三氧化钨纳米线的制备及表征

采用以二水合钨酸钠、硫酸钾和草酸的混合溶液为前驱液的水热法制备三氧化钨(WO_3)纳米线,研究了添加HCl含量、水热温度和保温时间对WO_3纳米线微观结构的影响。分别利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和能谱分析仪对WO_3纳米线的晶体结构、微观形貌和元素成分进行表征分析,结果表明,WO_3纳米线具有六方相晶体结构,且沿[200]择优生长;随着HCl含量的增加,WO_3纳米线平均直径、长度均增大;随着水热温度的增加,WO_3纳米线平均直径和比表面积逐渐增加,平均直径高达41.72nm;随着保温时间的增加,WO_3纳米线团聚现象愈加明显。     

Cu_2O/Bi_2WO_6/GR光催化剂制备及其产氢性能

采用水热法、化学沉淀法分别制备了Bi_2WO_6、Cu_2O光催化剂,并将二者与石墨烯复合制备了Cu_2O/Bi_2WO_6/GR复合光催化剂,通过XRD进行了结构表征。以丙酸为牺牲剂,考察了n(Bi_2WO_6)∶n(Cu_2O)值、石墨烯(GR)掺杂量、丙酸用量对复合光催化剂光催化产氢性能的影响。结果表明:当复合催化剂中n(Bi_2WO_6)∶n(Cu_2O)=1∶1.3、石墨烯的掺杂量为7%、丙酸用量为4 mL时产氢性能最好。该研究结果可为利用废水中有机酸光催化制取氢气提供理论指导。     

CH3 NH3 PbI3/TiO2 复合纳米线制备及表征

采用水热法合成了纯锐钛矿TiO_2纳米线,并以此为模板结合滴涂法制备了CH_3NH_3PbI_3/TiO_2异质结复合纳米线.首先通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等分析测试手段对样品的结构和形貌进行表征.然后利用拉曼光谱对样品的分子结构进行了研究.最后通过采集紫外一可见一近红外(UV—Vis—NIR)吸收光谱,对样品的的光谱响应性能进行了分析.结果表明:CH_3NH_3PbI_3与TiO_2纳米线复合形成了异质结结构,此复合物作为光催化剂不但可以解决传统TiO_2体系吸收可见光谱带窄的缺点,将光谱范围从紫外扩展到了近红外,还可以减少光生电子与空穴复合机率,有利于提高光催化活性.     

Pt-RGO-Cu_2O/TiO_2催化剂的制备及光催化制氢活性

采用化学沉积法和溶剂热法制备了RGO-Cu_2O/TiO_2复合光催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)表征复合催化剂的微观形貌、结构和光学特性。以H2Pt Cl6为无机前驱体对其进行Pt负载,研究了不同石墨烯含量对制氢活性的影响及不同光源下的制氢活性。结果表明:该复合催化剂表现出较好的光催化制氢活性,其中石墨烯的质量分数为0.5%,氢气的产生量最高。     

Bi_2Te_3薄膜的制备及热电性能研究

利用化学沉积技术在云母衬底上制备Bi_2Te_3薄膜,采用光学显微镜研究不同的制备条件对Bi_2Te_3薄膜样品形貌的影响,并使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和Seebeck系数电导率测试仪分析Bi_2Te_3薄膜的物相、厚度、元素含量和热电参数。实验结果表明,在蒸发源温度为525℃、携带气流流速为30sccm、生长压力为50Pa的最佳条件下制备出高质量连续、室温功率因子为48.2μWm~(-1)K~(-2)的Bi_2Te_3薄膜。     

溶剂热法制备CuSe纳米线薄膜

以铜片和硒粉为原料,苯为溶剂,通过调控反应物的配比、反应物浓度、反应温度和反应时间等因素,采用溶剂热法直接在铜基底上制备出六方晶系的硒化铜纳米线薄膜.分别利用X-射线转靶衍射仪(XRD),场发射扫描电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM)表征了产物的晶体结构与形貌,探索了CuSe纳米线薄膜的形成过程,并使用荧光分光光度法(PL)对最终产物的性质进行了表征.实验结果表明:这种CuSe纳米线的直径为100～200 nm,长度为5μm,其荧光发光峰为301 nm.     

