基于可见光磁性纳米γ-Fe2O3/TiO2纳米管复合光催化剂

本文研究了基于可见光的磁性复合光催化剂——纳米γ-Fe2O3/TiO2 (NT)异质结阵列的制备方法,还研究了磁性复合光催化剂的表面形貌、微观结构、磁性能及其对亚甲基蓝的催化降解活性作用。研究结果表明,磁性复合光催化剂中的TiO2纳米管阵列呈高度有序,其直径约55nm、壁厚约10nm,沉积在上面的γ-Fe2O3颗粒粒径约15nm。复合光催化剂MHP呈超顺磁性,其超顺磁性来源于γ-Fe2O3的小尺寸效应。在可见光的照射下γ-Fe2O3/TiO2 (NT)的光催化性能明显大于的Fe3O4/TiO2 (NT)或纯TiO2（NT）。γ-Fe2O3和TiO2 (NT)之间的相互作用有利于电荷分离,并将TiO2(NT)红移至到可见光区。此外,γ-Fe2O3和TiO2 (NT)之间所形成的异质结结构有利于阻止光电子和空穴之间的复合。     

经 Fe(NO3 ) 3 处理的 γ-Fe2 O3 / Ni2 O3复合纳米微粒分析

目的研究经Fe(NO3)3处理后γ-Fe2O3/Ni2O3复合纳米微粒稳定分散在磁性液体中的机理。方法使用共沉淀法制备Fe OOH/Ni(OH)2前躯体,经Fe Cl2溶液处理后得到以γ-Fe2O3为核心,Ni2O3在外层,Fe Cl3·6H2O在最外层的核-壳结构γ-Fe2O3/Ni2O3复合纳米微粒。用硝酸铁溶液对其进一步处理,使微粒表面性质稳定以适合配制离子型磁性液体。使用振动样品磁强计、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对硝酸铁处理后复合纳米微粒的磁性、形态、晶体结构、化学组成及结构进行分析。结果经硝酸铁处理后,微粒的磁性减弱,粒径略微变大,约为11 nm,但位于微粒核心的主要成分γ-Fe2O3保持不变,且在微粒表面包裹了一层Fe(NO3)3·9H2O抗腐蚀层。结论经Fe(NO3)3处理后微粒表面包裹的抗腐蚀层及配制磁性液体时微粒表面吸附同种H+或OH-形成的静电斥力,使微粒在磁性液体中稳定分散。     

Fe3O4/Au磁性纳米复合微粒的制备及表征

实验中应用水相合成法制备Fe3O4/Au纳米复合微粒,通过对复合微粒生成过程的光谱检测,对生成物的磁响应性检测和采用HGMF磁分离,表明绝大多数颗粒既具有磁性,又具有纳米Au的特征.将获得的不同粒径的磁性颗粒分别与纯Fe3O4,Au纳米微粒进行选区电子衍射对比分析.结果表明,粒径越小的复合颗粒的衍射花样越接近纯Fe3O4,随粒径的增大,与纯Fe3O4的差异增大;当粒径增大到(15.8±2.8) nm,衍射花样与纯Au纳米颗粒的完全吻合,间接证实了Fe3O4/Au纳米复合微粒的核壳结构.     

基于可见光磁性纳米γ-Fe_2O_3/TiO_2纳米管复合光催化剂（英文）

研究了基于可见光的磁性复合光催化剂纳米γ-Fe_2O_3/TiO_(2(NT))异质结阵列的制备方法,还研究了磁性复合光催化剂的表面形貌、微观结构、磁性能及其对亚甲基蓝的催化降解活性作用。结果表明,磁性复合光催化剂中的TiO_2纳米管阵列呈高度有序,其直径约55 nm、壁厚约10 nm,沉积在上面的γ-Fe_2O_3颗粒粒径约15 nm。复合光催化剂MHP呈超顺磁性,其超顺磁性来源于γ-Fe_2O_3的小尺寸效应。在可见光的照射下γ-Fe_2O_3/TiO_(2(NT))的光催化性能明显大于Fe_3O_4/TiO_(2(NT))或纯TiO_(2(NT))。γ-Fe_2O_3和TiO_(2(NT))之间的相互作用有利于电荷分离,并将TiO_(2(NT))红移至可见光区。此外,γ-Fe_2O_3和TiO_(2(NT))之间所形成的异质结结构有利于阻止光电子和空穴之间的复合。     

Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜的制备及其性能

为了降解环境污染物,通过磁控溅射的方法在玻璃基底上溅射沉积Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光谱仪(UV-vis)和光致发光光谱仪(PL)对复合薄膜的表面形貌和光学性能进行分析。通过可见光下对甲基橙溶液的光催化降解试验研究了薄膜的光催化活性。结果表明:Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜共有3层,从下到上依次为Pt层、锐钛矿型TiO2层和Cu2O层。薄膜表面平整致密,由形状规则的球形颗粒组成。Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜的光催化活性高于Cu2O/TiO2复合薄膜的和纯TiO2薄膜的光催化活性。光催化活性的提高是由于Pt层的存在进一步抑制了光生电子与空穴的复合,延长了光生载流子的寿命,提高了量子产率,进而有效地改善了薄膜的光催化活性。     

TiO_2/石墨烯-Fe_3O_4磁性三元复合光催化剂的制备及光催化性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为原料,采用共沉淀法获得磁性的石墨烯-Fe_3O_4载体,进而采用水热法制备出TiO_2/石墨烯-Fe_3O_4磁性三元复合光催化剂。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及固体紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)对产物进行表征,并通过在紫外光和可见光下对亚甲基蓝的降解来评价复合光催化剂的催化性能及稳定性能。结果表明,Ti O_2/石墨烯-Fe_3O_4磁性三元复合光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解符合拟一级动力学模型。该复合催化剂在紫外光和可见光下均具有较好的光催化性能,且催化活性均高于纯Ti O_2。石墨烯由于担当了载体和电子受体,增强了Ti O_2在可见光区域的吸收,能有效提高对目标污染物的光催化降解活性,同时通过添加磁性Fe_3O_4,进一步提高了其回收再利用性。     

Fe3O4@SiO2@mTiO2-Au复合材料的制备及其催化性能研究

以磁性Fe3O4为核,在其表面负载SiO2,并用介孔TiO2 (mTiO2)进行包覆,用3-氨丙基三甲氧基硅烷对其改性,将纳米金颗粒均匀负载在介孔TiO2表面,制备出核壳型纳米Fe3O4@SiO2 @mTiO2 -Au复合材料。用透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、X射线光电子能谱分析(XPS)和X射线衍射分析(XRD)等对样品进行表征,确认了核壳结构的存在,尺寸约3 nm的纳米金负载在表面。催化活性测试结果表明,该材料对对硝基苯酚在25 min内降解率达83%,对铁氰酸钾在30 min内降解率达84%。     

单分散粒径可控γ-Fe2O3纳米颗粒的制备及表征

采用溶剂热法制备出具有尺寸可调、分散性好和强磁性的纳米γ-Fe2O3颗粒。分别采用XRD、XPS、FESEM、TEM和超导量子干涉仪(SQUID)对其结构、组分、形貌和磁性进行表征,研究氯化铁的浓度,不同的表面活性剂和反应温度对磁性纳米颗粒结构形貌和直径的影响。结果表明:制备得到的产物为反尖晶石结构、具有单分散性的γ-Fe2O3纳米颗粒,粒径在50~400 nm之间可调。反应温度对纳米颗粒的相组成和形貌影响比较显著,在140℃下得到α-Fe2O3相,在160℃下得到γ-Fe2O3相,而在180与200℃下得到Fe3O4相。纳米颗粒尺寸随着氯化铁浓度的增加而增大,随着十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的加入而减小。在室温下,γ-Fe2O3纳米颗粒具有较强磁性,当粒径为50 nm时其矫顽力可以达到1.4 kA/m。这将在磁性复合光催化剂和生物医学领域具有潜在的应用价值。     

