p-n异质结TiO_2/NiO光催化剂的制备及其性能研究

采用溶胶凝胶和浸渍煅烧相结合的方法,制备出了具有p-n异质结结构的球形二氧化钛表面负载氧化镍颗粒的复合光催化剂.利用XRD、TEM、UV-Vis和PL等方法对催化剂的晶相组成、微观结构、吸光性能和光致发光性能等进行了表征.结果表明氧化镍晶粒与二氧化钛晶粒紧密接触形成p-n异质结.氧化镍颗粒的负载使复合光催化剂的吸收带边发生了明显的红移,并进入了可见光区.形成的p-n异质结促进了二氧化钛光生电子和空穴的分离,从而降低了其本征发光光强度.通过在可见光条件下对亚甲基蓝的降解研究了其光催化性能,结果表明,氧化镍颗粒的负载使二氧化钛的光催化效果在可见光区有了显著地提高,并在一定范围内随着氧化镍含量的增加光催化效果也随之提高.     

ZnO/CuO异质结的构筑及光电催化降解亚甲基蓝研究

为了拓宽ZnO半导体对可见光的响应范围,提高光诱导载流子的分离效率,本实验通过构筑ZnO/CuO异质结对ZnO光电极进行改性,并研究了ZnO/CuO异质结电极光电催化降解亚甲基蓝的性能.实验首先采用浸渍提拉法结合水浴法制备了ZnO纳米棒阵列薄膜,然后采用电沉积法得到ZnO/CuO异质结电极材料.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、电化学测试等对样品结构和性能进行了测试和表征.实验结果表明：复合CuO后的ZnO纳米棒阵列薄膜吸收边发生红移;ZnO/CuO异质结电极比ZnO具有更高的光电催化性能,CuO沉积5 min时光电流密度高达0.95 mA/cm2;模拟太阳光照射下对2 mg/L的亚甲基蓝溶液60 min的降解率达72.8%.     

Ag/g-C3N4异质结的制备及光催化性能的研究

以三聚氰胺为前驱体,制备g-C3 N4纳米鳞片.采用光沉积法制备不同银含量的高效可见光驱动Ag/g-C3 N4异质结光催化剂,并利用X-射线衍射仪(XRD),傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂的组成、结构和形貌进行表征.通过比较罗丹明B在可见光下的降解速率,表明异质结对光催化降解效率...     

二维Z型MoS2/SnS2异质结的制备及其光催化性能研究

二维Z型半导体异质结因其大的比表面积、独特的能带排列结构及界面调控的高载流子分离传输效率,在光催化降解、CO₂还原及全解水等领域具有重要的应用前景。通过水热法合成了二维Z型MoS₂/SnS₂异质结,并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)对其结构及物化特性进行表征。受益于二维Z型异质结独特的能带及电子结构,实现了可见光下对甲基橙、亚甲基蓝高效的降解效率和Cr(VI)还原效率。该研究对二维Z型异质结的直接制备及对光催化反应机理的探究有一定的指导意义。     

用于可见光降解甲基橙的ZnIn2S4/CaIn2S4光催化剂性能

采用一步水热法构建了ZnIn₂S₄/CaIn₂S₄(ZIS/CIS)异质结光催化剂。通过XRD、SEM、DRS、电化学测试等表征研究此异质结光催化剂的晶体结构、形貌、光学性质及光生载流子的分离效率,在模拟可见光下考察其对甲基橙的降解效率。实验结果表明,ZIS/CIS异质结材料对甲基橙的降解效果明显优于CIS和ZIS。ZIS摩尔分数为30%的复合样品具有最佳的甲基橙降解效率,60 min内达到95.54%,并且具有良好的稳定性。     

