磁性MCM-41/CdS的制备及其可见光催化性能研究

采用两步沉淀法将CdS沉积在磁性MCM-41上,制备新型磁性MCM-41/CdS复合材料。通过X射线衍射光谱(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、振动样品磁强计(VSM)等对其进行表征。以亚甲基蓝(methylene blue,简称MB)为模拟污染物,考察了磁性MCM-41/CdS复合材料的可见光催化性能。结果表明,CdS能有效地沉积在磁性MCM-41上,与CdS相比,该复合材料对MB的光催化降解效率明显提高,且可通过外加磁场进行分离。     

Fe_3O_4/Ce~(3+)-TiO_2复合光催化材料的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯、硝酸铈为主要原料,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,浓硝酸为催化剂制得稳定的Ce3+掺杂TiO2溶胶,其凝胶经不同温度煅烧3 h后制得Ce3+掺杂量不同的TiO2粉体。用XRD对TiO2进行了测试对比分析,以紫外光为光源,亚甲基蓝溶液为模拟有机染料废水,研究了TiO2的光催化性能。用化学共沉淀法制备了具有强磁性的纳米Fe3O4水基磁流体,再与Ce3+掺杂TiO2进行复合,制备了Fe3O4负载量不同的磁性Ce3+掺杂TiO2,研究了其对亚甲基蓝的光催化降解效果、磁分离回收率的影响。结果表明,TiO2凝胶热处理温度、Ce3+掺量、TiO2晶型及Fe3O4负载量对亚甲基蓝的光催化活性均有影响。掺Ce3+量为1%,热处理温度650℃的Ce3+掺杂TiO2粉体光催化活性最高。Fe3O4负载量为10%的Fe3O4/Ce3+-TiO2对亚甲基蓝的降解率8 h时达到90.3%,磁分离回收率达96.8%。     

钌掺杂TiO2纳米粉体的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ru掺杂TiO_2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)等测试手段对其进行了表征,以亚甲基蓝为模拟污染物,评价了不同热处理条件下的粉体在可见光下的光催化活性。结果表明:Ru掺杂对TiO_2纳米粉体的微观形貌没有明显影响,但抑制了TiO_2锐钛矿相向金红石相的转变,也抑制了晶粒的长大;Ru掺杂能轻微促进TiO_2表面活性基团TiOH的生成;Ru掺杂未改变TiO_2的吸收边带,但可大大提高TiO_2对可见光的吸收能力;Ru掺杂降低了TiO_2纳米粉体的可见光催化性能。     

纳米硫化镉的制备、表征及其光催化性能研究

以CdCl2和Na2S为主要原料，制备了纳米CdS颗粒，通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析其晶型和粒径，通过紫外-可见漫反射的表征，计算其带隙能，并用BET法测定其比表面积．通过对CdS固体的红外光谱的分析，研究颗粒的表面状况。将制备的纳米CdS颗粒用于亚甲基蓝的光催化降解反应，通过空白实验和暗反应实验的对比证明，自制的纳米CdS颗粒具有良好的光催化性能．最后还通过多次实验证明了自制Cds具有持久的光催化寿命．     

太阳光下Cr~(3+)掺杂TiO_2复合微粒光催化性能研究

利用酸催化的溶胶一凝胶法成功地合成了一系列不同CP3+掺杂量(x=0.01%～10%)的TiO2复合光催化剂(Cd3+/TiO2).在太阳光条件下,以亚甲基蓝溶液的光催化降解对复合材料的光催化性能进行了表征,并考察了催化剂投加量、Cr3+掺杂量和溶液pH值等因素对光催化降解反应的影响.结果表明,亚甲基蓝溶液在复合微粒上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型,在催化剂投加量为lg/L、Cr3+掺入量为0.3%和pH=7时,Cr3+/TiO2复合微粒光催化活性达最佳,测得表观反应速率常数 K为7.27×10-3 rag(L·min)-1,t1/2为95min,反应4h后亚甲基蓝的降解率可达79%,与纯的TiO2相比较,反应速率提高了2倍,降解率提高了20%.中性或碱性条件下有利于亚甲基蓝溶液的光催化降解.     

