石墨相氮化碳杂化提高钼酸铋光催化材料降解活性

利用石墨相氮化碳对钼酸铋进行修饰,从而大幅度的提高光催化效率。采用X射线衍射分析、扫描电子显微镜和紫外可见分光光度计等分析方法,系统了解石墨相氮化碳修饰后钼酸铋催化材料的结构对其可见光催化性能的影响规律。分析石墨相氮化碳表面修饰材料与钼酸铋光催化材料之间的电子相互作用的本质以及对光生电荷传输的影响规律,通过具有共轭大π键体系的石墨相氮化碳杂化可以在钼酸铋界面上形成电子相互作用,促进光生载流子的传输及分离,揭示石墨相氮化碳与钼酸铋纳米片材料表面的表面状态及作用机理。     

后处理工艺对TiO2双掺Cr,Sb光催化活性的影响

利用共沉淀法制备了Cr,Sb共掺TiO2的光催化剂,采用不同的后处理工艺对光催化剂进行处理从而提高其光催化性能.研究结果表明比表面、结晶度和Cl-的存在影响光催化剂的光催化活性.Cl-的存在使得光催化剂粉体团聚,降低了比表面,但光催化效率较高,这表明Cl-的存在降低了光生电子和空穴的复合速率,提高了光催化效率.采用有机溶剂处理可提高光催化剂的比表面,从而提高了光催化活性.     

Foitite电气石的热处理及显微结构特征

将Foitite电气石在400～1000℃×2 h进行焙烧处理。采用XRD、FTIR、RAMAN光谱等研究热处理对电气石粉体物相结构、表面结构的影响。结果表明:随着热处理温度升高,电气石晶胞体积逐渐减小,在700℃具有最小值;热处理温度对电气石的表面电性有较大影响,随温度升高,电气石的Zeta电位呈增大趋势,当温度达到500℃时,Zeta电位值最大为-47.5 mV;经过热处理后,电气石物相发生明显变化,由镁电气石转化为布格电气石,当温度高于900℃,出现烧结现象,电气石开始分解,分解产物为Fe2O3和Al4B2O9;热处理不仅可使电气石中的Fe2+氧化成Fe3+,还可改变不同价态铁离子在结构中的占位(Y、Z位置)。     

TiO2纳米管阵列光生阴极保护性能研究进展

TiO2纳米管阵列因具有比表面积大、电子传输能力强、化学稳定性好等特点,以及拥有优势明显的光生阴极保护作用,可以为金属基体提供有效的腐蚀防护,近年来成为了研究的热点之一。为了探索TiO2纳米管阵列在金属防腐蚀方面的应用,就其对不锈钢和碳钢的保护作用以及改性方式对TiO2纳米管阵列的光生阴极保护的延时效果进行了总结,并比较分析了TiO2纳米管阵列对两类钢保护效果的差异,指出了纳米管阵列对碳钢的保护效果不及对不锈钢的保护,其不佳的主要原因是阵列与碳钢基体间的结合强度较低且受界面层结构和电子特性的影响。同时,由于TiO2属于宽禁带半导体材料,对可见光的利用率比较低且当TiO2受到光激发后产生的电子-空穴对的存在时间较短,需要利用不同改性方法来提高光生阴极保护效果,因此对其金属离子掺杂、非金属掺杂、半导体复合、贵金属沉积以及石墨烯复合五种主要改性的研究进展进行了着重阐述,对影响改性效果的主要因素以及相应的改性机理也进行了归纳与分析,并根据当前的研究现状,提出了有待进一步研究和探索的问题,以期为TiO2纳米管阵列获得优良的阴极保护作用提供思路。     

成功观测到金属氧化物的“电子排斥”

日本广岛大学放射光科学研究中心与产业技术综合研究所组成的研究小组，新近成功地观测了金属氧化物中电子相互躲避趾撞的“电子排斥”现象。根据这一结果，认为如果对电子排斥作用能够很好地进行控制，便有可能开发出具有新功能的金属氧化物材料。着眼于电子排斥作用强的钌氧化物，利用高辉度同步加速器放射光测定研究电子的能量或运动方向，就有可能观测电子之间的排斥现象。     

