层状半导体K_4Nb_6O_(17)光催化研究进展

阐述了半导体光催化分解水的基本原理,介绍了新型光催化剂K4Nb6O17的结构及制备方法,对K4Nb6O17的金属负载、离子掺杂以及插层复合等改性方法进行综述,并就K4Nb6O17作为光催化剂的前景进行了展望。     

静电自组装法制备Ag@AgCl/GO复合薄膜及其SERS性能研究

采用水热法制备Ag@AgCl溶胶,并采用静电自组装技术在石英基片上通过交替提拉氧化石墨烯(GO)和Ag@AgCl溶胶,制备Ag@AgCl/GO复合薄膜并用做表面增强拉曼光谱基底。采用SEM、XRD、EDS、UV-Vis以及共聚焦激光拉曼光谱测试仪对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,通过静电自组装法可以获得结构稳定,性能优异的薄膜。Ag@AgCl/GO复合薄膜除了对罗丹明6G具有优异的表面增强拉曼散射性能外(拉曼增强因子可达107数量级),由于AgCl的引入使体系具有优异的光催化降解性能,可以实现Ag@AgCl/GO表面增强拉曼光谱基底的循环利用。     

Sm掺杂K_4Nb_6O_(17)的制备及其光催化性能

以KOH、Nb_2O_5和Sm(NO_3)_3为原料,采用水热合成法制备掺杂不同物质的量的Sm的片层状K_4Nb_6O_(17)光催化剂;采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱,高分辨率透射电子显微镜和X射线光电子能谱等测试技术对其结构和形貌进行表征,考察Sm掺杂K_4Nb_6O_(17)复合材料对有机染料罗丹明的降解性能。结果表明,Sm的掺杂提高了K_4Nb_6O_(17)的结晶度,Sm以Sm_2O_3的形式高度分散在K_4Nb_6O_(17)中;当Sm与Nb的物质的量比为0.01时,K_4Nb_6O_(17)具有最佳的光催化活性,在80 min内能使质量浓度为20 mg/L的罗丹明染料溶液100 mL完全脱色。     

静电自组装制备纳米TiO2/膨润土复合材料及其光催化性能研究

选用具有优异吸附性的膨润土为载体,采用巯基硅烷偶联剂对膨润土进行干法改性,硅烷偶联剂巯基基团经氧化剂氧化为易电离的磺酸基后,静电自组装制备纳米TiO2/膨润土复合光催化材料.采用XRD对材料的成分和结构进行分析,ESEM对材料微观形貌进行分析,采用甲基橙染料废水评价材料的光催化脱色性能,研究表明:在光照初期,复合材料即...     

CoFe_2O_4磁性光催化材料的制备及其对四环素废水的降解

通过水热法成功制备了CoFe_2O_4磁性光催化材料,并将合成的CoFe_2O_4磁性材料应用于可见光照射下降解四环素(TC)模拟废水,考察了CoFe_2O_4磁性材料的光催化性能,同时考察了CoFe_2O_4制备过程中不同制备条件对其光催化活性的影响。通过捕获实验考察CoFe_2O_4光催化降解四环素的主要活性自由基;经过3次循环实验发现,采用水热法合成的CoFe_2O_4磁性光催化材料具有较好的稳定性,对四环素模拟废水的降解率达到65.78%。     

SrNb2O6/Nb2O5复合物光催化降解甲基橙的研究

光催化剂SrNb2O6采用传统固相反应分别在合成温度为950℃（低温）和1400℃（高温）进行制备.通过XRD粉末衍射和UV-Vis吸收光谱分析,表征了样品的物相和光谱吸收特性.通过对高低温样品的测试和分析表明,高温样品具有单一的物相,而低温样品反应并不完全,是一个混合物.在SrNb2O6光催化活性研究中,常用的甲基橙被选作染料光降解模型,对比试验表明低温样品的光催化活性远高于纯相样品SrNb2O6或Nb2O5.经过讨论和分析,推断出低温产物中存在的异质结（SrNb2O6/Nb2O6）是提高光催化性能的根本原因.     