添加剂对离心SHS陶瓷复合钢管组织结构和性能的影响

针对Al Fe2 O3 体系 ,研究了ZrSiO4 和TiO2 添加剂对离心SHS陶瓷复合钢管组织结构和性能的影响。添加ZrSiO4 时 ,没有致密化作用 ,陶瓷层主要由α Al2 O3 ,FeAl2 O4 和很少量的m ZrO2 等相构成 ,其结合强度随着ZrSiO4 量的增加而下降 ,而后又有一定程度的提高 ,分解出的ZrO2 对陶瓷基体有微裂纹韧化作用。当添加TiO2 时 ,致密化作用好 ,在TiO2 添加量为 10 %时 ,陶瓷层的孔隙率下降了 42 %。陶瓷层主要由α Al2 O3 ,FeAl2 O4和极少量的Fe4 (TiO4 ) 3 等相构成 ,其结合强度随着TiO2 量的增多有较大幅度提高。TiO2 促进烧结 ,提高了Al2 O3的致密度和强度 ,减小了Al2 O3 的热裂倾向。     

Mg_2Cu基储氢合金的表面复相改性

采用机械球磨法制备Mg2Cu合金,并以该合金为基础,添加质量分数为5%的单质(C、Co、Ni、Cu)或氧化物(Cr2O3、Fe3O4、TiO2、V2O5),通过机械球磨对合金进行表面复相改性。采用p—c—T测试仪测定合金的储氢性能,研究添加不同单质和氧化物对Mg2Cu合金储氢性能的影响。结果表明:在200℃和300℃下,添加C或Fe3O4能够有效提高Mg2Cu合金的活性,使其易与氢气反应,并缩短吸氢时间,增大吸氢量,改善放氢效果;在400℃下,添加Co、Ni、TiO2或Fe3O4能够有效缩短吸氢时间,改善合金的综合储氢性能。     

Synthesis of iron(Ⅲ)-doped nanostructure TiO2/SiO2 and their photocatalytic activity

Iron(Ⅲ)-doped nanostructure TiO2-coated SiO2 (TiO2/SiO2) particles were prepared using the layer-by-layer assembly technique and their photocatalytic property was studied. TiO2 colloids were synthesized employing the sol-gel method with TiCl4 as a precursor. The samples were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), SEM, EDS, XPS, and XRD. The experimental results show that TiO2 nanopowders on the surface of SiO2 particles are well distributed, the amount of TiO2 is increased with the adding of coating layers, the pure anatase-TiO2 coating layers are synthesized at 500℃, and the photocatalytic activity of Fe3+-doped TiO/SiO2 is higher than tnat of undoped TiO2/SiO2.     

Sol-Gel法制备纳米Fe-TiO_2光催化剂及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和无水乙醇为主要原料,掺杂一定比例的Fe3+,采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备TiO2-Fe2O3复合催化剂,并用XRD和SEM等手段进行表征。以4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)光催化降解为模型反应,在可见光条件下对所制备的催化剂催化性能进行表征和评价。结果表明:掺铁TiO2比不掺杂TiO2有更高的催化活性,同时也验证掺铁量在0.5%时,光催化活性最高。焙烧温度在400℃时,催化活性大。     

Characterization and photocatalytic activity for methylene blue degradation of iron-deposited TiO2 photocatalyst

Iron-deposited TiO2 was prepared by photo-reducing ferric ions. The photocatalytic activity of methylene blue degradation was enhanced after TiO2 was deposited with iron, and the optimum n(Fe)/n(Ti) is 0. 25%. TiO2 and iron-deposited TiO2 are anatase and rutile, and anatase is the dominant crystalline phase. In all samples, theXRD patterns indicate that there are no characteristic peaks of iron to be detected. XPS confirms that Fe^3 and Fe^2 are present on the surface of 0.5% iron-deposited TiO2, however they are not susceptible to XRD detection. The thermodynamics analysis shows that the alternative possibility of reduction from the Fe^3 /Fe^2 couple seems plausible, but Fe^2 can not be reduced to Fe. The fluorescence intensity weakens after iron is deposited on TiO2, because iron deposited traps photo-generated electrons and holes. The fluorescence intensity order of TiO2 and iron-deposited TiO2, from strong to weak, is in good agreement with that of photocatalytic reactiveness TiO2 and iron-deposited TiO2, from low to high.     

