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以高温煤焦油沥青的甲苯可溶物为碳源,采用绿色工艺(H2O2化学氧化法)制备碳量子点(CQDs),并以水热沉积法与TiO2制备复合催化剂,采用TEM、FTIR、XPS、XRD和UV-Vis等技术对二者形貌和结构进行表征,探究复合催化剂光催化降解亚甲基蓝的效果。结果表明,所制备CQDs平均粒径为1.33 nm,含有羟基和羧基等官能团,水溶性较好,荧光量子产率为4.52%。CQDs/TiO2复合催化剂2 h内对亚甲基蓝(MB)降解效率可达到82.7%,显著优于纯TiO2(25.4%)。 相似文献
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首次以炼油行业的副产品石油焦为碳源,采用超声法和化学氧化法制备出粒径均一、分散性良好,具有激发依赖性和上转换性能的水溶性碳量子点(CQDs)。考查了反应温度、反应时间对CQDs荧光性能的影响,借助于荧光光谱分析优选合成CQDs的工艺参数,采用TEM、XRD、Raman、FT-IR对CQDs的微观组成结构、形貌尺寸、表面官能团等进行了表征,借助紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究其荧光性能,并对所制CQDs的荧光发光机理进行了探讨。结果表明,反应温度为120℃,反应时间为12 h是制备CQDs的较优工艺参数,所制CQDs的平均粒径为5 nm左右,有一定的结晶度和表面缺陷,表面有丰富的含氧官能团,发黄绿色荧光,荧光量子产率为1.6%,荧光性能良好。该CQDs在光催化、光电转换、生物成像等方面具有良好的应用前景。 相似文献
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以柠檬酸和尿素分别为碳源和氮源,微波法合成含氮掺杂碳点N-CDs。以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯(PPG-2000)为主要原料,加入不同量的N-CDs制备一系列碳点水性聚氨酯复合材料 (N-CDs/WPU)。通过FTIR、TEM、XPS、UV-vis、荧光光谱和力学性能测试等对复合材料结构和性能进行表征。测试结果表明N-CDs主要由碳氮氧元素组成,表面具有胺基、羟基等活性基团,N-CDs的加入,提高了复合胶膜的力学性能,赋予了胶膜荧光性能。当N-CDs质量分数为0.6%时胶膜拉伸强度达到最大35.00MPa,加入量质量分数为0.8%时荧光强度最佳。 相似文献
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以柠檬酸为主碳源加入乙二胺进行修饰,采用高温热解法一步合成氮掺杂的荧光碳量子点。该碳点的最佳激发波长为360 nm,发射波长为448 nm。该碳量子点在室温下荧光强度较为稳定。芸香叶苷对这些荧光碳点具有选择性猝灭的效果,这种现象可以用于不同领域黄酮的检测。荧光碳点的荧光强度随着芸香叶苷浓度的增加而逐渐衰减。该方法对芸香叶苷测定的线性范围为1.0×10~(-6)~8.0×10~(-5)mol/L。结果应用于中草药苍术、忍冬藤中黄酮含量测定,回收率在95.9%~101.8%的范围内,RSD分别为2.49%和1.96%。 相似文献
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为了更有效地利用太阳能,以钛酸丁酯为前驱体,硝酸镧和四丁基氢氧化铵为掺杂离子给体,通过改进的溶胶-凝胶法,成功制备了纯TiO2和不同掺杂浓度的镧、碳掺杂和共掺杂TiO2光催化剂.表征结果显示,共掺杂催化剂为锐钛矿型,具有较高的比表面积,感光范围拓展到可见光区.分别以甲基橙、罗丹明B和4-氯酚为降解物,氙灯、太阳光和自然光为光源,进行催化剂的光催化降解实验,结果表明,共掺杂催化剂活性高于未掺杂和单掺杂催化剂.降解结果显示,当共掺杂催化剂含0.5% La3+(摩尔比)、焙烧温度在500℃时具有最高的光催化降解效率.共掺杂TiO2具备较高的可见光催化活性原因可能是碳掺杂降低了TiO2禁带宽度,而镧掺杂同时维持了体系的电荷平衡. 相似文献
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金属磷化物在储能方面具有优异的电化学性能。然而磷化物电导率低,体积膨胀严重,易导致材料粉化、脱落,影响电池的电化学性能。因此采用盐模板法制备了三维蜂窝状的磷化钴/氮磷共掺杂碳纳米材料(CoP2/NPC)。三维多孔的纳米结构有利于离子/电子传输,当电流密度为100 mA/g时,循环100圈后,CoP2/NPC具有560.1 mA·h/g的比容量,当增大电流密度到5 000 mA/g时,其放电比容量仍具有355.3 mA·h/g的稳定容量。 相似文献
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《广东化工》2015,(22)