Co3O4/Bi2O3纳米粒子气相光催化降解甲苯的研究

采用微乳法及化学沉淀法制备了复合氧化物Co3O4/Bi2O3纳米粒子，结果表明，微乳法制备的复合氧化物Co3O4/Bi2O3粒子光催化活性更好；活性的提高程度与n（Co）：n（Bi）有关，其最佳配比为0．02：1；随着焙烧温度的增加，光催化活性提高，750℃焙烧的样品催化活性最好。以甲苯为目标反应物，考察了光照强度、甲苯的初始浓度、气相氧浓度、水蒸气含量对甲苯光催化降解反应速率的影响。     

g-C3N4/Bi12O17Cl2复合物的制备及其光催化性能

以硝酸铋、氯化钠和氢氧化钠为原料用液相沉淀法制备g-C₃N₄/Bi₁₂O₁₇Cl₂复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段表征其组成、微观形貌和性能,以罗丹明B为模拟污染物研究了在可见光照射下g-C₃N₄对g-C₃N₄/Bi₁₂O₁₇Cl₂复合光催化剂活性的影响及其光催化机理。结果表明,2% (质量分数) g-C₃N₄/Bi₁₂O₁₇Cl₂复合光催化剂的光催化性能最好,见光90 min后对罗丹明B的降解率达到98%。     

Bi_2WO_6-NiFe_2O_4磁性可见光催化剂的制备及其性能研究

采用水热法制备Bi2WO6-NiFe2O4磁性可见光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、扫描电子显微镜(SEM)和磁学性质测量系统(MPMS)对所合成材料进行分析和表征。最后以罗丹明B(RhB)为目标污染物,考察不同pH值条件下,Bi2WO6-NiFe2O4复合可见光催化剂对污染物的降解效率。结果表明,罗丹明B溶液pH值为5时,Bi2WO6-NiFe2O4具有最大降解效率2 h达98%。Bi2WO6-NiFe2O4在外加磁场下能快速的从溶液中分离。     

花瓣状Fe_3O_4/Bi_2O_3复合粒子的制备及光催化活性

用共沉淀法制备的Fe3O4纳米粒子作为种子,通过水热法获得了微米尺寸的Fe3O4/Bi2O3复合粒子。X射线衍射和X光电子能谱表征结果说明复合粒子是由Fe3O4和Bi2O3组成。扫描电子显微镜照片表明复合粒子形貌基本呈规则球形,并且具有花瓣状的三维多级结构。以罗丹明B的催化降解实验为模型考察了不同反应组成、不同反应介质、不同反应温度条件下制备的复合粒子的催化活性。结果表明,当反应条件中m(Bi(NO3)3·5H2O)/m(Fe3O4)为1.9 g∶0.2 g,水作反应介质在160℃时,所制备的复合粒子催化活性最高,对罗丹明B的降解率达95.4%。降解完成后,用磁铁吸附,Fe3O4/Bi2O3很快从体系中分离,可以重新催化降解罗丹明B,实现磁场控制的循环催化。实验发现,Fe3O4/Bi2O3经6次循环利用后,对罗丹明B的降解率仍达88.5%。     

K4Nb6O17光催化分解水产氢活性的研究

通过高温固相反应法合成了层状K4Nb6O17,采用X射线衍射、比表面积测定、扫描电镜等对K4Nb6O17进行了结构和形貌表征.在I-为电子给体、RuO2为助催化剂的情况下研究了RuO2的负载量、I-离子浓度和溶液pH值对K4Nb6O17光催化分解水产氢活性的影响.研究结果表明,表面负载RuO2可以显著提高K4Nb6O17光催化产氢速度.当I-浓度为15mmol/L,pH=9,RuO2负载量为0.7%时,约400nm紫外光辐射下K4Nb6O17光催化产氢的活性最佳,氢气生成的速度为798.9μmol/L·h.     

单分散Fe3O4纳米粒子的合成、表征及其自组装

采用高温有机前驱体分解法,以Fe(acac)3为前驱体制备出单分散性较好的Fe3O4纳米粒子,粒径为(6.4±0.90)nm.利用TEM、XRD、HPPS、FTIR等手段对粒子的形貌及性质进行了研究,证实得到的是Fe3O4单晶,粒子表层的铁原子通过共价键和油酸分子中-COO的两个氧原子结合在一起.通过对自组装过程的初步研究表明随磁性纳米粒子浓度的增加,粒子排布逐渐由零星的无规排列变为规整的单层和多层有序结构.     

