过渡金属离子掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4复合催化剂光催化制氢的研究

通过水热法制备Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)三种过渡金属离子掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4复合光催化剂,并采用XRD、UV-Vis、表面光电压谱(SPS)和SEM等分析手段对所制备的催化剂进行了表征。Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)掺杂后催化剂的晶体结构未发生改变;Cu~(2+)掺杂使得催化剂吸收边明显红移,Ni~(2+)、Co~(2+)掺杂使得催化剂吸收边轻微蓝移;过渡离子掺杂后对催化剂形貌产生较大影响。过渡离子掺杂使得光生电子-空穴的分离效率提高,光催化剂的催化活性提高。实验结果表明,Cu~(2+)(2%)-Cd0.3In2S4/Zn0.7In2S4、Ni~(2+)(5%)-Cd_(0.3)In_2S_4/Zn_(0.7)In_2S_4和Co~(2+)(7%)-Cd_(0.3)In_2S_4/Zn_(0.7)In_2S_4制氢速率分别为1141、3319和2245μmol/(h·g),均高于掺杂前的光催化剂。     

RGO/In_2S_3复合修饰TiO_2纳米管阵列及其光催化应用

采用脉冲电沉积法将In_2S_3纳米粒子沉积在TiO_2纳米管阵列(NTs)上,得到In_2S_3–TiO_2 NTs。然后通过脉冲电沉积法将石墨烯薄膜修饰在In_2S_3–TiO_2 NTs上,制备出RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料。通过光电流测试和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)降解试验表征了RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs的光电性能和光催化性能。结果表明:相对于纯TiO_2 NTs,RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料的光生电子-空穴对的复合率更低,对可见光的吸收更强。光催化180 min后,RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料对2,4-D的降解效率高达93.36%,重复使用5次后仍有90.70%。     

三维In_2S_3/TiO_2纳米复合材料的制备及光电性能

采用阳极氧化法在钛网基底上制备出TiO_2纳米管阵列,利用连续离子层吸附法(SILAR)将半导体In_2S_3沉积到TiO_2纳米管表面,制备In_2S_3/TiO_2纳米复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)及紫外-可见漫反射光谱(DRS)对材料的形貌和结构进行表征,并通过荧光光谱仪以及光电信号对不同沉积圈数的In_2S_3/TiO_2纳米复合材料的光电性能进行测试。结果表明,制备的In_2S_3纳米颗粒均匀沉积在TiO_2纳米管上,并且不会堵塞纳米管的管孔。沉积不同圈数的In_2S_3/TiO_2纳米复合材料表现出不同的光电化学性质。     

B位掺杂对LaNi_(0.7)M_(0.3)O_3复合氧化物催化性能的影响研究

本文采用水热共沉淀法制备了B位掺杂的LaNi_(0.7)M_(0.3)O_3(M=Co、Fe~(2+)、Mn、Cu)复合氧化物,用XRD、SEM、TG、TPD、TPR等实验对钙钛矿的结构与组成,微观形貌,稳定性等进行了表征,并以乙醇水蒸气重整制氢反应为探针考察了B位掺杂元素种类对其催化性能的影响。结果表明,LaNi_(0.7)Fe_(0.3)O_3复合氧化物具有较好剂还原性和吸附性能,在乙醇水蒸气重整制氢反应中的,乙醇转化率可达到95.63%,同时具有较好的抗积碳性能。     

Cu~(2+)掺杂ZnIn_2S_4多孔光催化剂的制备与光催化制氢性能研究

采用水热法制备出系列Cu2+掺杂的ZnIn2S4多孔光催化剂。通过XRD、SEM、UV-Vis、XPS等分析手段对催化剂进行了表征,考察了掺杂Cu2+浓度对多孔ZnIn2S4光催剂的形貌结构和可见光催化产氢性能的影响。实验结果表明,Cu2+掺杂会影响催化剂的晶体结构及其微观形貌,掺杂后的Zn In2S4光催化剂产氢活性显著提高,其中Cu2+(0.1%)-Zn In2S4光催化剂表现出最优产氢活性,产氢速率达到1967.4μmol/(h·g)。     