Different heterogeneous fenton reaction based on foam carrier loaded with photocatalysts

The effect of heterogeneous Fenton reaction was studied on methylene blue(MB) and Nitrosomonas europaea(N. europaea) cells. Four Fenton systems were prepared and compared with each other, including Nickel Foam(NF)/TiO_2, NF/Bi_2WO_6, Ceramic foam(CM)/TiO_2, and CM/Bi_2WO_6. The order of effect of fenton reaction ranked as NF/TiO_2CM/TiO_2NF/Bi_2WO_6CM/Bi_2WO_6. In acid or alkaline solution, the removal efficiency also decreased compared with neutral solution. With lower p H values, the nanoparticles were easier to break off from NF skeleton. Thus the synergetic effect of photocatalysis and fenton reaction can not take action. As for CM skeleton, the bond –Si-O-can bind with TiO_2 or Bi_2WO_6. The membrane fluidity was used as an indicating parameter. After being treated by Fenton reaction, N. europaea surface was rougher than the native bacterium and the bulges on cell surface became irregular, which is attributed to change of lipopolysaccharide patches. Polarization of N. europaea cell membrane in acid medium increased more obvious than alkaline medium.     

可见光催化剂Bi2WO6的制备及其光催化性能的研究

采用水热合成法在不同温度、不同pH条件下合成了可见光响应的Bi2WO6催化剂,利用XRD、DRS、SEM和UV-vis等技术对其晶型结构、光吸收性能和形貌等进行了表征.以罗丹明B为目标降解物,以氙灯为光源,探讨了不同条件下制备的Bi2WO6的光催化活性.结果表明,在160℃、pH=1条件下制备的催化剂的活性最佳,这与其具有小的粒径、大的比表面积等因素有关.     

WO_3-TiO_2光阳极的制备及其光解水制氢性能研究

以钛酸四丁酯和钨酸钠为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了WO_3-TiO_2复合光阳极,WO_3所占的质量分数分别为0.5%、1%、2%和3%。采用XRD和SEM表征了WO_3-TiO_2光阳极的结构,研究了WO3掺杂、热处理温度对薄膜结构和光解水制氢性能的影响。结果表明,WO_3掺杂提高了TiO_2光阳极的光解水制氢速率。当WO_3掺杂量为2%、热处理温度为400℃、WO_3-TiO_2复合光阳极为高结晶度的锐钛矿晶型时,光催化活性最好,光解水制氢速率为5.8μmol/h。     

二氧化锡微球的制备、表征及其性能研究

介绍了以二水氯化亚锡(SnCl2·2H2O)作为主要原料,无水乙醇和N-N二甲基甲酰胺作为复合溶剂,采用溶剂热法在140℃反应24h成功地制备了二氧化锡微球.通过X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备样品的物相、结构和形貌进行了表征.结果表明:所制备的SnO2具有纯的四方相结构,形状球体,直径约为3μm,且反应温度、反应时间及复合溶剂配比等对样品尺寸、形貌及微球形成过程等均有一定的影响.最后通过紫外可见分光光度计对其光学性能进行了研究.     

Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9/Bi_2Ca_2Co_2O_y复合材料的热电性能

采用助溶剂法合成Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9粉体,与Bi_2O_3混合压制、烧结,制备出Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9/Bi_2Ca_2Co_2O_y复合材料,通过改变Bi_2O_3的加入量,研究其对复合材料热电性能的影响。结果表明:Bi_2O_3的加入能够提高样品的致密度;随着Bi_2O_3加入量的增加,样品的电阻率明显降低,Seebeck系数变化不大,功率因子显著增大;在973 K的温度下,Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9(Bi_2O_3)0.2样品具有最大功率因子,达到3.27×10-4Wm-1K-2。     