熔喷用聚丙烯与电气石填充聚丙烯切片的流变行为研究（英文）

通过熔融共混挤出方法,制备了电气石填充的聚丙烯复合母粒。利用平板流变仪研究了纯聚丙烯和电气石填充聚丙烯复合母粒的流变行为。结果表明:聚丙烯流变曲线表现出叫显的非牛顿行为,随温度的升高其复粘度下降。电气石填充聚丙烯复合母粒在高频呈现非牛顿行为,在低频表现出牛顿行为。随电气石含量的增加,其复粘度增大,当电气石含量达到3%后,复粘度迅速增加。随电气石含量的增加,电气石填充聚丙烯复合母粒储能模量和损耗模最的变化趋势与复粘度变化趋势相一致。     

光电化学冶金提取半导体元素——以碲为例

针对电化学冶金提取半导体元素存在的问题,提出采用光电化学冶金的方法来进行半导体元素的电化学沉积提取。结合半导体特性以及光电化学基本理论,阐述光电化学冶金的优势,并以碲提取为例验证光电化学冶金的优越性。结果表明:光电化学沉积过程中,半导体沉积物吸收能量大于其自身带隙宽度的光子后受激发产生光生电子-空穴对,光生电子从半导体流向电解液促进电化学还原,同时光生载流子可减小电阻率和能带弯曲,降低工作电极所分摊的电势差。与常规的电化学沉积相比,光电化学沉积可以强化电极过程、降低槽电压,以及提高沉积速率、电流效率和产能,具有良好的应用前景。最后指出光电化学冶金未来发展可能面临的问题,并对其内涵进行拓展。     

金属光电化学阴极保护材料及其防腐功能化实现研究进展

与传统的腐蚀保护方法相比,光电化学阴极保护是一种节能、环保、经济的腐蚀防护技术.该技术的关键特征是,利用光电化学阴极保护材料在光照条件下产生光生电子,而光生电子以电势差作为驱动力转移到金属上,并富集在金属表面,导致金属的电位负移,从而实现对金属的强制保护.总结了近年来国内外光电化学阴极保护材料的制备方法与性能特点,针对目前TiO2薄膜材料存在的问题,阐述了通过形貌调控、元素掺杂、半导体复合、异质结构成、材料耦合等方式,提升光电化学阴极保护性能的策略和技术.概括了非TiO2类光电化学阴极保护纳米材料的性能及应用,主要有ZnO、SrTiO3、In2O3、g-C3N4、铋基金属氧化物等半导体材料.明确了近年来光电化学阴极保护材料防腐功能化实现的途径和方法,包括光阳极法和直接涂敷法,并比较了二者之间的优缺点.最后,提出了金属光电化学阴极保护材料及防腐功能化研究的发展趋势及存在的问题.     

TiO2光生阴极保护纳米薄膜研究进展

光生阴极保护是一种新型的电化学保护方法,近年来成为腐蚀防护领域的研究热点。TiO_2薄膜具有光生电子-空穴对分离能力优异、稳定性良好、价格低廉等优点,在光生阴极保护技术中具有突出优势。首先介绍了TiO_2薄膜光生阴极保护原理,随后介绍了TiO_2薄膜材料的不同制备方法,包括溶胶-凝胶法、阳极氧化法、水热法、热分解法、电泳沉积法和磁控溅射法等。接着针对目前TiO_2薄膜材料存在的问题,阐述了不同掺杂/复合改性方法,主要有掺杂金属和非金属、表面金属沉积、纳米碳材料复合和半导体复合等。同时,总结了不同TiO_2涂层/金属体系(TiO_2/不锈钢体系、TiO_2/铜体系和TiO_2/碳钢体系等)的光生阴极保护研究进展。最后,对TiO_2光生阴极保护技术今后的发展进行了展望,指出拓展TiO_2薄膜的光吸收范围,提高TiO_2光生电子-空穴对的分离效率,获得高结合力、高耐磨性、抗老化的TiO_2涂层,将是未来光生阴极保护领域的重要发展方向。     