非金属元素掺杂CdS/S,N-TiO_2复合光催化剂的制备及性能研究

以硫脲(TU)为非金属掺杂物,TiO_2-P25为原料,经浸渍-焙烧制备出S,N-TiO_2,而后通过水热合成出CdS/S,N-TiO_2复合光催化剂。催化剂的分析结果表明,S是以S~(6+)的形式取代了TiO_2晶格中的Ti~(4+),形成了S6+的阳离子掺杂,N则形成了O-Ti-N的结构,S和N的掺杂改变了TiO_2的电子结构,使其吸收边红移约10nm,电荷分离效率提高。可见光催化分解硫化氢制氢结果表明,CdS/S,N-TiO_2催化性能明显改善,CdS/S,N-TiO_2-2/1-600-1/2-240复合催化剂的催化分解硫化氢分解产氢速率可达62.24m L/h,CdS/S,N-TiO_2-2/1-600-1/2-240复合催化剂在不同p H值溶液中的产氢性能明显优于未掺杂的C d S/TiO_2复合催化剂。     

Sr~(2+)掺杂对γ-Ce_2S_3色料的呈色性能影响

以Ce(NO_3)_3·6H_2O、Sr(NO_3)_2、(NH_4)_2CO_3为原料,采用共沉淀法制得(Ce,Sr)CO_3沉淀物并经1000℃保温2 h煅烧后制得锶铈氧化物,锶铈氧化物在900℃采用CS_2硫化150 min制得Sr~(2+)掺杂的γ-Ce_2S_3色料。研究了Sr~(2+)掺杂量对γ-Ce_2S_3的呈色的影响。采用X射线衍射分析(XRD)、色度仪、紫外可见光谱(UV-vis)对硫化产物进行表征分析。研究结果表明:当掺入Sr~(2+)时,纯相γ-Ce_2S_3在900℃便能合成;Sr/Ce摩尔掺杂比为0.05～0.7时,Sr~(2+)能进入了晶格形成固溶体;随着Sr~(2+)掺杂量的增加,γ-Ce_2S_3颜料的禁带宽度从2.02 eV增加2.28 eV,其颜色由红色逐渐过渡到黄色。     

(Ni,Fe)S_(1+x)薄膜材料的制备及电性能研究

以硫酸亚铁铵((NH_4)_2Fe(SO_4)2·6H_2O)、硫酸镍(NiSO_4·6H_2O)和硫代乙酰胺(C_2H_5NS)为原料,采用化学水浴沉积法制备出(Ni,Fe)S_(1+x)的薄膜。利用XRD、FE-SEM、EDS和半导体测试仪等手段对所得产物进行表征分析。结果表明,当Ni~(2+)的加入量为20%、32%、50%、70%时可以沉积成膜,当加入量为85%和100%时不能沉积成膜;随着Ni~(2+)元素的增加,薄膜(Ni,Fe)S_(1+x)阻值在不断降低,相应阻值由4.65×10~3Ω减小到24.17Ω,表明其导电性能不断增加。     

花状In_2S_3/TiO_2 NTs复合纳米材料的制备及4-NP降解应用研究

文章中以L(+)-Cysteine和InCl_3作为前驱物,采用简单的水热法成功在TiO_2纳米管阵列上负载片状In_2S_3纳米片,成功制备得花状In_2S_3/TiO_2 NTs复合纳米材料。SEM和TEM显示,制备的In_2S_3纳米片呈花级结构以TiO_2 NTs为成核位点堆积组装原位生长。研究表明,窄禁带In_2S_3的引入加速了电子-空穴对分离效率,将这种制备的复合材料用来降解对硝基苯酚,较低浓度的前驱体量负载In_2S_3时,4-NP去除率可以高达到95.6%。     

TiO_2-ZnIn_2S_4复合光催化剂的制备及其对罗丹明B废水的降解

为改善ZnIn_2S_4可见光降解特性,采用水热法制备了复合光催化剂TiO_2-ZnIn_2S_4,对催化剂进行了表征;并研究了其光催化降解染料废水罗丹明B的特性,探讨了催化剂投加量、初始pH等条件对催化剂降解污染物活性的影响,分析了TiO_2-ZnIn_2S_4复合光催化剂与纯ZnIn_2S_4相比催化效率提高可能存在的原因。结果表明,TiO_2与ZnIn_2S_4以一种特殊结构复合在一起,且在可见光照射下具有良好的光催化性能。以氙气灯模拟太阳光,罗丹明B染料废水初始质量浓度15mg/L,TiO_2-ZnIn_2S_4投加量80mg/L条件下反应2h可降解水中97.42%的罗丹明B,与纯ZnIn_2S_4对比降解率增加了6.24%,具有较好的研究价值与开发前景。     