作为新型材料的碳量子点,具有无毒、生物相容性好等优点。在生物、医药领域中,具有巨大的应用前景。本文通过电化学方法制备了碳量子点:以磷酸盐缓冲溶液,氢氧化钠水溶液,氢氧化钠乙醇溶液等作为电解质,以高纯石墨作为工作电极,采用三电极体系,通过循环伏安法制备得到碳量子点。通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、粒度仪等对所制备的碳量子点,进行性能的表征。对磷酸盐缓冲溶液作为电解质的反应进行了优化:研究了扫描速度、溶液的p H和浓度等对制备的碳量子点的影响,从而获得了最佳的反应条件:扫描速度是300 m V/s,电解质溶液p H=6.8,浓度是0.2 mol/L,电解质中不添加表面活性剂。 相似文献
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以富勒烯生产过程中的副产物炭灰为原料,利用酸回流法制备了表面含有羧基的碳量子点(CQDs)。将所制备的CQDs代替传统有机酸,发现其与十四烷基二甲基氧化胺(C_(14)DMAO)在水溶液中能形成蠕虫状胶束。考察了CQDs质量浓度、pH等对蠕虫状胶束流变性质的影响。结果表明,CQDs质量浓度的增加和溶液pH值的降低均有利于蠕虫状胶束的形成。利用低温透射电镜可以原位地观察到蠕虫状胶束和CQDs的存在。CQDs外围-COOH解离出的H~+可以使C_(14)DMAO质子化为C_(14)DMAOH~+,而C_(14)DMAOH~+与C_(14)DMAO之间形成的氢键是蠕虫状胶束形成的主要驱动力。以上结果表明,CQDs可以有效地诱导C_(14)DMAO形成蠕虫状胶束。 相似文献
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以煤系腐殖酸铵为前体,硼酸为多功能助剂,在700℃和800℃下一步炭化成功制备了B/N共掺杂多孔碳纳米片,并考察了其用作超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明,该B/N共掺杂多孔碳纳米片具有发达的孔结构和较高的中孔率(36.15%和40.84%),富含氮(6.04%和6.01%)、硼(3.97%和4.18%)、氧(17.01%和16.87%)等杂原子,赋予相应电极材料较好的导电性、良好的润湿性和快速的离子扩散性能。BNHC-700和BNHC-800在0.05A/g电流密度下的比电容分别为114F/g和118F/g,后者还具有优异的倍率性能(5A/g下的比电容保持率高达75.21%)。BNHC-700和BNHC-800的循环稳定性良好,在2.5A/g电流密度下10000次恒流充放电后的比电容保持率分别高达99.84%和98.57%。 相似文献
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采用改进的Hummers方法经冷冻干燥制备氧化石墨烯(GO),以硫脲作为还原剂和掺杂剂,按GO与硫脲的质量比为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40的用量分别加入硫脲,采用一步水热法合成硫氮共掺杂石墨烯。通过X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸脱附分析等手段表征了样品的微观结构和形貌,通过循环伏安、电化学交流阻抗、恒流充放电技术对样品进行电化学性能测试。结果表明:当GO∶硫脲=1∶30(质量比)时,得到的硫氮共掺杂石墨烯(SNG)中硫掺杂量最高为1.86%(质量分数)、氮掺杂质量分数最高为7.73%,比表面积达175.8m2/g,且具有较窄的孔径分布,集中在3~5nm。在电流密度为1A/g时,SNG的比电容最高达197.2F/g,经过2000次充放电循环后,比电容为177.3F/g,电容保持率达90%。 相似文献
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氮掺杂多孔碳(NPC)电极材料具有特殊的多孔结构,导致其比表面积高,化学稳定性好,同时电容性能良好,然而导电性差,能量密度低等因素也限制了其实际应用。以天然产物为碳源,经高温热解产生碳化残渣,将这些残渣经筛分,与氢氧化钾和三聚氰胺一起混合、研磨,然后再经过高温焙烧、洗涤、烘干后得到NPC样品。该样品外观为黑色粉末,在扫描电镜下观察其形貌呈现多孔状,氮元素含量达到6.45wt%。将NPC与乙炔黑、聚偏氟乙烯按8∶1∶1的质量比制成电极压片,可组装成对称型超级电容器。在两电极体系下,以6M KOH为电解液,通过恒电流充放电(GCD)和循环伏安(CV)测试表明:电流密度为0.1A/g时,组装的超级电容器的比电容达到145F/g,而且当功率密度为50W/kg时,能量密度可达到20Wh/kg。经1000次循环充放电后,其比电容仍然保持96.9%,库仑效率基本稳定在99%,说明NPC具有优良的电容特性和循环稳定性。 相似文献