载银氧化锌复合材料制备及其光催化性能研究

以滤纸为生物模板,二水合乙酸锌为原料制备ZnO,再以硝酸银为前驱体,通过光还原法制备Ag/ZnO复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射(Uv-Vis DRS)对制备样品的物相形貌、组成及光吸收性能进行表征。以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应评价其光催化活性。实验结果表明:载银含量为10%(质量分数)时,催化效果最佳;最佳催化条件下,10%Ag/ZnO对亚甲基蓝的150 min光催化降解率为96.5%;降解过程符合一级动力学模型,反应速率常数为单独ZnO的2.3倍;催化剂循环使用四次后,降解率仍高于90%;活性物种捕获实验表明,超氧自由基和空穴是主要反应活性物质,其中空穴起到关键作用。     

氧化锌/聚苯胺复合材料光催化性能研究

通过固相合成法制备氧化锌/聚苯胺复合材料。通过X射线衍射看出,制备了立方晶相氧化锌/聚苯胺复合材料;通过红外光谱看出,出现了氧化锌的吸收峰。氧化锌/聚苯胺复合材料对甲基橙的光催化降解效果较好。经过改性后的氧化锌/聚苯胺复合材料光催化效果更好,稳定性得到了提高,重复使用不影响光催化效率。     

氧化锌/硅藻土复合材料光催化性能研究

通过直接沉淀法制备氧化锌(ZnO)及氧化锌/硅藻土复合材料。通过扫描电镜看出,制备了形貌良好的纳米氧化锌;通过红外光谱看出,出现了氧化锌的吸收峰.硅藻土含量为60%,烧结温度为300℃时,氧化锌/硅藻土复合材料对亚甲基蓝的光催化降解效果最好。经过改性后的氧化锌/硅藻土复合材料光催化效果更好,稳定性得到了提高,重复使用不影响光催化效率。     

木质素/木粉/聚乳酸复合材料的制备及其性能

利用熔融共混的方法,以聚乳酸(PLA)为基材,填充木质素和木粉对其力学性能进行增强,通过控制木质素和木粉的比例制备了5种不同的木质素/木粉/聚乳酸复合材料。通过FTIR、XRD、TGA、SEM等测试方法研究了木质素含量、木粉含量对复合材料界面相容性、热性能、力学性能以及吸水率的影响。结果表明:以70%PLA作为基体,木质素与木粉以7∶3的质量比例填充30%到PLA中,此时复合材料的界面相容性较好,综合力学性能优异,其中拉伸强度和弯曲强度分别达到最高,为65. 59和5 916. 04 MPa,弯曲模量为124. 53 MPa;饱和吸水率表现出较好的吸水性能,为5. 72%。该研究结果对木质素/木粉/PLA复合体系的研究与应用具有一定的参考作用。     

质子化氮化碳的制备及其复合材料的光催化性能

分别采用硫酸、盐酸和硝酸对尿素热解得到的体相块状石墨相氮化碳(g-C_3N_4)进行质子化改性,超声剥离得到氮化碳纳米片,考察3种质子化氮化碳纳米片对亚甲基蓝染料的光催化降解性能,利用XRD、FT-IR、SEM、BET、UV-DRS、UV-VIS等对其结构、形貌、比表面积、禁带宽度进行分析。结果表明,硫酸改性后的g-C_3N_4比表面积最大(60. 9 m~2·g~(-1)),亚甲基蓝降解效果最好,降解率为46. 7%,相比于体相块状g-C_3N_4的29. 2%提高了17. 5个百分点。以硫酸质子化改性的g-C_3N_4为前驱体,采用搅拌法制备得到质子化g-C_3N_4/石墨烯复合材料,其光催化降解亚甲基蓝的降解率为81. 7%,较硫酸质子化g-C_3N_4提高了35. 0个百分点。     

ZIF-8制备原位碳掺杂氧化锌及其光催化性能研究

以ZIF-8为前驱体,采用热解法制备碳掺杂氧化锌。分别研究ZIF-8在350、400、450 ℃下煅烧以及陈化10 min、3 h、24 h对制备原位碳掺杂氧化锌的影响。通过热重（TG）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究样品的形貌和结构;紫外可见漫反射光谱（UV-vis）和光致发光光谱（PL）证明原位碳掺杂氧化锌具有可见光吸收能力和更低的光生载流子复合率;DFT模拟计算表明氧化锌晶格中掺入碳元素能有效减小带隙值。原位碳掺杂氧化锌较纯氧化锌在可见光和紫外光照射下的光催化性能分别提高1.5倍和3.0倍。空穴和羟基自由基是原位碳掺杂氧化锌光催化降解体系的主要活性基团,并由此提出了碳掺杂氧化锌的光催化机理。     