掺杂Ni制备Ca2FeCo1-xNixO6催化剂及其催化甲烷燃烧性能

采用共沉淀法制备双钙钛矿Ca_2FeCo_(1-x)Ni_xO_6系列催化剂。采用XRD、BET和H_2-TPR等对样品进行表征,通过催化甲烷燃烧对其进行催化性能测试。结果表明,不同Ni~(2+)掺杂量均可以形成完整的钙钛矿晶型,随着Ni~(2+)掺杂比例升高,催化剂的比表面积逐渐增大;不同Ni~(2+)掺杂量制备的催化剂结构和活性不一样,样品Ca_2FeNiO_6催化甲烷燃烧活性最好,起燃温度T_(10%)为430℃,T_(90%)为640℃。     

Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉的制备及性能

采用高温固相法制备Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉。通过X射线粉末衍射和结构精修研究了其物相组成和晶体结构以及该荧光粉的激发光谱、发射光谱、漫反射光谱、荧光热稳定性等发光性能。结果表明:该荧光粉具有磷灰石结构,Eu~(2+)和Mn~(2+)可占据结构中的2种阳离子格位。当Eu~(2+)的掺杂量为1%(摩尔分数)、Mn~(2+)的掺杂量为2%时,此荧光粉发光性能最好;荧光粉的发射光谱为450～550 nm的宽发射带,峰值位于478 nm,其激发光谱为220～400 nm的宽激发带,峰值位于302 nm,其色坐标值为(0.203 5,0.307 8);Mn~(2+)的掺杂有效的促进了荧光粉对近紫外光区域的吸收。当温度提升至150℃,Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:0.01Eu~(2+)和Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:(0.01Eu~(2+),0.02Mn~(2+))荧光粉的发射光谱强度分别为室温的34.46%和51.79%;Mn~(2+)的掺杂显著提升了其热稳定性。     

Mn2+掺杂ZnIn2S4多孔光催化剂催化产氢性能研究

以溴代十六烷基吡啶(CPBr)为模板剂,采用水热法制备出系列Mn2+掺杂的ZnIn2S4多孔光催化剂.通过XHD、FESEM、UV-Vis、XPS等分析手段对催化剂进行了表征,考察了掺杂Mn2+浓度对多孔ZnIn2S4光催剂的形貌结构和可见光催化产氢性能的影响.实验结果表明,Mn2+掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌...     

CdS/CuInS_2/In_2S_3量子点太阳能电池的制备与性能

连续离子层吸附法(SILAR)是制备量子点最有效的方法之一,本文采用LILAR法制备了CdS/CuInS_2/In_2S_3量子点光阳极,采用SEM、EDS、EIS和吸收光谱对该光阳极的特性进行了表征分析,并研究了其做为量子点敏化太阳能电池(QDSCs)光阳极的电化学特性。结果表明,采用CdS/CuInS_2/In_2S_3量子点的QDSCs较采用CuInS2的QDSCs短路电流、填充因子和光电转换效率,分别提高了97%、46%和226%。     

不同金属离子改性固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2的研究

通过沉淀-浸渍法制备了一系列金属离子(Ni~(2+),Co~(2+),Fe~(3+))改性的SO_4~(2-)/SnO_2固体超强酸(SS)。利用BET、FT-IR、XRD、TGA等测试技术对固体超强酸进行表征。以乙酸和正丁醇的酯化反应为探针反应,考察了固体超强酸催化剂的催化活性。结果表明:引入金属离子后使SnO_2衍射峰强度降低,晶粒减小,比表面积增大,从而使活性增加。TG-DTA结果表明金属离子的引入,有利于提高催化剂的热稳定性,Ni~(2+)改性的催化剂较Co~(2+),Fe~(3+)改性的催化剂的热稳定性更好,可以较好地稳定活性组分SO_4~(2-),使其高温分解流失趋势变得更缓和。制备Ni/SO_4~(2-)-SnO_2最优条件为焙烧温度为500℃,镍离子浓度为0.5mol/L。     