Si-TiO_2膜的制备及其光生阴极保护性能

采用溶胶凝胶法和浸渍提拉法在304不锈钢(304SS)表面制备了Si-TiO_2薄膜,通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)对膜层的形貌和晶型进行了观察,分析了烧结方式、烧结温度、薄膜厚度对Si-TiO_2薄膜性能的影响,并通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、光电化学响应曲线研究了Si-TiO_2薄膜的光电响应特性和光生阴极保护性能。结果表明:在500℃条件下采用逐层烧结方式制备的三层Si-TiO_2薄膜具有最佳的光电性能。掺入Si元素增强了TiO_2薄膜对紫外光的吸收,抑制了光生电子-空穴的复合,从而产生更多的光生电子,增强了对基体材料304SS的保护。Si-TiO_2薄膜在紫外光照射下使304SS的电极电位负移至-650mV(SCE),起到了明显的光生阴极保护作用。     

掺铁纳米TiO_2溶胶改性竹炭研究

采用溶胶-凝胶法常温制备掺铁纳米TiO2溶胶,分析掺铁纳米TiO2溶胶的光催化特性,并采用该溶胶对竹炭进行复合改性,阐明掺铁溶胶改性对竹炭的光催化特性及结构特征的影响机制。结果表明:掺铁纳米TiO2溶胶平均粒度在20nm,为锐钛矿晶型,具有优越的紫外光催化性能及可见光响应能力;掺铁溶胶改性竹炭后,TiO2颗粒主要富集在竹炭表面,赋予竹炭光催化性能,为竹炭长效去除污染、净化空气等功能的开发奠定基础。     

纳米TiO2在氟碳涂料(PVDF)中的光催化性能研究

为了提高氟碳涂料的去污性能,通过分光光度计测量纳米TiO2在甲基红溶液中的透光率变化,研究了纳米TiO2的催化特性,同时重点测试了纳米TiO2在氟碳漆中对涂层的性能影响,并且研究了紫外光照射条件下,含纳米TiO2的氟碳漆在铝合金表面的光催化自清洁效果.结果表明:TiO2具有良好的光催化特性,添加TiO2的氟碳漆在铝合金表面具有明显的自清洁作用,且不影响氟碳漆的原有性能.根据以上实验结果,探讨了TiO2在氟碳漆中的催化作用机理.     

硝酸铈减少OH自由基作用的研究

OH自由基属于活性氧自由基，具有强氧化作用，在生物体内可损伤机体。硝酸铈中稀土离子Ce^3 具有变价特性，较容易实现三价与四价之间的转变，并能与OH自由基反应。本研究利用纳米TiO2的光催化作用产生OH自由基，将硝酸铈与TiO2混合，以DMPO作为捕捉剂，用电子自旋共振(ESR)的方法证实了在硝酸铈的作用下，纳米TiO2产生的OH自由基数量大为减少，从而证明硝酸铈可有效清除OH自由基。     

具有循环净化性能的纳米TiO2/活性炭复合表面的构筑

目的构筑净化性能优异的纳米TiO_2/活性炭复合表面。方法采用溶凝胶模板法构筑球形表面,将乳化法制备的石蜡球和复合活性炭的纳米TiO_2溶胶挤压成形,温和处理后形成规则稳定的球形表面。使用SEM、XRD和FTIR进行表面微观结构、形貌和物相检测,采用X射线断层扫描对球形表面结构进行重构和球面特征分析。分析测定了不同当量直径球形表面的样品对亚甲基蓝的净化效果。结果温和处理工艺维持了原始P25粉末的晶型和晶粒尺寸,溶凝胶模板法可以形成贯通、多面、多孔径的结构和簇状均匀表面。3DCT结果显示,活性炭的复合使样品形成了碳增强的TiO_2球形表面。构筑成功的纳米TiO_2复合活性炭样品,在8个周期的循环吸附-净化中可以完全将亚甲基蓝净化降解。平均当量直径为0.67mm的样品,在9个周期的净化反应中,净化率可以保持100%。结论溶凝胶模板法成功构筑了纳米TiO_2复合活性炭的球形连续表面,球形表面之间大的孔道连接和活性炭在纳米TiO_2颗粒之间的复合,可以提高传质效率,从而提高循环净化性能。     

TiO2对中空硅减反射涂层硬度的影响

目的 提高中空硅减反射(AR)涂层的硬度.方法 采用溶胶-凝胶法制备中空二氧化硅纳米微球(HSNs)胶体溶液,通过异丙醇钛(TTIP)的水解缩合作用,在HSNs表面沉积纳米TiO2后,制备HSNs@TiO2胶体溶液.将HSNs@TiO2胶体溶液与酸性硅溶胶(ACSS)复合,制备HSNs@TiO2/ACSS减反射液,通过...     