金属-有机骨架[Cu(INA)2·H2O]n 纳米晶的超声制备及其催化性质研究

在 EtOH/DMF/H2O (2∶2∶ 1 ) 的混合溶剂中,以硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)和异烟酸(HINA)为原料,超声制备了具有三维结构的金属-有机骨架(MOF)[Cu(INA)2· H2O]n 纳米晶,并利用粉末 X -射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)等分别对目标产物的结构和形貌进行了表征.研究结果表明,与传统的水热/溶剂热等制备方法相比较,超声制备方法具有合成时间短(5-60 min)、反应条件温和(常温常压)和反应产率高(50.9%-60.2%)等优点.相关催化动力学研究表明,所制备 MOF纳米晶在乙腈和水的混合溶剂中能够选择性催化氧化苯甲醇为苯甲醛,分别研究了不同的反应温度、催化剂量以及空气流量对催化反应的影响,并初步探讨了催化反应机理.     

电沉积法制备SrTiO_3/TiO_2多层复合结构及其性能表征

采用电沉积法在TiO_2纳米管阵列上制备了SrTiO_3/TiO_2多层复合结构。研究了不同反应条件对SrTiO_3/TiO_2多层复合结构形貌的影响。利用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、能谱仪和电化学工作站对制备的SrTiO_3/TiO_2多层复合结构进行了表征。结果表明,在不同的条件下分别可以得到管状SrTiO_3/TiO_2复合结构和花瓣状SrTiO_3/TiO_2复合结构。其中,管状SrTiO_3/TiO_2复合结构的光电化学性能较纯TiO_2纳米管阵列有较大提高,而花瓣状SrTiO_3/TiO_2复合结构的光电化学性能提高不大。     

Cu掺杂梭形TiO_2的制备及光催化分解水产氢性能

采用二乙醇胺和去离子水作为溶剂,通过溶剂热法制备了梭形二氧化钛,并探讨了醋酸锂对样品形貌及晶型的影响。通过光置还原法得到表面负载铜的梭形二氧化钛样品。对样品进行扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、紫外漫反射表征,分析结果表明:制得的二氧化钛样品为梭形,平均长度为160nm,宽65nm,醋酸锂对二氧化钛梭形形貌和锐钛矿晶型形成至关重要。光催化实验结果表明:3.99% Cu掺杂TiO_2样品光催化产氢效果最好,可以达到857.14μmol·(g·h)~(-1)。     

TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料的制备及其光催化性能

通过水热技术在二维(2D)多层材料Ti_3C_2 (multi-layer Ti_3C_2, ML-Ti_3C_2)的表面及层间原位晶化和生长锐钛矿相TiO_2纳米球,制备出TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料。采用XRD、SEM、氮吸附等表征技术对TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料进行分析表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,对纯TiO_2和TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料的光催化性能进行了评价。实验结果表明,两种材料的耦合抑制了Ti O_2中光生电子-空穴对的湮灭,延长了复合光催化剂中载流子寿命,拓宽了复合材料的光谱响应范围。在紫外光照射下,以TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料为光催化剂,200 mg/L的MB溶液在20 min内几乎完全脱色,降解率为98.98%。TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料的光催化性能优于纯TiO_2和Ti_3C_2, Ti_3C_2优异的电子传输能力和超强的吸附性能优化了TiO_2的光催化性能。本研究为使用光催化技术处理废水提供了一种新的思路,具有一定的实际应用前景。     

水热后处理对二氧化钛光催化性能的提升作用及其机理

为了进一步提高商品P25光催化活性,采用了一种温和且简单的水热方法对其进行后处理,整个处理过程只需加入去离子水。通过对处理前后的样品进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及氮气吸脱附等温线等测试表明:处理后的样品粒径减小,介孔结构更加突出,比表面积、平均孔径和孔容等相对于商品P25都有大幅提高,对入射光吸收有明显红移。同时,还考察了不同后处理条件对TiO_2形貌和光催化活性的影响,包括温度、时间和溶剂类型等。结果表明:当水热温度为180℃、处理时间为4 h时,TiO_2对染料的光催化降解效果最好,反应速率常数(k_(app)=0.11 min~(-1))是未处理商品P25的3倍(k_(app)=0.034 min~(-1)),且反应溶液的总有机碳(TOC)去除率达64.63%,证明有机物得到了较为彻底的分解。自由基淬灭实验显示:经水热后处理的样品可以在光照下产生更多的活性氧化物种,因而加快了有机染料的降解过程。     