溶剂热法制备碳纳米纤维负载Cu2O光催化材料

以乙酸铜为原料,碳纳米纤维为基材,采用溶剂热法制备碳纳米纤维负载氧化亚铜(Cu2O/CNFs)光催化材料.比较了丙三醇、乙二醇和二甘醇三种不同反应溶剂对生成Cu2O的还原能力和分散性能;并以甲基橙为模拟有机污染物,研究Cu2O/CNFs复合材料在可见光照射下的光催化降解性能.实验结果表明,以丙三醇和乙二醇为溶剂时,生成产物为立方体状的Cu2O和Cu的混合物;以二甘醇为溶剂时制备产物为均匀分散的纯Cu2O纳米粒子.可见光下照射5h,丙三醇、乙二醇和二甘醇制备的Cu2O/CNFs复合材料对甲基橙降解率分别为73.5％、85％和92.5％.     

浸渍法制备Ni-L/g-C_3N_4复合材料及其光催化产氢性能研究

通过金属-有机骨架(MOF)-模板设计策略,制备具有优异光催化活性的非贵金属助催化剂/固溶体异质结Ni-L/g-C_3N_4.通过调节g-C_3N_4与Ni配合物(Ni-L)负载浓度,微调异质结的化学组成和带隙,并进一步优化光吸收能力和光催化活性,获得最佳产生氢气速率为23. 69μmol·g~(-1)·h~(-1),且在可见光照射下(λ 420 nm)具有较高的稳定性和可回收性.进一步的表征和DFT计算揭示了异质结和光催化活性之间的关系,并证实Ni-L/g-C_3N_4在加速水解离动力学中的重要性.     

TiO2∶Fe的制备及其在可见光下降解罗丹明B的催化性能

通过溶胶-凝胶法和水热法分别制备了锐钛矿的TiO2颗粒和TiO2纤维,并在可见光下降解罗丹明B以考察其催化性能,结果表明,TiO2颗粒的催化性能略好于TiO2纤维.通过溶胶-凝胶法原位复合一系列Fe以提高纯TiO2颗粒的催化性能,在可见光下降解罗丹明B的结果显示,添加质量分数为1％的TiO2 （TiO2∶1％ Fe）比纯TiO2的降解率提高10％.并进一步通过扫描电镜（SEM）和X射线能量色散谱分析得出TiO2：1％ Fe样品为颗粒状,并由Ti,O和Fe元素组成.     

离心纺丝制备TiO_2/PVDF微纳米复合纤维及其染料降解性能

为了降解印染废水中的染料,将二氧化钛(TiO_2)与聚偏氟乙烯(PVDF)添加至N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶液中制备纺丝液,通过离心纺制备具有光催化降解性能的TiO_2/PVDF纤维。利用场发射扫描电镜(FESEM)观察纤维的表面形态,采用光化学反应仪测试复合纤维光催化降解染料性能,运用紫外可见分光光度计分析染料的降解情况。研究结果表明:复合纤维表面TiO_2的负载量随TiO_2质量浓度的增大而增大;当纺丝液中TiO_2与PVDF的质量浓度百分比为6∶10时,离心纺纺制出的TiO_2/PVDF复合纤维对染液的脱色率最高,对亚甲基蓝、罗丹明B、酸性黑10B都具有良好的降解效果,同时该复合纤维具有良好的可重复使用性。     

不同g-C_3N_4/WO_3异质结材料的制备及其光催化性能研究

分别采用超声分散法、水热法和焙烧法制备了g-C_3N_4/WO_3异质结催化剂,采用XRD、UV-Vis、氮气吸附、XPS、荧光光谱、EIS(阻抗谱)等多种手段对制备的催化剂进行表征。结果表明,制备方法对异质结组分间的结合强弱有显著影响,导致电子空穴分离效率迥异。模拟可见光下降解罗丹明B(RhB)和分解水制氢气作为探针反应来考察产品光催化性能,可得出三种异质结产品催化性能全部优于单个组分,而且水热法制备的产品催化性能最佳。     

静电纺丝素纳米纤维工艺影响分析

静电纺丝法可获得纳米级丝素纤维,后者可广泛应用于组织工程、伤口包覆及药物控释等.以甲酸为溶剂,溶解再生丝素室温干燥膜进行静电纺丝.根据静电纺丝原理,研究了质量分数、电压和电场等工艺参数对纤维形态的影响.结果表明：纤维直径与质量分数具有高度显著线性关系,纤维直径随质量分数的升高而增大;纤维直径开始随电压的增加而变小,之后变大;相同电场强度下,高电压/长距离式电场制备的纤维直径小.     

