ZnO/ZnAl_2O_4异质结光催化剂的光催化降解和杀灭大肠杆菌性能（英文）

通过共沉淀法制备ZnO/ZnAl2O4纳米异质结光催化剂,利用HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA和UV-Vis DRS测试方法对样品进行表征。在模拟太阳光照射下,通过测定甲基橙溶液的光催化降解率和对大肠杆菌的杀灭率来评价样品的光催化活性。研究催化剂的组成、焙烧温度、催化剂的用量和不同光源对样品光催化活性的影响。结果表明,当原料中Zn与Al摩尔比为1:1.5时,在600°C焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。在模拟太阳光照射下,在50 min内1.0 g/L光催化剂对甲基橙的降解率达98.5%;在60 min内,在相同条件下对大肠杆菌(106 CFU/mL)的杀菌率达到99.8%。     

ZnAl_2O_4纳米颗粒的制备与光学性能

以硝酸锌和硝酸铝为原料,以CTAB为表面活性剂,通过水热法成功制备了尖晶石型ZnAl_2O_4纳米晶。并利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)、X射线能量色散分析谱仪(XEDS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外可见吸收光谱(UV-vis)等测试技术对样品的晶体结构、化学成分、形貌和光学性能进行表征。实验结果表明:本方法所制备的ZnAl_2O_4为单相的尖晶石结构,晶化程度良好,晶格点阵发生了膨胀;样品形貌为颗粒状结构,颗粒尺寸在20 nm左右,颗粒形状规则且大小均匀,分散性较好。ZnAl_2O_4纳米晶具有较强的紫外吸收能力,UV-vis光谱发现样品的光学带隙减小,可能是由纳米颗粒的表面效应引起的。     

Co掺杂ZnAl_2O_4纳米颗粒的制备与光学性质

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,采用水热法成功制备了不同掺杂比例的Zn_(1-x)Co_xAl_2O_4(x=0,0.20,0.40和0.60)纳米晶。并对样品的晶体结构、形貌、化学成分、价态和光学性能进行表征。实验结果表明,本方法所制备的不同掺杂浓度的Zn_(1-x)Co_xAl_2O_4纳米颗粒为尖晶石结构,晶化程度良好。根据XRD数据计算了晶胞参数a、晶格间距d_(hkl)、晶粒尺寸D,随着掺杂Co离子浓度的增加,均表现为减小趋势。XPS能谱显示大多数Co离子占据四面体中心位置,但有少量的Co离子占据八面体中心位置。随着掺杂Co离子浓度的增加,紫外吸收光的强度逐渐增加。     

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。     

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。     

不锈钢网上水热制备NiCo_2O_4/MoS_2纳米复合结构及其在电解水制氢中的应用

在316L不锈钢网基底上利用水热法分别生长出Mo S2纳米片和Ni Co2O4纳米针,用同样的方法在生长有Mo S2纳米片的不锈钢网上二次负载Ni Co2O4纳米针制得了Ni Co2O4/Mo S2复合结构。利用SEM、TEM及XRD等手段对复合结构的表面形貌和物相组成进行表征,通过电化学工作站测试材料的析氢性能。结果表明,Ni Co2O4/Mo S2复合结构表现最佳,在析氢反应过程中起始过电位仅为65 m V,Tafel斜率为108 m V/dec,当电流密度达到100 m A/cm2时,过电位仅219.6 m V,且循环稳定性良好。     

聚乙二醇对CuO/Al_2O_3光催化剂制备与活性的影响

以葡萄糖为模板、聚乙二醇(PEG-4000)为分散剂通过一步水热法所得前驱体,经600℃焙烧4 h得到CuO/Al2O3光催化剂,并对样品进行XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA和XPS等表征分析。在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性,研究焙烧温度、添加PEG-4000对样品光催化活性的影响。结果表明:PEG-4000的添加对产物的晶相和比表面积有一定影响;当焙烧温度600℃,加入10%PEG-4000到前驱体CuO/Al2O3中时,光催化活性最佳;光照60 min后,0.5 g/L光催化剂用量对甲基橙的脱色率达96.7%,与未加PEG-4000的样品比较,相同条件下对甲基橙的脱色率提高6.5%。     

含纳米Al_2O_3/Fe_3O_4的FeS固体润滑复合层的摩擦学性能

采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45钢表面制备FeS固体润滑复合层,复合层中硫化物表层厚度约为10μm,其硫化物颗粒与孔隙均在微纳米量级且分布均匀。复合层相组成主要为FeS、FeS2和Fe3N。在含0.1%n-Al2O3＋0.08%n-Fe3O4液体石蜡润滑下,复合层与纳米Al2O3/Fe3O4复合添加剂产生协同作用,磨损表面形成了由硫化物、硫酸盐、氮化物等组成的化学反应膜,使FeS固体润滑复合层表面摩擦因数最低,始终保持在0.07左右,体积磨损量最小,比未渗表面降低了92%,比渗硫表面和氮碳共渗表面分别降低了85%和44%。     

