助催化剂在光催化分解水中的应用

在光催化分解水获取H2的研究中,核心的研究工作不仅致力于开发高效的光催化剂,同时更多研究专注于筛选适宜的助催化剂提升光催化活性。通过在光催化剂表面担载助催化剂,光催化剂的分解水活性显著提高。助催化剂在光催化分解水中的应用越来越多,其研究重心逐步从单助催化剂担载过渡到双组分或多组分助催化剂共同担载。本文对助催化剂的作用机理、种类和应用作一个简要的综述,并对助催化剂的选择和前景做了展望。     

工程认证背景下化工专业实验教学模式初探

介绍了化工专业综合实验在人才培养中的重要作用及目前实验教学中存在的问题,对实验项目的设置、教学方法和考核方式进行了论述。提出:整合目前开设的独立、单一实验项目,开设大综合实验;教学模式上采取"以学生为中心"的教学理念,充分发挥学生的主观能动性;考核方式上注重过程性评价,采取如研究论文等多样的考核方式。通过该教学模式,学生动手能力、综合素质及科研能力具有较大程度的提高。     

可见光响应铈氮共掺杂二氧化钛及其光催化降解活性

通过溶胶凝胶法制备了具有可将光响应能力的铈、氮共掺杂二氧化钛光催化剂。用XRD、SEM、UV-Vis对催化剂进行了表征,以活性艳红为降解目标,考察了催化剂在500 W氙灯全波段照射下和可见光下的光催化活性。光催化降解活性艳红溶液实验结果表明,当煅烧温度为400℃,铈掺杂量为0.6%(摩尔比),氮掺杂量为6%(摩尔比)时光催化效率最高,活性艳红溶液的降解率可达97.88%。     

一步水热法制备Sn~(2+)掺杂TiO_2及光催化产氢性能

以SnCl_2和钛酸四丁酯为前驱体,采用一步水热法制备了不同Sn~(2+)含量的Sn~(2+)掺杂TiO_2光催化剂。采用XRD、SEM、EDX、UV-Vis、BET和XPS对样品的结构、组成和光吸收特性进行表征;用300 W氙灯模拟太阳光,分别在全波段和可见光下对不同Sn~(2+)、Sn~(4+)掺杂样品进行产氢性能测试。结果表明:Sn~(4+)掺杂TiO_2不能在可见光下产氢,而Sn~(2+)掺杂TiO_2能在可见光下产氢。Sn~(2+)掺杂样品在n(Ti)/n(Sn)=20时产氢性能最好,在全波段和可见光下产氢速率分别为50.3和33μmol/(h·g),并且在5次循环实验中,产氢效率没有明显降低,性质稳定。     

CuO@HHSS催化剂制备及催化还原对硝基苯酚性能

在水热合成复合二氧化硅空心球（HHSS）基础上,以硝酸铜为原料,采用超声辅助浸渍法制备出高分散CuO@HHSS复合催化剂。采用X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征手段对合成催化剂的形貌和结构进行了表征。结果表明：CuO@HHSS催化剂依然保持HHSS的层次纳米中空结构;CuO颗粒高度分散在HHSS表面,而且复合催化剂具有较高的比表面积（488.9 m²/g）。以对硝基苯酚（4-NP）的催化还原反应作为反应模型,考察了CuO和CuO@HHSS催化剂对4-NP还原的催化性能。结果表明：在不同对硝基苯酚浓度下CuO@HHSS展现出优异的催化性能,在200 s内催化硼氢化钠（NaBH₄）将4-NP转化为对氨基苯酚（4-AP）。     

镂空α-氧化铁纳米带制备及其光催化性能研究

采用煅烧三聚氰胺硝酸铁超分子水凝胶前驱体的方法,成功制备了新型镂空纳米带状α-氧化铁（NB-α-Fe₂O₃）。以NB-α-Fe₂O₃为光催化剂,讨论了催化剂用量和过氧化氢用量对光催化降解罗丹明B（RhB）的影响,并考察了催化剂的稳定性。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（HR-TEM）、比表面积测试仪（BET）和X射线光电子能谱仪（XPS）等对α-氧化铁的形貌、结构和组成进行了分析。结果显示,制备的氧化铁属于α晶相,具备较好的结晶度,是由粒径为40~70 nm的颗粒组装成镂空纳米带状结构。通过考察不同催化剂用量和过氧化氢用量对光催化降解RhB效果的影响,发现适宜的催化剂用量为30 mg、过氧化氢用量为0.5 mL。在适宜条件下NB-α-Fe₂O₃催化剂可见光降解RhB循环4次后降解率仍达到96.8%。制备的NB-α-Fe₂O₃具有良好的光催化活性与稳定性。     

胶隔热材料的制备及用于建筑行业的研究进展

气凝胶是一种以气体代替凝胶中液体组分的合成多孔材料,具有优良的物理和化学特性,如半透明结构、低密度、低导热系数等。因此,被广泛应用于航空航天、汽车、电子设备、服装等领域,同时也被认为是建筑领域最有发展前景的高性能隔热材料。尽管目前气凝胶隔热材料的成本仍高于传统的隔热材料,但科学家们正在努力降低其制造成本,使其在世界范围内得到广泛应用。主要综述了气凝胶隔热材料用于建筑行业的研究进展,包括介绍了气凝胶隔热材料的隔热机理、制备方法、特性和改性以及在建筑行业的应用,并对气凝胶隔热材料进行了展望。     

光催化协同超疏水双重功能自洁涂层研究进展

传统的自清洁涂层主要是基于“荷叶效应”形成疏水表面，达到自清洁效果。而光催化自清洁涂层是通过光催化剂降解涂层表面更多的污染物。目前，更多的研究者将超疏水和光催化自清洁结合起来，使涂层拥有物理和化学自洁性能，从而实现深层次的光催化超疏水协同自清洁。系统地总结了光催化超疏水协同自洁涂层形成的原理与分类，制备方法以及研究现状与进展等多方面内容。最后，对光催化超疏水协同自洁涂层的未来发展进行了展望。