GO/ZnO复合材料的制备及其光催化性能

以天然鳞片石墨为原料,以改进的Hummers法制备氧化石墨,氧化石墨经超声剥离后,加入氧化锌,制得了氧化锌/氧化石墨烯复合材料。采用X-射线衍射、扫描电镜、UV-Vis、红外光谱、紫外固体漫反射、荧光光谱等检测手段对该复合材料进行系统表征。复合材料的光催化性能测试:将10 mg催化剂加入至100 m L(10 mg/L)的亚甲基蓝溶液,在不同的光源下进行,其中在太阳光下60 min脱色率为98.98%,并对催化剂的重复使用性能进行测试。实验结果表明,复合光催化剂的光催化性能的提高与氧化石墨烯的含量密切相关。另外,对可见光的有效吸收、高效的电子分离和传输速率和对染料的吸附作用提高了复合材料的光催化性能。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其光催化性能

以苯胺和氧化石墨烯溶液为原料,采用乳液聚合法,根据m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)为0∶10、1∶20和1∶10合成不同石墨烯/聚苯胺复合材料。采用紫外可见分光光度计、SEM、XRD及FT-IR对复合材料进行表征。XDR和FT-IR表明,乳液聚合合成了石墨烯/聚苯胺复合材料。SEM表明,聚苯胺以氧化石墨烯为载体,分散在其表面。光催化结果表明,石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能较纯聚苯胺明显提高,m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶20的石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能高于m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶10,原因可能在于微观结构的不同。     

Apo/PbSe复合材料的制备及其光催化性能

利用脱铁铁蛋白制备的纳米材料具有尺寸可控、单一等优点,在催化方面同样具有很大优势。本文以脱铁铁蛋白为模板,硒脲为硒源,乙酸铵与乙酸铅为原料,通过模板合成法和两步法制备脱铁铁蛋白/硒化铅(apo/PbSe)复合材料,采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、荧光光谱仪(PL)等手段分析材料,并测定了apo/PbSe复合材料在可见光下对废水染料甲基橙的催化降解性能。结果表明,蛋白质内部的矿物核心主要物质为PbSe,成功合成了apo/PbSe复合光催化剂。复合光催化剂的最佳实验条件为溶液pH=3.0,H₂O₂质量分数9%,此时对甲基橙的降解效率最高可达97.10%,五次循环降解实验证明了其光催化效率的稳定性。基于以上结果,说明apo/PbSe具有良好的催化活性和稳定性,并提出了apo/PbSe复合材料对甲基橙的光催化降解机理。     

聚苯胺/二氧化锰复合材料的制备及其光催化性能

以二氧化锰为模板,采用原位复合法合成聚苯胺/二氧化锰复合材料(PANI/Mn O2)。采用IR和XRD对产物进行表征,结果表明,复合材料中的聚苯胺是理想的翠绿亚胺结构,二氧化锰为四方晶系α-Mn O2。研究光催化剂用量、染料浓度和催化剂重复使用次数对光催化降解直接耐晒翠蓝的影响,结果表明,在染料直接耐晒翠蓝浓度10 mg·L-1、PANI/Mn O2催化剂用量0.010 g·(20 m L)-1和光照20 min条件下,直接耐晒翠蓝降解率达84.1%。     

煤基碳量子点/氮化碳复合材料制备及其光催化还原CO2性能

以太西无烟煤为原料,采用化学氧化法制备煤基碳量子点(C-CQDs),进一步以C-CQDs和尿素为前体,原位复合制备得到煤基碳量子点/氮化碳(C-CQDs/g-C₃N₄)复合材料。采用TEM、XRD、FT-IR、UV-Vis、PL等手段对样品结构性能进行了表征和分析,进而考察了其在光催化还原CO₂合成甲醇过程的催化性能。研究表明：C-CQDs均匀地负载在g-C₃N₄的表面,且掺杂适量的C-CQDs有利于提高C-CQDs/g-C₃N₄的光催化活性,当可见光照12 h时,其光催化还原CO₂甲醇产量最高可达28.69 μmol/(g cat),约为相同条件下纯石墨相g-C₃N₄作用时甲醇产量的2.2倍。     

