具有可见光活性的光催化剂及其利用

提供了一种 Ti O2的一部分表面上负载了 Ti C,具有可见光活性的光催化剂。通过在等离子体中 ,用甲烷和氢的混合气对 Ti O2进行 CVD处理获得。使甲醛一类的被分解物与照射了含可见光线光的上述催化剂相接触的物质光分解方法。根据本发明可提供一种能利用可见光线使甲醛等有机化合物无害化的光催化剂 ,利用这种光催化剂使甲醛等有机化合物无害化的方法 ,和焦油等有机物进行光分解去除的方法具有可见光活性的光催化剂及其利用     

不同分层体系结构钨酸铋对可见光催化降解诺氟沙星的影响（英文）

研究不同分层体系结构钨酸铋对可见光催化降解诺氟沙星的影响。在pH值为4~11条件下采用水热法反应合成钨酸铋。结果表明:在pH值为4条件下制备的钨酸铋对诺氟沙星具有很好的吸附和光催化性能。表征结果显示,pH值为4时制备的钨酸铋具有较大的比表面积和光生载流子分离效率。在弱碱条件下,催化降解速率达到最大,这是由于弱碱溶液提供了足量的OH~-,光子与材料表面吸附的OH~-反应生成了羟基自由基。本实验证明,较小尺寸的超薄钨酸铋是一种有效的诺氟星沙污染水体光催化剂。     

简单水热法合成MnOOH纳米棒及应用（英文）

在无模板和表面活性剂的条件下,以KMnO_4为锰源,N-甲基吡咯烷酮(NMP)和水为混合溶剂,通过简单的水热法成功地合成了MnOOH单晶纳米棒。通过调节H_2O/NMP的体积比、反应温度、反应时间等实验条件合成了长度达20μm,且横截面为方形的MnOOH纳米棒。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对样品进行了表征。用Ostwald熟化理论初步讨论了MnOOH纳米棒的形成机理。在此基础上,通过煅烧MnOOH纳米棒获得了Mn_2O_3纳米棒,与MnOOH纳米棒相比,其形貌基本没有变化。     

MnO_x/BiPO_4异质结光催化剂的光化学合成与增强的光催化活性（英文）

采用CTAB辅助水热法制备棒状单斜相BiPO_4。通过光沉积在BiPO_4 表面负载MnO x纳米粒子,形成MnO_x/BiPO_4 异质结。采用XRD、SEM、TEM、XPS、PL及UV-Vis等手段对样品进行表征。结果表明:当Mn/Bi摩尔比控制在较低水平时,MnO_x纳米粒子牢固附着在BiPO_4 表面,形成具有有效界面的MnO_x/BiPO_4 异质结。亚甲基蓝光降解实验结果表明,MnO_x/BiPO_4 异质结相对BiPO_4 具有更高的光催化活性。这是因为异质结的形成,促进了界面电荷迁移,抑制了光生电子-空穴对的复合,从而获得更高的量子效率。而且MnO_x/BiPO_4 异质结相对BiPO_4 在300~420 nm范围内具有更高的光吸收能力,这也有利于增强光催化活性。     

氧化锌纳米颗粒的形貌控制合成及其体外抗菌活性（英文）

在不使用任何表面活性剂或模板的情况下,采用可控沉淀法在水溶液中成功合成形貌均匀的分层花状和纳米棒状氧化锌(ZnO)。为了阐明纳米颗粒的生长机理,系统研究pH、反应时间和温度对纳米颗粒形貌的影响。采用SEM、FT-IR和XRD等表征手段对样品进行分析。XRD谱证实合成的粉末具有良好的结晶性。此外,对比研究合成的花状(ZnO-1)和纳米棒状(ZnO-2)的ZnO纳米颗粒与商业ZnO(ZnO-Com)颗粒的体外抗菌活性。结果表明,在实验条件下,ZnO-2比ZnO-1对受试菌具有更高的抗菌活性,而商业ZnO则没有抗菌活性。当ZnO-2的浓度从0.25升高到0.75μg/μL时,对变异链球菌的抑菌环从约30 mm扩大到33 mm,对大肠杆菌的抑菌环从约28mm增大到30mm。研究表明,合成的氧化锌纳米颗粒作为抗菌剂,可能在生物医学方面有效抑制某些致病菌。     

Pd-AgNbO3光催化剂的合成及其光催化活性研究

研究了温度为150℃,电流密度为5.0×103A/cm2的条件下电迁移对Ni/Sn/Ni-P(Au)线性接头中界面反应的影响.结果表明电流方向对Ni-P层的消耗起着决定作用.当Ni-P层为阴极时,电迁移加速了Ni-P层的消耗,即随着电迁移时间的延长,Ni-P层的消耗显著增加;电迁移100 h后Ni-P层消耗了5.88 μm,电迁移200 h后Ni-P层消耗了13.46μm.在Sn/Ni-P的界面上形成了一层Ni2SnP化合物而没有观察到Ni3Sn4化合物的存在,多孔状的Ni3P层位于Ni2SnP化合物与Ni-P层之间.当Ni-P层为阳极时,在电迁移过程中并没有发现Ni-P层的明显消耗,在Sn/Ni-P的界面处生成层状的Ni3Sn4化合物,其厚度随着电迁移时间的延长而缓慢增加,电迁移200 h后Ni3Sn4层的厚度达到1.81 μm.     