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。     

CoFe_2O_4纳米颗粒的制备及其磁学性能

CoFe_2O_4纳米颗粒因具有优良的磁学性能是目前应用最广泛的一种纳米颗粒。由于CoFe_2O_4纳米颗粒独特性,其在录音录像、雷达导航以及生物提纯方面都有广泛的应用。     

ZnO、ZnO/ZnS和ZnO/ZnS/α-Fe_2O_3纳米复合材料的光致发光行为及可见光催化活性（英文）

为了获得用于染料甲基橙(MEO)降解的高效、经济、易得的光催化剂,采用简单的化学合成法在水溶液介质中制备ZnO、ZnO/ZnS和ZnO/ZnS/α-Fe_2O_3纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)和BET技术测定合成材料的物相、结晶度、表面结构和表面行为。X射线衍射结果表明,ZnO、ZnO/ZnS和ZnO/ZnS/α-Fe2O3纳米材料结晶良好。根据XRD谱中各峰的强度,确定纳米复合材料的组成。BET分析表明,所制备的材料具有介孔行为、Ⅳ型(吸附脱附)曲线和H4型迟滞现象。3种材料中,ZnO/ZnS/α-Fe_2O_3复合材料的比表面积最大。利用紫外-可见光谱分析,测定材料的带隙能,光致发光光谱(PL)则用来确定材料的发射行为和表面缺陷。在PL光谱中,ZnO/ZnS的紫外峰强度比ZnO的低,且ZnO/ZnS/α-Fe_2O_3的紫外峰强度更低。与ZnO相比,ZnO/ZnS的可见发射光谱强度增大,且ZnO/ZnS/α-Fe_2O_3的可见发射光谱强度比ZnO/ZnS的更大。所合成的材料被用作染料甲基橙降解的光催化剂。光降解数据表明,3种染料甲基橙降解的光催化剂中ZnO/ZnS/α-Fe_2O_3是最佳的。紫外光发射峰强度的降低和可见光发射强度的增大导致电子和空穴复合减少,因而使得ZnO/ZnS/α-Fe_2O_3具有最高的光催化活性。     

ZnO/TiO_2-纳米管光催化剂的制备与表征

采用改进的化学沉积法,用ZnO对TiO2-纳米管进行改性,制备ZnO/TiO2-纳米管的复合半导体材料。用X射线衍射仪、透射电镜、高分辨透射电镜、X射线能谱仪、比表面分析仪,紫外-可见光度计等研究样品的结构、表面形貌和化学组成。通过光降解甲基橙模拟污染物考察其光催化性能,并探讨ZnO粒子表面修饰增强TiO2-纳米管光催化活性的机制。结果表明:n(Zn)-n(Ti)为1-4的ZnO/TiO2-纳米管复合材料具有最佳的光催化活性;Zn和Ti的协同效应改善了复合材料的可见光响应性。     

纳米Au表面修饰ZnO的制备及其气敏性能

利用化学浴法制备了由六棱锥纳米分枝组成的多级分层花型结构的ZnO,并采用溶剂热法在所得ZnO材料表面均匀修饰Au纳米粒子。系统地研究了不同Au纳米粒子修饰量对ZnO气敏性能的影响。结果表明:Au纳米粒子的修饰能显著提高ZnO对丙酮气体的敏感性,当Au修饰量为10%(质量分数),工作温度为270℃时,ZnO表现出最佳灵敏度和选择性,是实际应用中良好的气体敏感候选材料。     

Fe_3O_4催化纤维素水热法制备Fe_2O_3/碳纳米复合材料

目的在较为温和的条件下制备氧化铁/碳纳米复合材料。方法以纳米Fe3O4粉体为催化剂,水热催化纤维素碳化,并借助扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪对碳化产物进行表征分析。结果获得了粒径约为150 nm的枣核形氧化铁/碳纳米复合材料。结论通过相对温和的水热反应,纤维素被碳化形成了壳核结构的纳米产物,Fe3O4催化剂在反应过程中被氧化并成为壳核结构产物的核心。     

