiation. The degrading rate of gaseous formaldehyde is nearly 85% in 300 min visible light irradiation. The results demonstrate that the much higher visible light photocatalytic activity of the photocatalyst is due to the synergistic effects of coupling-doping of S and N elements to TiO₂, extensive specific surface area of MMT and quantum sized efficacy between layers of MMT. Supported by the Scientific Research Foundation for the Returned Overseas Chinese Scholars, State Education Ministry, China (LX-2006-3311)     

尿素量对CeO2粒子结构、形貌和光催化活性的影响

以尿素为沉淀剂,采用微波回流法制备了CeO₂粒子。利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),孔隙比表面积(BET)以及荧光光谱(PL)等对样品的物理化学性能进行了表征。研究了不同尿素添加量对样品结构、形貌的影响,并通过降解苯酚溶液考察了所制备的CeO₂粒子的光催化活性。结果表明,所制备的二氧化铈粒子形貌为规则的菱形,随尿素添加量的增加,CeO₂粒子的尺寸先增大后减小且逐渐变得均匀。当硝酸铈与尿素物质的量比为1:7时,所得CeO₂-4样品的PL光谱强度最低,比表面积最大。在紫外光照射下,CeO₂-4样品的光催化性能最好,这可以归结为其具有较高的比表面积以及有效的电子-空穴对的分离效率。因此,合适的尿素添加量有利于光催化活性的提高。     

Preparation of nanosized synthetic rutile from ilmenite concentrate

In this paper, the preparation of nanosized synthetic rutile by reductive hydrochloric acid leaching of mechanically activated ilmenite concentrate (FeTiO₃) is discussed. X-ray fluorescence analysis of the nanosized rutile which forms by rapid hydrolysis of dissolved titanium indicates that the powder contains 91.1% TiO₂, 1.3% Fe₂O₃, 6.3% SiO₂. The presence of the rutile phase is confirmed by X-ray diffractometry and the sizes of particles are measured by transmission electron microscopy to be less than 100 nm. The photocatalytic activity of nanosized rutile is observed by the decomposition of methylene blue.     

ZnFe2O4的制备及其酸溶特性研究*

本文对分析纯的ZnO和Fe₂O₃超声波分散25min后烘干,高能球磨预处理5h,采用恒温焙烧法制备非纳米ZnFe₂O₄,对铁酸锌产品进行粒度分析、XRD分析及SEM分析,研究焙烧温度对产品的粒度特征、结晶状况、微观形貌的影响。所制铁酸锌产品经机械活化后进行微波焙烧处理,并对其进行孔径和比表面积分析。利用插值法和响应曲面法对微波处理后产品的硫酸浸出实验数据进行分析,研究始酸浓度、浸出温度对铁酸锌酸溶特性的单因素影响及交互作用影响。     

基于镁合金微弧氧化技术制备浅绿色陶瓷膜

在硅酸盐体系下,研究AZ91D镁合金微弧氧化着色盐种类及用量对陶瓷膜颜色、微观结构及组成的影响。制备的彩色陶瓷膜通过X-衍射、TEM和SEM分析表明陶瓷膜由Mg₂SiO₄、MgCr₂O₄和MgO尖晶石相组成;表面由许多颗粒组成,颗粒上有孔洞;膜由里向外由致密层、过渡层和疏松层组成。研究表明陶瓷膜颜色与主盐的浓度无关,K₂Cr₂O₇、KMnO₄为着色盐均可着色,以K₂Cr₂O₇为着色盐制备的陶瓷膜为浅绿色。     

煤矿电厂粉煤灰光催化特性的研究

以太阳光、紫外灯、高压汞灯为激发光源，以甲基橙为试验废水，采用BET，XRD为表征手段和Langmuir-Hinshewood动力学方程方法，研究粉煤灰光催化特性.实验结果表明，无光照下粉煤灰吸附甲基橙符合Langmuir等温吸附经验式1/q_t=0.653 9+0.454 4/C_e.在光激发下粉煤灰处理甲基橙溶液，脱色率普遍提高1%～9%，以太阳光的光催化活性最大.说明粉煤灰玻璃微珠表面的Fe₂O₃可吸收太阳光中的可见光，具有光活性.无光照下其吸附速度常数与有光源激发时表观一级反应速度常数有差异.对粉煤灰光催化活性的主要影响因素是：波长、投灰量、溶液初始的pH值.     

不同实验因素对氧化锌光催化性能的影响

以氯化锌和氢氧化钠等为原料, 借助正交实验设计方法, 通过水热法合成了具有不同形貌和光催化活性的ZnO粉体材料。采用XRD、SEM及紫外-可见分光光度计等表征方法研究了Zn²⁺/OH^-离子比、Zn²⁺浓度、水热温度和水热时间等因素对ZnO微观形貌和光催化性能的影响。结果表明, Zn²⁺/OH^-离子比对ZnO的粒径、微观形貌和光催化性能有较大的影响。当Zn²⁺/OH^-离子比为1∶5时, ZnO粉末样品呈现二维片层状形貌, 且光催化活性优于长径比较大的棒状或棱柱状ZnO, 这可能是片状形貌ZnO的比表面积和活性面较大的缘故。     

Emergency control of technological environment and electric machinery activity in coal mines

The authors develop standards and design of pre-emergency, emergency and post-emergency control of mine technological environment and electric machinery activity. The electric machinery operation parameters to be controlled are energy supply of explosion-proof electric machinery, cable integrity and improper access to the machinery; the control objects are switchers and starters within an extraction district. The technological environment parameters to be controlled are gas content, including CH₄, CO, CO₂ and O₂, variation in mine air pressure, light, sound, temperature, acceleration or dislocation of central control unit housing. The article presents engineering solutions on subsystems of data reading, processing and storage.     

The performance of nano multicomponent cocatalyst in the improvement of catalytic sensor of methane

Based on the deficiency of catalytic elements in methane sensors such as sintering, activity decrease and surface area reduction at high temperature, three different nano vectors Ce-Zr-Al₂O₃, Ce-Al₂O₃, and Zr-Al₂O₃ were prepared via sol-gel technique in the experiment. BET surface area, catalytic activity and thermal stability were tested and compared. It is found from the experiment that the Ce-doped Al₂O₃ vector possesses higher catalytic activity than pure Al₂O₃ vector. Zr-doped Al₂O₃ vector can enhance the thermal stability of methane sensors. Ce-Zr-Al solid solution can be obtained by the presence of Ce and Zr doped with Al₂O₃. The reaction activity and thermal stability of catalytic sensors were improved because of the unique synergy effect from Ce-Zr-O. Among the mixed cocatalysts, Ce-Zr-O was reported to be an excellent cocatalyst material. The performance of methane sensors can be improved significantly via the modification of Ce-Zr-Al₂O₃ vector.