球形钨粉的制备及应用

球形钨粉以其良好的流动性、高的松装密度和振实密度广泛应用于喷涂、增材制造等材料制备领域。本文以不规则形状钨粉颗粒为原料,采用射频等离子球化技术制备球形钨粉,并对球形钨粉进行铺粉及成形实验效果评价。在射频等离子球化过程中,研究球化工艺参数（送粉速率、送粉位置）和原料粉末形态对球化结果的影响。在铺粉实验方面,研究粉末特征和铺粉层厚对铺粉效果的影响。采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和BT-100粉体综合特性测试仪对球化处理前后粉末的形貌、粒度、流动性、松装密度和振实密度进行测试和分析。结果表明：经过球化处理后,钨粉颗粒呈规则球形,表面光滑,球化率可达100%,流动性、松装密度和振实密度得到明显提高。球化率高的粉末流动性好,铺粉效果好;随着层厚的增加,铺粉效果逐渐得到改善;采用合适粒径的球形钨粉打印的钨薄壁件表面相对光洁,尺寸精度高。     

机械合金化制备纳米ZrB2-TiB2复合粉末

本文采用Zr、Ti、B为原料（摩尔比：1:1:4）,在氩气气氛保护下,采用机械合金化方式,在球料比10:1、球磨转速500 rpm实验条件下制备了纳米结构的ZrB2-TiB2。文章采用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）,透射电镜（TEM）仪器,对不同球磨时间粉末的相组成、微观结构进行了表征。结果发现,原始粉末经120小时球磨后,粉末主要由ZrB2和TiB2组成,平均尺寸再20纳米左右,TiB2 分布于ZrB2基体上。文章还探讨了该体系获得目标产物的机械合金化机制。     

纳米二氧化钛硅烷接枝密度对水性环氧涂层耐蚀性能的影响

目的研究水性环氧/硅烷化纳米TiO2复合防护涂层在3.5%NaCl溶液中的失效规律和防腐性能。方法采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)化学接枝改性纳米TiO2颗粒,将硅烷改性纳米TiO2均匀分散在水性环氧涂料中,并把混合涂料涂覆在Q235钢试样上。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA)测试纳米TiO2表面化学接枝改性情况,采用电化学工作站测试复合涂层的电化学性能,采用激光共聚焦显微镜观察复合膜层的表面形貌。结果使用质量分数10%APTES改性纳米TiO2,单齿螺旋结构占有的比例更高;使用质量分数20%APTES改性纳米TiO2,具有最高的接枝密度,为11.78 APTES/nm^2。电化学测试结果显示,环氧/TiO2复合涂层比纯环氧涂层具有更好的耐蚀性能,其中加入质量分数20%APTES改性纳米TiO2的环氧/TiO2复合涂层对基体的保护性能最好,其涂层电阻是纯环氧涂层的12倍,电荷转移电阻是纯环氧涂层的18倍。在相同的腐蚀条件下,单齿螺旋结构更容易被破坏。加入硅烷纳米TiO2颗粒后,可以显著减少涂层表面尖峰状突起和孔洞。结论纳米TiO2的APTES接枝分子密度,是水性环氧/硅烷化纳米TiO2复合防护涂层耐腐蚀性能提高的直接原因。     

N-doped TiO2/ZnO composite powder and its photocatalytic performance for degradation of methyl orange

The N-doped TiO₂/ZnO composite powder with a molar ratio of Ti to Zn of 3/1 was prepared via sol–gel process and then ammonia treated with NH₃ mass fractions of 0%, 7%, and 28% for 24 h at room temperature followed by thermal calcinations in air for 2 h at various temperatures of 500, 600, and 700 °C. The as-prepared composite powder was characterized in detail through thermo-gravimetric analyzer, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and high-resolution transmission electron microscopy. The results showed that the phase transformation of anatase to rutile has been successfully retarded via the ammonia treating process, leading to the presence of anatase phase in the composite. The particle crystallization of the composite powder was significantly promoted with the increase of the calcining temperature. The photocatalysis evaluation through MO degradation revealed an enhanced photocatalytic activity for the composite powder that might be related to the good crystallization, the presence of anatase phase, and the particle size reduction of the powder.