反应等离子弧喷涂制备纳米结构FeAl_2O_4基复合涂层及其摩擦性能研究

通过反应等离子弧喷涂方法喷涂微米级Fe_2O_3和Al粉体制备FeAl_2O_4基纳米涂层,并利用XRD,SEM,TEM等方法对复合涂层的结构与形貌进行了测试分析。试验结果表明,复合涂层主要由FeAl_2O_4,Fe,Al_2O_3和少量Al Fe相构成,涂层组织为纳米结构,80~200 nm的FeAl_2O_4基体上分布大量的Fe,Al_2O_3颗粒。在涂层截面具有典型的等离子弧喷涂层状结构。通过室温以WC-Co涂层为对磨材料干摩擦试验以及磨损形貌和机理的分析,结果显示复合涂层具有优良的耐磨性且磨损方式为疲劳磨损。     

RuO_2/TiO_2负载型复合光催化剂制备及其降解氯氰菊酯研究

采用Sol-gel-浸渍法制备RuO2/TiO2/FP(漂珠)负载型复合光催化剂,通过SEM、XRD、FT-IR对其结构进行表征.以高效氯氰菊酯(BEC)杀虫剂的光催化降解为模型反应,研究RuO2/TiO2/FP的光催化性能,探讨了影响光催化剂活性的各种因素.结果表明,0.3%RuO2/TiO2/FP复合光催化剂,500℃煅烧120 min.具有良好的催化活性.在催化剂用量500 mg/L、BEC初始浓度45 mg/L、初始pH 6.5、通气量200 mL/min条件下,反应60 min,BEC降解率分别为88.1%(125W高压汞灯,主波长365 nm)、82.8%(8W紫外灯,主波长256 nm)和75.1%(8W日光灯).BEC的降解反应遵从L-H动力学模型,测得反应速率常数为17.5 mg·(L·min)-1,吸附常数为3.48×10-3L·mg-1.     

高能球磨制备Tb_4O_7-TiO_2纳米复合粉末的研究

通过高能球磨技术制备了Tb_4O_7-18Ti O_2(质量分数,%)纳米尺度复合粉末。采用激光粒度测试仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对不同球磨时间的混合粉末的微观形貌组织、颗粒与晶粒大小以及晶格畸变量等进行了研究与表征。结果表明,混合粉末经过高能球磨后其颗粒与晶粒尺寸均达到了纳米级,组织均匀。Tb_4O_7相的X射线衍射峰随球磨时间的增加逐渐宽化且向大角度偏移;Ti O_2相衍射峰强度逐渐降低,在球磨4 h后消失。随球磨时间的增加,颗粒和晶粒的平均尺寸减小,球磨初期减小很快,球磨后期减小缓慢,最后趋于一个稳定值。96 h球磨后颗粒和晶粒的平均尺寸分别为200和95 nm,晶格畸变量达到1.35%。同时探讨了TiO_2相固溶和纳米晶形成原因以及微观组织演变的机制。     

火焰喷涂尼龙1010/纳米ZnO复合涂层性能研究

为了探讨纳米ZnO(n- ZnO)对火焰喷涂尼龙1010涂层力学及抗老化性能的影响,利用电子拉力机和紫外光辐照箱对火焰喷涂尼龙1010/n- ZnO复合涂层的力学性能及耐老化性能进行了测试.结果表明,当复合涂层配比为m(PA1010):m(n- ZnO)=100: 1.5时,复合涂层综合性能较佳,涂层自拉伸强度为41.92MPa;涂层与基体结合强度为41.68 MPa;涂层经10天紫外线老化后,强度保持率分别为97%和87.2%.纳米ZnO能够显著提高涂层力学性能和抗老化性能.     

Ag/ZnO纳米复合抗菌剂解团聚工艺及机制

采用沉降实验、激光粒度分布、透射电镜等手段,研究PVPK17对Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的解团聚的影响及机制,同时采用最小抑菌浓度对解团聚前后的抗菌性能进行表征.结果表明:经PVPK:17解团聚后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂可在异丙醇中稳定悬浮6 d以上,分散后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的平均粒度可达51.3 nm,当加入PVPK17的质量百分数为40%时达到最佳分散效果.用透射电镜观测表明,解团聚的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂分散较好,在此基础上建立了PVPk17对Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的解团聚模型.抗菌实验表明,分散后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的MIC可达50mg/L,抗菌性能良好.     

火焰喷涂尼龙1010/纳米ZnO复合涂层力学性能研究

为了探讨纳米ZnO(n-ZnO)对火焰喷涂尼龙1010涂层力学性能的影响，利用电子拉力机对火焰喷涂尼龙1010／n—ZnO复合涂层的力学性能及耐老化性能进行了测试。结果表明，当复合涂层配比为m(PA1010)：m(n-ZnO)=100：1．5时，复合涂层综合性能较佳，涂层自拉伸强度为41．92MPa；涂层与基体结合强度为41．68MPa。提示纳米ZnO能够明显提高涂层与基体的结合强度，对涂层的自拉伸强度也有一定幅度的提高。