锆掺杂纳米ZnO粉体的制备及其光催化性能

以Na2CO3、ZnSO4和ZrOCl2·8H2O为原料,采用直接沉淀法制备了纯ZnO和掺锆ZnO的纳米粉体,并用XRD、FT-IR、UV-Vis、SEM和TEM等表征手段进行表征,用紫外灯作为光源,亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,研究了ZnO和掺锆ZnO纳米粉体的光催化性能,并考察了前驱体煅烧温度与时间、掺锆量以及催化剂加入量等因素对降解率的影响,结果表明,煅烧温度为700℃时,相比纯ZnO掺杂锆的ZnO晶粒结晶良好,样品粒度分布更均匀,粒径变小,且掺锆的ZnO光催化活性高。当掺锆量为1%（摩尔比）时,光催化性能最好,加入催化剂量为0.8g.dm^-3,光降解时间为1h时,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到98.65%。     

中频交流反应溅射TiO2薄膜制备及光催化性能研究

利用中频交流反应磁控溅射技术制备TiO2薄膜，利用AES、XRD和SEM分析了制得的TiO2薄膜的成分、结构和表面形貌，并利用多种降解对象研究了TiO2薄膜的光催化降解性能．结果发现：利用Ar／O2混合气体反应溅射纯Ti靶制备的TiO2薄膜符合化学计量比，呈现柱状生长．TiO2薄膜均为锐钛矿相，晶粒随薄膜厚度增加逐渐长大．制得的TiO2薄膜对亚甲基蓝、甲基橙和敌敌畏都具有确实的光催化降解效果，同时具有很好的光催化性能稳定性。     

介孔TiO2/WO3空心球的制备及其可见光光催化性能

以硫酸氧钛和偏钨酸铵为前驱体, 以柠檬酸作为络合剂, 采用喷雾干燥-高温煅烧两步法制备了介孔TiO₂/WO₃空心球复合材料。利用SEM、TEM、BET、XRD、UV-Vis DRS等手段对样品的形貌、微结构、比表面积、晶相组成和光学性能进行了表征和分析, 以亚甲基蓝为模拟降解物考察其光催化性能。结果表明: 复合材料为介孔空心球状结构, 球体分散好, 直径主要分布在1 μm左右; 球壁由纳米颗粒和空隙构成, 随着煅烧温度的升高, 颗粒粒径不断增大, 空隙孔径不断增大。性能研究结果表明, TiO₂与WO₃复合后, 样品对光的吸收范围扩展到了可见光区域, 这有利于提高太阳光的利用率; 当前驱体中WO₃含量为3mol%, 样品的煅烧温度为500℃时, 复合材料具有最好的光催化性能: 对亚甲基蓝降解率可达99.1%, 而P25的降解率仅为29.5%。     

核壳结构CdS/ZnS@rGA的制备及光催化性能研究

为研究纳米CdS/ZnS@rGA复合材料在可见光下的光催化性能,采用一步溶剂热法合成了以ZnS为壳的CdS/ZnS核壳纳米粒子,将CdS/ZnS核壳纳米粒子附着在rGO纳米片上,并组装成CdS/ZnS@rGA复合气凝胶,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对样品进行了表征,通过亚甲基蓝(MB)的光催化降解实验表明：CdS/ZnS@rGA复合气凝胶的形成不仅可以提高CdS的光稳定性,还可以增强对MB吸附能力,同时对MB的降解有明显的促进作用。可见光反应90 min, 50 mg的CdS/ZnS@rGA对100 mL 20 mg/L MB的去除率最高达到99%。经过5次循环实验,该材料仍具有较好的可重复利用性。     

