内建电场调控BaTiO_3-TiO_2光催化性能研究

采用水热法制备BaTiO_3-TiO_2复合材料,以罗丹明B为降解对象,研究BaTiO_3退火处理对BaTi O3-TiO_2复合材料光催化性能的影响。结果表明:BaTiO_3退火后所制备的BaTiO_3-TiO_2复合材料光催化活性比纯TiO_2、BaTiO_3以及BaTiO_3退火前的复合材料好。退火后BaTiO_3颗粒尺寸增大,四方相所占的比重增加,内建电场增大,提高复合材料界面处TiO_2光生载流子的分离率,表现出更优的光催化活性。     

多壁碳纳米管/钴镍层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备及电化学性能研究

以硫酸钴（CoSO₄·7H₂O）为钴源、硫酸镍（NiSO₄·7H₂O）为镍源，通过水热法将多壁碳纳米管（MWCNTs）嵌入到钴镍层状双金属氢氧化物（CoNi-LDHs）中合成CoNi-LDHs/MWCNTs复合材料。通过FT-IR、FE-SEM、XRD等分析方法对复合材料的微观组织结构和表面形貌进行表征，并通过循环伏安、恒流充放电以及交流阻抗谱等测试方法对该材料的电化学性能进行研究。结果表明，当反应体系中引入MWCNTs后，CoNi-LDHs颗粒均匀地嵌入碳纳米管网络中，与碳纳米管紧密结合交错在一起，增大了材料的表面积，为氧化还原反应提供了丰富的活性位点；在电流密度为0.5 A/g下，复合材料比电容高达1 965.55 F/g,表明该复合材料具有优异的电化学性能。     

模板法制备介孔TiO2的研究进展

介绍了采用软模板法和硬模板法制备介孔TiO_2的方法及其优缺点。软模板法和硬模板法制备介孔TiO_2的原理都是先将钛前驱体与模板进行组装,再通过焙烧等方式去除模板得到介孔结构。二者之间的区别在于所使用的模板不同,软模板容易得到,种类较多且方法简单,但不易控制介孔的结构;硬模板虽然种类较少,但胜在可以控制介孔的结构和性能。     

Na_2CO_3修饰TiO_2纳米材料的制备与染料废水处理研究

以钛酸四正丁酯为钛源,采用水热法制备了纯TiO_2和用碳酸钠修饰的TiO_2纳米粉体,采用XRD、N2吸附-脱附、SEM和TEM等对其结构和形貌进行了表征。研究材料对亚甲基蓝溶液模拟染料废水的光催化性能。结果表明,碳酸钠修饰后的TiO_2具有介孔结构,与纯TiO_2相比,晶粒尺寸减小,比表面积增大,对亚甲基蓝表现出较好的光催化去除性能,光反应30 min时,对亚甲基蓝的脱色率达97.05%。     

小粒径锐钛矿/金红石混相TiO2的可控合成及光催化性能研究

本文利用水热法成功合成了小粒径（~ 5 nm）锐钛矿/金红石混相TiO2，通过XRD，TEM表征研究了水热反应前的熟化温度和熟化时间对TiO2的晶相、相组成和颗粒尺寸的影响。我们发现通过简单地改变熟化温度及时间能够可控调节样品中锐钛矿与金红石的含量。更重要的是，合成的混相TiO2样品中，锐钛矿与金红石的粒径都很小。以对罗丹明B的光催化降解为目标反应，评价混相TiO2粉体的光催化活性。通过表面光电压谱的分析可以发现，TiO2样品中锐钛矿与金红石异相结的形成增强了光生电子与空穴的分离效率，从而使混相样品的光催化活性明显优于纯相锐钛矿。此外，我们发现，锐钛矿含量为83%、金红石含量17%的TiO2样品展现了最高的光催化活性。     

BiFeO3粉体的水热法制备与表征

以Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和KOH为原料,NH3·H2O为沉淀剂,采用水热法制备BiFeO3粉体,借助XRD、SEM、TEM和VSM研究水热条件对晶体结构、形貌和磁学性能的影响。结果表明:增大矿化剂浓度、反应温度、pH值都有利于制备出粒径更小的BiFeO3粉体,在KOH浓度为12mol/L,pH=12,220℃下水热反应4h,可制备晶粒尺寸约为100nm的BiFeO3粉体;在此条件下制备出的BiFeO3粉体具有超顺磁性,10000Oe磁场强度下测得的单位质量磁矩为0.33emu/g,剩余磁化强度和矫顽力为0。     

水热法制备纳米银及还原剂浓度的优选

以硝酸银为反应原料,柠檬酸钠为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为保护剂,用水热法制备出纳米银颗粒。通过研究在柠檬酸钠不同浓度的条件下,对纳米银形貌形成的影响,从而达到还原剂浓度的优选。利用透射电子显微镜等对实验所得纳米银的结构形态及稳定性等进行表征。实验结果表明在AgNO_3浓度为0.1 mol/L,PVP为10 mg/mL,柠檬酸钠为0.15 mol/L,反应温度为100℃,反应时间为2 h的条件下可得到平均粒径约30 nm、分散性良好、尺寸均一的近球形纳米银颗粒。     

盐溶液种类和浓度对α-半水脱硫石膏合成的影响

为了解决脱硫石膏的大量堆存对环境造成的潜在危害,同时提高脱硫石膏的附加值,采用常压盐溶液水热法以电厂脱硫石膏为原料探究α-半水石膏的最佳合成工艺,重点研究了盐溶液种类及浓度对α-半水石膏的合成过程、合成产物组成及结构的影响。结果表明：在氯化钙、氯化镁盐溶液中,由于同离子效应和硫酸镁离子对的形成,导致半水石膏的形成过程受阻。较高浓度氯化钾和氯化钠盐溶液可使二水石膏发生转晶,其中氯化钾会致使半水石膏过度脱水生成无水钾石膏,氯化钠盐溶液可以使二水石膏转变为半水石膏并维持较长时间,通过比较得出最佳合成工艺为氯化钠溶液质量分数为15%、体系反应温度为95 ℃、固液质量比为1∶4、搅拌速率为150 r/min、合成时间为3 h,可以制得长径比约为5∶1的六方短柱状α-半水石膏。