催化化学气相沉积法合成高纯束状碳纳米管（英文）

利用溶胶凝胶法合成了Co_(0.05)Mg_(0.095)MoO_4片状纳米催化剂,并以此采用催化化学气相沉积法以甲烷为碳源制备了束状碳纳米管。利用XRD、FESEM、TEM、HRTEM、TGA以及拉曼光谱等对合成的催化剂以及碳纳米管进行了表征,结果显示合成的碳管以束状形式存在。片状纳米催化剂对束状碳管的合成起到了至关重要的作用,碳管满足底端生长机制。金属Mo有利于碳管的形核,而受到单根碳管之间范德瓦尔斯力的作用,碳纳水管成束状生长,     

铝热还原法制备Magnéli相亚氧化钛及其可见光光催化活性研究（英文）

采用铝热还原-盐酸酸洗工艺成功制备了Magnéli相亚氧化钛,通过XRD, SEM, UV-Vis DRS和XPS等手段进行表征。结果表明:在焙烧温度950℃,焙烧时间20 min,Al/TiO_2=0.2时,成功制备以Ti_4O_7为主要物相的Magnéli相亚氧化钛材料,其粒径为400～600 nm,样品表面形成了大量的氧空位,表现出很强的紫外和可见光吸收性能。在可见光条件下光照130 min时,950℃焙烧20、25和35 min条件下制备并酸洗后的Magnéli相亚氧化钛降解亚甲基蓝的效率分别达到37%、43%和62%。     

基于可见光磁性纳米γ-Fe_2O_3/TiO_2纳米管复合光催化剂（英文）

研究了基于可见光的磁性复合光催化剂纳米γ-Fe_2O_3/TiO_(2(NT))异质结阵列的制备方法,还研究了磁性复合光催化剂的表面形貌、微观结构、磁性能及其对亚甲基蓝的催化降解活性作用。结果表明,磁性复合光催化剂中的TiO_2纳米管阵列呈高度有序,其直径约55 nm、壁厚约10 nm,沉积在上面的γ-Fe_2O_3颗粒粒径约15 nm。复合光催化剂MHP呈超顺磁性,其超顺磁性来源于γ-Fe_2O_3的小尺寸效应。在可见光的照射下γ-Fe_2O_3/TiO_(2(NT))的光催化性能明显大于Fe_3O_4/TiO_(2(NT))或纯TiO_(2(NT))。γ-Fe_2O_3和TiO_(2(NT))之间的相互作用有利于电荷分离,并将TiO_(2(NT))红移至可见光区。此外,γ-Fe_2O_3和TiO_(2(NT))之间所形成的异质结结构有利于阻止光电子和空穴之间的复合。     

单晶和多重孪晶钯纳米粒子的可见光简易合成及其光、电性能（英文）

以氯化钯(PdCl_2)为金属前驱体,利用简易可见光辅助法制备具有单晶和多重孪晶结构的钯纳米颗粒。借助高分辨透射电镜(HRTEM),可见分光光度计以及循环伏安法研究了钯纳米粒子纳米结构和电化学性质。结果表明,不同纳米结构的形成取决于还原速率的控制。与多重孪晶结构的钯纳米颗粒不同,单晶钯纳米粒子在可见光区域表现了表面等离子共振吸收峰。通过比较单晶和多重孪晶钯纳米粒子氧化过程的电化学参数,表明多重孪晶钯纳米粒子对乙醇有较好的电催化活性和抗中毒能力。     

改进电解液中自催化沉淀铜及其特性（英文）

研究了以TEA和EDTA为络合剂、多聚甲醛为还原剂、二硫基苯并噻唑为稳定剂、凝胶和动物胶为添加剂的镀铜化学沉积过程。化学镀铜溶液的稳定性可通过紫外可见分光光度仪测量溶液的吸光度来监测,在15 h内溶液都相当稳定。采用标准弯曲试验评估在低碳钢箔上铜膜的附着力,显示了很好的吸附性。XRD结果表明,铜膜具有(111)织构,而且,添加剂能够抑制(111)面的优先晶体生长,提高(220)织构的晶体生长速度。利用Scherrer公式从主峰计算铜膜的晶粒尺寸。SEM和AFM研究表明,这两种添加剂能够改善铜膜的晶体结构、晶粒尺寸和表面形貌。循环伏安法研究表明,添加剂能够被吸附在电极表面并降低沉积速率。动电位极化和电化学阻抗研究表明,有添加剂时产生的沉淀具有更高的耐腐蚀性。     