聚焦接收电极制备定向排列纳米纤维阵列

以聚丙烯腈（PAN）/N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液为纺丝原液,利用静电纺丝方法制备纳米纤维,采用聚焦电极作为纳米纤维接收装置,研究了不锈钢棒数量、接收距离、溶液浓度、溶液流速、电压以及电极转速等参数对于纺丝过程及纤维沉积形态的影响规律。选用聚焦电极作为纳米纤维接收装置不仅可以使获得的纤维集合体呈现悬浮状态,而且使纤维能够定向排列,为扩大静电纺纳米纤维的研究应用提供了便利条件。     

In-situ Synthesis of SnO_2 Quantum Dots/ZnS Nanosheets Heterojunction as a Visible-light-driven Photocatalyst for Degradation of Rhodamine B,Potassium Dichromate and Tetracycline

The SnO_2 quantum dots (SnO_2QDs)/ZnS nanosheets (ZnSNs) heterojunction was fabricated via an in-situ synthetic method at room temperature.Rhodamine B,potassium dichromate,and tetracycline were used to discuss the photocatalytic activities of the as-prepared samples under the visible light illumination.The photocatalytic mechanism of the as-prepared samples was also proposed.The experimental results indicate that the degradation efficiency of the as-prepared SnO_2QDs/ZnSNs heterojunction first increases and then decreases with increasing the usage of ZnSNs.When the mass ratio of SnO_2QDs to ZnSNs is 1:2 in 180 min,the as-prepared samples have the highest degradation efficiency of 89.1% for rhodamine B,97.7% for potassium dichromate,and 83.8% for tetracycline,which are much higher than 51.7%,26.8%,and 0.9% of pure SnO_2QDs as well as 37.9%,87.1%,and 19.1% of pure ZnSNs,respectively.After it is repeatedly degraded for 3 times,it possesses the degradation efficiency of 62.5% for rhodamine B,which increases by 200.5% in comparison with 20.8% of the pure SnO_2QDs.Moreover,the enhanced photocatalytic performances of the as-prepared hybrids are attributed to the formation of heterojunction between the SnO_2QDs and ZnSNs.In addition,hydroxyl radicals and superoxide anion radicals play major roles during the photocatalytic degradation process,while holes play a minor role.     

CuS nanotube/g-C3N4异质结的合成及光催化性能

以CuCl₂·2H₂O、SC（NH₂）₂和g-C₃N₄纳米片作为前驱体,在室温下采用简单的共沉淀法成功地制备了CuS nanotube/g-C₃N₄异质结。对碱源、g-C₃N₄加入顺序和反应时间等合成条件对CuS nanotube/g-C₃N₄异质结的光催化性能的影响进行了较系统的研究。结果表明:碱源是合成的关键因素。以Na₂S·9H₂O为碱源兼硫源,制备的CuS nanotube/g-C₃N₄异质结的光吸收边带明显红移,禁带宽度（E_g）和荧光强度明显降低,且光电流响应值为0.095 6 μA/cm²,相对于bulk g-C₃N₄提高了约3.1倍。将其用于光催化降解罗丹明B（RhB）,45 min内RhB降解率约达100%,其降解速率相对于bulk g-C₃N₄提高了约47.6倍,这些结果说明CuS nanotube/g-C₃N₄具有较高的光电催化活性。并提出了CuS nanotube/g-C₃N₄异质结在光催化过程中载流子迁移转化的机理。     