TiO_2纳米管复合石墨烯催化剂的合成及其光催化性能

为提高TiO_2光催化剂的可见光利用率及光催化效率,以TiO_2粉体和氧化石墨为原料,氢氧化钠水溶液为溶剂,通过简单的水热法一步制备还原氧化石墨烯复合TiO_2纳米管(rGO/TiO_2NT)光催化材料.通过TEM、XRD及UV-vis等手段表征所得产物的形貌、结构和光学特性,通过紫外光下甲基橙水溶液的光降解率来评价其光催化活性,考察还原氧化石墨烯复合量及焙烧温度对合成催化剂光催化性能的影响.结果表明:TiO_2纳米管与还原氧化石墨烯之间复合紧密,当r GO质量分数为2.0%、样品经300℃焙烧后,rGO/TiO_2NT的光催化活性达到最佳,紫外光照射10 min时甲基橙100%完全降解.这是由于经还原氧化石墨烯复合后,TiO_2导带上的电子转移至石墨烯表面,实现了光生电子和空穴对的有效分离,进而提高了光催化效率.     

棉纤维素基TiO_2@C光催化剂的制备

以棉纤维素为模板,钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,通过表面溶胶-凝胶法和火焰燃烧的方法制备具有精细纤维素形貌的锐钛矿型二氧化钛和碳(TiO_2@C)的复合光催化材料。研究了磷酸二氢铵处理对TiO_2@C光催化剂的光催化性能的影响,分析了钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比、沉积次数以及沉积后棉布的煅烧时间对TiO_2@C光催化剂性能的影响,通过测试棉纤维素基TiO_2@C光催化剂对染料的吸附降解性能,对TiO_2@C光催化剂的制备工艺进行优化。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等方法对棉纤维素基TiO_2@C光催化剂进行结构和形貌分析。优化制备工艺为:采用质量分数为20%的磷酸二氢铵溶液浸渍棉布20h,钛酸四丁酯与无水乙醇体积比为1∶1的溶液抽滤沉积、水解、烘干,反复沉积10次,空气中煅烧150min得到棉纤维素基TiO_2@C光催化剂。棉纤维在沉积钛酸四丁酯前利用磷酸二氢铵浸渍,起到了催化纤维素成炭的作用,一定程度阻碍了二氧化钛晶粒的凝聚。     

两步法制备锐钛矿型TiO_2光催化剂及其性能研究

采用两步法制备了TiO_2光催化剂,首先采用溶胶凝胶法制备TiO_2粗粉,然后用水热工艺代替传统的煅烧工艺合成二氧化钛光催化剂.研究水热时间以及水热温度对光催化性能的影响.结果表明:在水热温度140℃,水热时间20 h下制备的二氧化钛光催化剂性能最佳.通过红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)手段表征光催化剂性能.在氙灯(350 nm)下降解亚甲基蓝溶液,合成的TiO_2光催化剂的降解效果优于纯P25.     

C-TiO2复合催化剂的制备及其表征

以大孔-介孔炭材料为催化剂载体,用溶胶-凝胶法合成制备复合光催化剂C-TiO2,并分别用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、UV-Vis漫反射光谱(DRS)对其物性进行表征;采用该复合催化剂降解甲基橙溶液评价其光催化效果.结果表明:C-TiO2复合材料不是简单的物理负载,而是在合成制备及高温煅烧后,在载体与催化剂的界面处发生了化学键合;与P25-TiO2相比,该复合催化剂催化效果显著提高.