燃烧法合成CuAl2O4及其光催化性能的研究

讨论了不同的合成方法、点火温度、燃料的量、络合剂的量对燃烧法合成CuAl2O4的影响。在燃烧法中加入络合剂柠檬酸合成前驱物，可以成功地合成出粒径较均一且晶相纯度较高的纳米CuAl2O4。光催化降解甲基橙的实验表明，当pH值为7时的光催化效果较好，表观反应速率为0．003。     

喷砂酸蚀处理促进Ti6Al7Nb表面钙磷沉积

研究了Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb 3种钛基材料在喷砂酸蚀处理后成骨细胞在其表面生长的生物活性。通过Al2O3喷砂和盐酸、硫酸混合物酸蚀的表面改性方法,在Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb3种钛基材料表面进行喷砂酸蚀处理,通过SEM观察样品的表面形貌,样品的表面呈现出微米级多孔形貌;将样品浸入模拟体液(simulated body fluid,SBF)中浸泡7,14和21 d后通过SEM、X射线衍射仪(XRD)分析样品表面沉积物的形貌、物相,样品浸入SBF 14 d后,Ti6Al7Nb表面最先观察到表面覆盖的羟基磷灰石涂层;样品浸入SBF 21 d后,Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb表面都观察到羟基磷灰石涂层。羟基磷灰石涂层有利于促进钛基植入体与体内骨组织的骨结合,喷砂酸蚀处理的Ti6Al7Nb表现出良好的生物活性。     

微观组织对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐点腐蚀性能的影响

采用化学浸泡法和模拟闭塞电池方法研究了固溶+时效和固溶+调整+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐点腐蚀性能,并与18-8型奥氏体不锈钢(316L)耐点蚀性能进行了对比。结果表明,0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢组织内富Cu析出相促进了点蚀坑萌生,而点蚀坑发展则与组织形貌有关。固溶+调整+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢因组织内析出富Cu相多而大,其萌生的点蚀坑密度较高,但由于马氏体板条较细,其点蚀坑尺寸和深度较小;固溶+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢因组织内析出富Cu相少而小,萌生的点蚀坑密度较低,但粗大的板条马氏体组织导致点蚀坑尺寸和深度较大。与18-8型奥氏体不锈钢耐点蚀性能对比表明,通过对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢进行合理的热处理,其耐点蚀性能可与18-8型奥氏体不锈钢相当。     

时效温度对0Cr17Ni4Cu4Nb钢组织及力学性能的影响

以0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢为研究对象,分析了不同时效温度对其显微组织和力学性能的影响,并对试样断口特征进行了观察分析。结果表明:随着时效温度的升高(480~550℃),材料的抗拉强度σb和屈服强度σp0.2呈逐渐下降的趋势,而材料的断面收缩率Ψ和伸长率δ5呈逐渐上升的趋势;材料的冲击韧性aku受时效温度的影响比较明显,呈逐渐上升的趋势,其中在550℃时aku达到213.4(J·cm-2)。同时由断口观察分析结果显示,时效温度为550℃时拉伸断口的放射区最小,其塑性最好;冲击断口塑性变形最为明显,纤维区和剪切唇区所占的比例最大。0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢随着时效温度的升高,淬火马氏体基体开始回复、再结晶,逆转变奥氏体开始生成并长大,导致材料中的残余奥氏体含量增加,而残余奥氏体的存在有利于0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢保持良好的塑性和韧性。     

High surface area ZnAl2O4/reduced graphene oxide nanocomposites with enhanced photocatalytic performance

In this study, the fabrication of ZnAl₂O₄/reduced graphene oxide nanocomposites is reported for the initial time. Two nanocomposites, ZnAl₂O₄/reduced graphene oxide‐50 and ZnAl₂O₄/reduced graphene oxide‐100, with different reduced graphene oxide contents (50 mg/ml and 100 mg/ml initial graphene oxide concentration respectively) were synthesized via a hydrothermal route; and characterized with the aid of suitable characterization and analytical techniques. For comparative purposes, two pure ZnAl₂O₄ samples were fabricated by citrate sol‐gel and urea combustion methods. The photocatalytic activity of the synthesized pure nanospinels and nanocomposites was studied for the degradation of rhodamine B dye under ultraviolet–A light irradiation. Compared to pure ZnAl₂O₄ nanoparticles, ZnAl₂O₄/reduced graphene oxide nanocomposites exhibited superior photocatalytic activity. The highest efficiency was observed for ZnAl₂O₄/reduced graphene oxide‐100 composite, where; full degradation of rhodamine B occurred after 45 min. The enhancements of the photocatalytic performance of ZnAl₂O₄/reduced graphene oxide composites were mainly attributed to unique electronic and surface properties of reduced graphene oxide.