Co_3O_4/mpg-C_3N_4催化剂的制备及其可见光催化性能研究

采用浸渍法制备了载钴介孔石墨相氮化碳(Co3O4/mpg-C3N4)催化剂,并对其进行X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),N2吸附脱附,紫外漫反射光谱(UV-vis DRS)和光生电流的表征。结果显示,Co3O4的引入提高了mpg-C3N4的光吸收性能,利于其表面光生电子和空穴的分离。将制得的Co3O4/mpg-C3N4用于可见光催化降解水中的亚甲基蓝(MB),其催化效率远高于mpg-C3N4,且最佳的钴负载量为3%。     

稀土Dy掺杂SrFe_(12)O_(19)永磁铁氧体的结构与性能

研究了掺杂稀土Dy对锶铁氧体制备工艺、结构与性能的影响关系。研究表明,取向磁场对铁氧体磁性能的影响十分显著:随着取向磁场强度的增加,锶铁氧体晶粒发生的晶面择优取向度也增大,剩磁Br、最大磁能积(BH)max和矫顽力Hc均有上升趋势。烧结温度的影响则较复杂:随着烧结温度的增加,剩磁Br和最大磁能积(BH)max均有上升趋势,而矫顽力Hc则呈下降之势。通过在Y30牌号SrFe12O19预烧料基础上掺杂0.2%Dy2O3,经700kA/m磁场、4414N/cm2压力湿法成型的样品在1230℃温度下烧结1h后的磁性能达到了Br=398mT、Hcj=254kA/m和(BH)max=29.1kJ/m3,它与不掺杂Dy2O3的样品相比分别提高了12mT、31kA/m和0.7kJ/m3。     

超微粉体在制备SrFe_(12)O_(19)预烧料中的研究进展

综述了超微粉体的特点和其作为原料在制备锶铁氧体中的应用,总结了超微粉体在实际应用中存在的问题和解决方法,并展望了应用前景,认为超微粉体原料将是生产高质量预烧料的一个有效选择,在生产高性能、小型化产品中将得到广泛应用。     

碳量子点敏化二氧化钛复合光催化剂的制备与光催化降解苯酚

为了解决二氧化钛光催化剂存在的禁带宽度大和量子效率低的问题,利用具有优异光吸收性能和电子转移能力的碳量子点改性二氧化钛,可以大幅度提高二氧化钛的光催化性能。本文以富勒烯碳灰为原料,利用混酸回流法制备了一种发黄蓝光的碳量子点,然后采用一步水热法将碳量子点负载于二氧化钛制备了复合光催化剂。借助高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光光谱(UV-vis)、荧光光谱、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)等表征手段对碳量子点和复合光催化剂进行表征,并以苯酚作为模拟废水进行光催化降解实验,结果表明,与纯二氧化钛相比,用碳量子点改性的二氧化钛对苯酚的去除率可提高60%,且其具有较好的稳定性与重复使用性,6次循环利用后仍可达到初次的97.8%。     

焙烧条件对CaTiO3光催化性能的影响

为了制得性能良好的CaTiO3催化剂,探讨了焙烧条件对CaTiO3光催化性能的影响.考察了以Ca(NO3)2和TiO(OH)2为原料,NaOH为矿化剂,固态反应合成CaTiO3时,焙烧前驱物升温速率、焙烧温度、焙烧时间及焙烧产物降温速率对CaTiO3光催化活性的影响,并对不同焙烧条件制得的CaTiO3样品进行了XRD和SEM分析.结果表明,CaTiO3的光催化活性随着焙烧前驱物升温速率的增大先升高,后降低;焙烧产物的快速降温将显著降低CaTiO3的活性;焙烧时间及焙烧温度因对固态反应的完全性和CaTiO3粒度的双重影响而存在适宜值.适宜的焙烧条件制得的CaTiO3再负载0.2%(质量分数)的CoO后得到活性较高的光催化剂.     