纳米氧化锌的制备方法及其光催化性能

纳米氧化锌（ZnO）作为一种高功能材料,被广泛应用于气体传感、催化、能源、光电材料等领域,在紫外光照射下,可产生光致电子-空穴对,表现出良好的光催化特性,可以提高氧化还原反应的速率,氧化难降解有机物用于污染治理,具有无毒、高效、低成本等优点。综述了近年来纳米氧化锌的制备方法及原理,介绍了其光催化性能的机理和表征方法。提出今后需加强对掺杂纳米ZnO的理论和制备技术研究,加大纳米ZnO薄膜光催化性能的研究,对纳米ZnO进行改性,提高光催化活性,进一步拓宽工业化应用领域。     

氧化锌/辉沸石复合光催化材料的制备及其性能

以七水硫酸锌为前驱体,天然辉沸石为载体,以直接沉积法制备了纳米氧化锌/辉沸石复合材料。结合XRD、BET和SEM等表征手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌做了检测分析,并且探究了不同氧化锌负载量及煅烧温度对纳米氧化锌/辉沸石复合材料降解亚甲基蓝性能的影响规律。结果表明：复合材料实现了六方铅锌矿相氧化锌与辉沸石的紧密复合与有效分散,且该复合结构能够有效抑制光生载流子的复合,改善材料的吸附性能,进而提高材料的光催化效率;当复合材料中氧化锌负载量为30%（氧化锌与沸石的质量比）、煅烧温度为300 ℃时,材料对亚甲基蓝的光催化性能最优。     

HDPE/木质素复合材料的制备及性能

采用甲酸法制备了木质素,将木质素和羟甲基化木质素分别与高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混制备了 HDPE／木质素复合材料,研究了其力学性能和相态结构。结果表明:随术质素或羟甲基化木质素加入量的增加,复合材料的断裂伸长率逐渐提高;弯曲模量和弯曲强度随羟甲基化木质素含量的增加分别提高了17.3％和12．2％;与木质素共混时,弯曲强度在木质素质量分数为2．5％处达到最高值(16．1 MPa),随后叉呈下降趋势;HDPE／木质素和 HDPE／羟甲基化木质素的断裂拉伸强度分别提高了8．0％和16．2％;但材料的抗冲击性能有所降低;总体上,木质素的羟甲基化使复合材料的性能优于木质素复合材料。     

石墨相四氮化三碳/氧化锌复合材料的制备及其气敏性能

采用水热法制备了一系列石墨相四氮化三碳-氧化锌(g-C3N4-ZnO)复合材料,并使用X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、Fourier变换红外光谱和X射线光电子能谱对复合材料进行了表征,研究了g-C3N4-ZnO复合材料的气敏性能。结果表明:加入9%(质量分数,下同)g-C3N4所制备的g-C3N4-ZnO复合材料在300℃对乙酸具有较好的气敏选择性和较高的气敏灵敏度,对10-3乙酸气体灵敏度达到260.4,响应和恢复时间分别为6 s和5 s,对10-6乙酸气体灵敏度可达到1.8。     

孔状氧化锌/石墨烯复合材料制备及其电化学性能研究

以氧化石墨烯和醋酸锌为原料,N,N’-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法制备了孔状氧化锌/石墨烯的复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对氧化锌/石墨烯复合材料的微观形貌结构和成分进行分析,并通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗对电学性能进行测试,结果表明,采用溶剂热法成功制备孔状氧化锌/石墨烯复合材料,带孔微球氧化锌均匀分散于薄纱状石墨烯表面,在6 mol/L KOH电解液中有良好的电容性能,当扫描速度为5 m V/s时,比电容为256.9 F/g。     

低密度聚乙烯/氧化锌复合材料制备及其隔声性能研究

采用钛酸酯偶联剂对氧化锌（ZnO）进行表面改性,改性ZnO与低密度聚乙烯（LDPE）制备LDPE/ZnO复合材料。分析ZnO形貌及添加量对复合材料力学性能、阻尼性能、隔声性能及热稳定性的影响。结果表明：改性ZnO与LDPE具有良好的界面相容性,ZnO可以提升LDPE/ZnO复合材料的抗拉强度、隔声性能及热稳定性,四针状氧化锌（T-ZnO）添加量为5%时,复合材料的力学性能最好,综合性能最优。     

孔状氧化锌/石墨烯复合材料制备及其电化学性能研究

以氧化石墨烯和醋酸锌为原料,N,N’-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法制备了孔状氧化锌/石墨烯的复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对氧化锌/石墨烯复合材料的微观形貌结构和成分进行分析,并通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗对电学性能进行测试,结果表明,采用溶剂热法成功制备孔状氧化锌/石墨烯复合材料,带孔微球氧化锌均匀分散于薄纱状石墨烯表面,在6 mol/L KOH电解液中有良好的电容性能,当扫描速度为5 m V/s时,比电容为256.9 F/g。