纳米银／偕胺肟纤维复合材料的制备及其光催化性能研究

以偕胺肟纤维（AOCF）为基体,与Ag＋通过配位一还原法制得纳米银／偕胺肟纤维（Ag／AOCF）．对催化剂进行SEM表征．以太阳光下对二甲酚橙的催化降解,考察了制备、实验条件对催化剂的光催化性能的影响．实验结果表明,在硝酸银浓度为4．0×10-3mol／L、配位反应时间为40min、pH-6的制备条件下制备的催化剂对二甲酚橙的光催化降解效率最佳,当二甲酚橙溶液pH=7、太阳光光源、催化剂用量为1．6g／L时催化降解二甲酚橙,降解效率能达到99．7％,且催化剂在重复使用了8次后,其对二甲酚橙的光催化降解效率仍能保持在80％以上．     

尼龙6/66纺丝液的性能与其静电纺效果的关系

尼龙6/66共聚物颗粒溶解于甲酸中,采用静电纺丝的方法制备了纳米级尼龙6/66纤维毡.研究了不同浓度的纺丝液的性能,纤维的微观结构、热学性能以及纤维毡的力学性能和在水中的稳定性.结果表明:随着浓度的增加,溶液的表面张力减小,粘度增加,电导率减小,纤维直径按二次函数式增加;静电纺尼龙6/66纤维的结晶度低,不耐高温,在水中的形态稳定性较差;尼龙6/66纤维毡的面密度对其力学性能无显著的影响.     

聚丙烯腈纤维接枝丙烯酰胺亲水改性的研究

采用化学接枝法以丙烯酰胺（AH）为接枝单体、过氧化苯甲酰（BP0）为引发剂、三烯丙基异三聚氰酸酯（TAIC）为交联剂、丙酮和去离子水为溶剂,对聚丙烯腈（PAN）纤维进行了接枝亲水改性。用傅立叶红外光谱仪（FTIR）和热重分析仪（TGA）等技术手段对接枝样品进行了表征,研究了原料配比和反应条件对导入率的影响。结果表明,PAN纤维上接枝了AH,适宜的溶液配比为AM0．8mol／L、BPO3×10^-3mol／L、TAIC 1v01％,在85℃恒温水浴中反应2h,可得到导入率为l27．9％的接枝纤维,接枝改性后的纤维亲水性得到提高,断裂强度和断裂伸长率均有下降,纤维分解温度和高温下的热稳定性得到提高。     

EVOH/CNTS无纺布薄膜的制备及其结构表征

采用高压静电纺丝技术,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/异丙醇为混合溶剂,制备了聚乙烯-乙烯醇(EVOH)/碳纳米管(CNTS)无纺布膜.通过扫描电子显微镜及X射线衍射对其微观形貌及结晶行为进行了表征.结果表明,聚乙烯-乙烯醇/碳纳米管无纺布膜纤维的直径主要分布在80~200nm之间,纤维较细且分布较窄;电纺工艺以及碳纳米管的掺入均没有破坏聚乙烯-乙烯醇的结晶性.     

静电纺丝法制备醋酸丁酸纤维素超细纤维

采用单因素水平实验法,对所收集到的静电纺样品通过SEM进行微观形貌分析,探究醋酸丁酸纤维素（CAB）在静电纺丝时最佳浓度、电纺电压和接收距离。实验结果表明,20wt%的CAB溶液在25KV电压下,水平接收距离为20cm时静电纺出的纤维膜最佳。     

挤压蒸煮提高豆渣中水溶性膳食纤维含量的研究

以豆渣为原料,采用双螺杆挤压技术来提高豆渣水溶性膳食纤维（SDF）的含量。实验结果表明,在挤压温度为130℃,螺杆转速为500r／min,豆渣水分含量为15％的条件下,豆渣的SDF含量从4.26％提高到18.35％。采用高效凝胶过滤法测定SDF的分子量分布,实验表明,经双螺杆挤压处理后的豆渣的SDF的组分发生了变化。