Preparation of Nanoporous TiO2/SiO2 Composite with Rice Husk as Template and Its Photocatalytic Property

以稻壳为模板及硅原,采用溶胶凝胶法制备了具有高锐钛矿含量、高比表面积和较优光催化性能的TiO2/SiO2纳米孔复合材料。采用综合热分析仪（TG-DSC）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜、和N2吸/脱附手段对所制材料的热学性能、显微结构和化学组成经行了表征。结果表明,复合材料中锐钛矿型TiO2在700~800 ℃热处理后开始转变为金红石TiO2,1000 ℃转变完全。当处理温度在500~600 ℃时,纳米二氧化钛颗粒在稻壳引理生长,形成催化活性点。随着处理温度的升高,二氧化钛在稻壳孔隙结构表面形成层状结构。处理温度500 ℃时,TiO2/SiO2纳米孔复合材料具有最佳的催化性能,对甲基蓝的降解4 h达82%。     

Synthesis of Fe3O4-coated silica aerogel nanocomposites

Fe3O4:SiO2 nanocomposite powders were synthesized by a two-step process,which included the precipitation of FeCl2 and FeCl3 and the gelation of silicic acid solution derived from water glass.At first,Fe3O4 nanoparticles having a crystallite size of 20 nm were obtained by controlling the ratio of Fe(II) and Fe(III) precursors.In the second step,Fe3O4 particles were embedded in SiO2 matrix by the hydrolysis and subsequent condensation of the silicic acid solution containing Fe3O4 particles.It was found that the Fe3O4 nanoparticles homogenously disperse in the SiO2 matrix.The Fe3O4:SiO2 nanocomposite exhibited an enhanced thermal stability against oxidation compared with pure Fe3O4.FT-IR analysis indicates the presence of the Si-O-Fe bond in the Fe3O4:SiO2 (1:10,mole fraction) nanocomposite.     

多种氧化物原位反应制备的Al2O3/Al复合材料

提出了多种氧化物与Al原位反应制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料的新方法，并通过3种反应体系CuO／Al，(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al制备了3种铝基复合材料。对原位反应过程进行了热力学分析。对复合材料的显微组织、硬度和力学性能进行了分析和研究。结果表明，多种氧化物与Al的原位反应能发生并自动进行下去，其反应状况良好。(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al原位反应所获得的增强相颗粒分别是Al2O3和Al2O3 Al3Ti，增强相颗粒在复合材料中均匀分布，并且其所制得的复合材料的硬度与力学性能明显好于单一氧化物CuO所制得的复合材料。     

聚乙二醇对TiO2-SiO2粒子的生成及光催化性能影响

以TiCl4为原料,采用自组装技术制备TiO2-SiO2复合粒子,加入聚乙二醇2000（PEG 2000）,探讨聚乙二醇对TiO2-SiO2粒子生成及光催化降解甲基橙的影响。研究发现：随组装次数的增多,复合粒子表面TiO2 的含量增多;随PEG2000的加入,TiO2颗粒间呈现一定的孔隙,使TiO2层粒子的表面积增加;样品经550 ℃煅烧,得到均为锐钛矿与金红石的混合相,且随着PEG2000含量的增加,锐钛矿的相对含量随之增加;光催化实验表明,PEG2000的掺杂使TiO2-SiO2的光催化性能得以提高。     

FCB法三丝单面埋弧自动焊焊接冶金反应分析

借助XRF、XRD、EPMA等测试手段,对FCB法三丝单面埋弧自动焊表面焊剂NSH-55E的焊接冶金反应进行了初步分析。结果表明,熔敷金属中存在少量夹渣物,主要由SiO2、FeO、CaO及CaSiO3构成;焊剂和熔渣中存在的主量物质为MgO、SiO2、CaO、Al2O3、CaF2、TiO2、Na2O、MnO、Fe2O3,另外因焊接高温化学冶金作用,熔渣中新生成了CaO·MgO·2SiO2、CaO·Al2O3·2SiO2物相;熔渣中MnO、TiO2的含量明显高于焊剂,这与焊剂中加入了一定量的锰铁和钛铁作为合金剂和脱氧剂有关。