SnO_2-CeO_2催化剂的合成及其CO氧化性能

采用共沉淀法制备了SnO_2-CeO_2复合金属氧化物催化剂,通过XRD、TEM、H_2-TPR、CO-TPR等表征手段对催化剂结构和氧化还原性能进行了研究,并考察其CO催化氧化性能。与SnO_2和CeO_2催化剂相比,SnO_2-CeO_2固溶体催化剂具有较小的晶粒尺寸和较大的比表面积。另外,H_2-TPR和CO-TPR结果表明,在H_2和CO的还原气氛下,由于Sn~(4+)+2Ce~(3+)Sn~(2+)+2Ce~(4+)氧化还原平衡的存在,SnO_2-CeO_2复合金属氧化物催化剂表面的Sn~(4+)氧化能力得到大幅度增强。其中,Sn_(0.7)Ce_(0.3)O_2催化剂由于具有最大的比表面积和最强的表面Sn~(4+)氧化能力,从而表现出了最佳的CO催化氧化性能。     

碳元素掺杂CdS/TiO2复合光催化剂的制备及表征

以柠檬酸(CA)和TiO_2-P25为原料,经浸渍-焙烧制备出C-TiO_2,再经水热法合成出Cd S/C-TiO_2复合光催化剂。催化剂的分析表征结果表明,C取代了TiO_2晶格中的Ti原子,形成了Ti-O-C的结构;掺杂C后,晶型未发生变化,电荷分离效率提高,TiO_2的吸收边发生红移。可见光催化分解硫化氢制氢结果表明,Cd S/C-TiO_2催化性能明显改善,产氢速率可达10291.7μmol/(h·g),高于未掺杂改性的Cd S/TiO_2。     

一步水热法制备Sn~(2+)掺杂TiO_2及光催化产氢性能

以SnCl_2和钛酸四丁酯为前驱体,采用一步水热法制备了不同Sn~(2+)含量的Sn~(2+)掺杂TiO_2光催化剂。采用XRD、SEM、EDX、UV-Vis、BET和XPS对样品的结构、组成和光吸收特性进行表征;用300 W氙灯模拟太阳光,分别在全波段和可见光下对不同Sn~(2+)、Sn~(4+)掺杂样品进行产氢性能测试。结果表明:Sn~(4+)掺杂TiO_2不能在可见光下产氢,而Sn~(2+)掺杂TiO_2能在可见光下产氢。Sn~(2+)掺杂样品在n(Ti)/n(Sn)=20时产氢性能最好,在全波段和可见光下产氢速率分别为50.3和33μmol/(h·g),并且在5次循环实验中,产氢效率没有明显降低,性质稳定。     

窄带隙半导体耦合Bi_2S_3/g-C_3N_4催化剂制备及光催化性能

利用原位生成法,制备了Bi_2S_3含量可调的Bi_2S_3/g-C_3N_4复合材料。通过X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、光致发光光谱(PL)、时间分辨荧光衰减光谱等手段对制备的光催化剂物相、形貌、结构和性能进行表征分析。可见光照射下,以罗丹明B(Rh B)为降解模型评价Bi_2S_3/g-C_3N_4复合材料的催化性能。结果表明:Bi_2S_3沉积在g-C_3N_4表面,显著增强g-C_3N_4的可见光催化性能,并随着Bi_2S_3含量不同,复合光催化剂Bi_2S_3/g-C_3N_4的催化性能发生变化,其中Bi_2S_3质量分数为5%时表现出最佳的可见光催化活性。利用捕获剂、NBT转化确定h+是主要的活性物种,O_2~-·是次要活性物种。对Bi_2S_3/g-C_3N_4光催化活性增强机理进行研究,Bi_2S_3的加入显著增强g-C_3N_4对可见光的吸收,并与g-C_3N_4之间形成异质结,促进光生电子空穴的有效分离,延长载流子寿命,显著增强g-C_3N_4光催化性能。     

Ni~(2+)-Al~(3+)-MoO_4~(2-)-LDHs防腐缓蚀剂的制备及其表征

以镍铝摩尔比为3∶1,尿素作为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了Ni~(2+)-Al~(3+)-CO_3(2-)-LDHs层状材料。以Ni~(2+)-Al~(3+)-CO_3_(2-)-LDHs作为前驱体,分别与NaCl、钼酸钠(Na_2MoO_4·2H_2O)进行离子交换反应,成功构建了Ni~(2+)-Al~(3+)-MoO_4(2-)-LDHs防腐缓蚀剂。通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DTG、ICP对样品进行了分析表征,研究结果表明MoO_4~(2-)插入LDHs层间,其层间距由0.769 nm增加到0.982 nm,样品晶相完整,并保持了良好的层状结构。