La_（1－x）SrxCoO_（3－y）导电陶瓷制备工艺的研究

用固相反应法制备了Ｌａ＿（１－ｘ）Ｓｒ＿ｘＣｏＯ＿（３－ｙ）导电陶瓷材料，研究了制备工艺对烧结性能的影响。实验结果表明：烧结体的致密度取决于预烧温度、烧成温度及保温时间，此外还与成型方法等因素有关。在１０００～１３００℃保温２～１５ｈ获得了高密度、导电性良好的立方钙钛矿型Ｌａ＿（１－ｘ）Ｓｒ＿ｘＣｏＯ＿（３－ｙ）（ｘ＝０．５，０．６）陶瓷材料。用Ｘ射线分析了材料的相组成和结构。     

溶胶-凝胶法合成层状锂离子电池正极材料LiNi(1-x)/3Mn(1-x)/3Co(1-x)/3CrxO2及其电化学性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了层状锂离子电池正极材料LiNi(1-x)/3Co(1-x)/3Mn(1-x)/3CrxO2 (x=0,0.02,0.05,0.1).利用XRD、电化学测试等手段对材料的结构、电化学等性能进行表征.结果表明:LiNi(1-x)/3Co(1-x)/3Mn(1-x)/3CrxO2仍然为层状α-NaFeO2结构;当x=0.02,0.2C充放电首次放电比容量达到195mAh/g,首次放电效率高达到91.7％,并且有着良好的循环性能.     

蜂窝状钡铁氧体空心微球的制备与表征

以Fe(NO3)3和Ba(NO3)2为原料,乙醇为扩孔剂,采用柠檬酸溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制得蜂窝状钡铁氧体空心微球。采用红外光谱(IR)和综合热分析仪(TG-DSC)分析燃烧后样品的热分解过程;采用电子探针(EPMA)、粉体X-射线衍射(XRD)和振荡样品磁强计(VSM)对蜂窝状钡铁氧体空心微球的微观结构和磁性进行测试。结果表明:在700℃煅烧2h可得到具有介孔和大孔复杂微观结构的蜂窝状钡铁氧体空心微球,粒度约20μm,其矫顽力为4998.0Oe,比饱和磁化强度为53.4emu/g,比剩余磁化强度为31.5emu/g。     

Br-N共掺杂TiO_2/磁性炭复合材料的制备及其可见光催化性能

以活性炭(AC)为原材料,采用铁盐化学沉淀法耦合壳聚糖-戊二醛交联改性技术制备磁性活性炭(MAC)。以MAC为载体,采用溶胶-凝胶法制备不同Br/Ti掺杂比的Br-N共掺杂TiO_2/MAC可见光催化复合材料(Brx-N-TiO_2/MAC)。通过XRD、UV-Vis漫反射、BET吸附实验、SEM、XPS表征其结构和化学特征。以水杨酸为模型分子进行光催化降解,评价不同Brx-N-TiO_2/MAC材料的可见光催化活性。实验结果表明,相较于N-TiO_2/MAC可见光催化剂,Br-N共掺杂更能促进催化剂对可见光的吸收。Br_(0.35)-N-TiO_2/MAC对水杨酸的降解效果最好,暗吸附1h、光催化3h后,Br_(0.35)-N-TiO_2/MAC对水杨酸的降解率达到83%,高浓度水杨酸会对光催化反应产生一定的抑制作用,该催化材料重复利用三次后仍有78%的去除率,显示了较好的稳定性。     

(1-x)BaFe12O19/xBaTiO3复合吸波材料的制备及微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备了(1-x) BaFe12O19/xBaTiO3复合吸波材料(x=0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1).研究了钛酸钡含量对复合样品晶体结构、微观形貌以及微波性能的影响.结果表明,于900℃煅烧的样品形成了BaFe12O19相和BaTiO3相共存的BaFe12O19/BaTiO3复合体系;当钛酸钡含量在0.3～0.7时,复合样品的介电损耗和磁损耗显著增强,提高了微波吸收性能,拓宽了有效吸收频带;当厚度为3mm时,x=0.5的复合样品在频率为13GHz处的最强吸收峰为14.8dB,x=0.7的复合样品的有效吸收频宽可达3.4GHz.