硫铝酸钙的合成及其氧化铝浸出机理（英文）

使用分析纯CaCO_3、Al_2O_3和CaSO_4·2H_2O在1375°C保温2h合成纯硫铝酸钙(简写为C_4A_3S),通过XRD、SEM、TEM对其晶体结构进行表征。在Na_2CO_3溶液体系下研究其氧化铝浸出性能,并通过XRD、Raman等分析手段对其浸出机理进行分析。结果表明:在该条件下合成的C_4A_3S具有疏松孔洞状微观形貌,并存在沿着不同方向生长的多晶与单晶共存结构;在最佳浸出条件下,浸出率高达98.41%,优于同条件下12CaO·7Al_2O_3的浸出率;浸出后Al和S元素分别以Al(OH)_4~-与SO_4~(2-)的形式存在于浸出液中,Ca以CaCO_3的形式存在于浸出渣中。     

简单一步法合成Co_9S_8氧还原反应电催化剂（英文）

采用低温回流技术,以Co_4(CO)_(12)和S粉为原料,在1,6-己二醇溶剂中一步合成了钴硫化物催化剂。用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对合成的化合物进行了表征。XRD分析表明合成样品为立方结构的Co_9S_8化合物,其SEM图片显示了花椰菜状的表面形貌。Co9S8化合物表现出良好的氧还原催化活性,开路电位为0.75 V(vs.NHE)。在电荷转移控制电位区,电极反应传递系数和塔菲尔斜率分别为0.50和119 mV。同时,将催化剂的催化活性和电化学稳定性与商业铂催化剂进行了比较。     

ZnO/ZnAl_2O_4异质结光催化剂的光催化降解和杀灭大肠杆菌性能（英文）

通过共沉淀法制备ZnO/ZnAl2O4纳米异质结光催化剂,利用HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA和UV-Vis DRS测试方法对样品进行表征。在模拟太阳光照射下,通过测定甲基橙溶液的光催化降解率和对大肠杆菌的杀灭率来评价样品的光催化活性。研究催化剂的组成、焙烧温度、催化剂的用量和不同光源对样品光催化活性的影响。结果表明,当原料中Zn与Al摩尔比为1:1.5时,在600°C焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。在模拟太阳光照射下,在50 min内1.0 g/L光催化剂对甲基橙的降解率达98.5%;在60 min内,在相同条件下对大肠杆菌(106 CFU/mL)的杀菌率达到99.8%。     

硫化铋微球的制备及其可见光下高效光催化性能（英文）

通过一步尿素辅助水热法合成新颖的硫化铋微球,对作合成的硫化铋微球采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热法和热重分析法(DTA-TG)进行表征。随后,在可见光照射条件下,通过光降解甲基橙模拟溶液对硫化铋微球的光催化活性进行评估。实验结果表明,在180 min内,硫化铋微球光降解效率可达91.07%,且其可作为一种潜在高效的催化剂用于溶液中甲基橙的去除。同时,依据催化剂价带位置提出了可能性的光降解机理途径。因此,本实验设计了一种可见光响应的光催化剂,并可作为一种有效的光催化剂用于太阳能转换和环境污染物处理领域。     

掺铜二氧化钛纳米颗粒的制备及其催化性能（英文）

采用溶胶-凝胶法制备掺铜量为0~2.0%(摩尔分数)的二氧化钛纳米颗粒。应用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和场发射电子显微镜(FE-SEM)技术对二氧化钛纳米颗粒的晶体结构、化学价态和形貌进行表征。样品的光学吸收性能用紫外-可见吸收光谱进行表征;其光催化性能通过在紫外-可见光照射下分解20 mg/L甲基橙溶液进行表征。结果表明,掺铜二氧化钛纳米颗粒具有比纯二氧化钛更优的光催化性能,尤其是铜掺杂量为1.0%的二氧化钛TiO2纳米颗粒具有最好的光催化性能。铜掺杂能提高二氧化钛在紫外-可见光区对光的吸收、减小电子-空穴对的复合,因此,铜掺杂使二氧化钛的光催化性能得到提高。     

熔盐电解合成碳化硅纳米颗粒及其光致发光特性（英文）

提出一种一步熔盐电化学方法,以超细二氧化硅和碳粉混合物为原料合成碳化硅纳米颗粒。通过X射线衍射、电子显微镜、拉曼光谱、光致发光光谱等系统研究电解合成过程及产物的物化特性。提出二氧化硅/碳粉在氯化钙熔盐中电解合成纳米碳化硅时存在化学/电化学复合、电化学脱氧和原位碳化的耦合反应机理。结果表明,所制备的碳化硅纳米颗粒的粒径集中分布在8～14 nm,并具有多晶结构。此外,由于协同的尺寸效应和微观结构特征,碳化硅纳米颗粒具有明显的光致发光特性。     

棒状Ag_2CO_3/SrCO_3的制备与高可见光光催化活性（英文）

以AgNO_3,Sr(NO_3)_2和Na_2CO_3为前驱体,通过简单的沉淀法制备了棒状Ag_2CO_3/SrCO_3复合物。用X射线衍射,扫描电镜,氮吸附-脱附等温曲线表征了所制备的样品。通过在可见光下降解甲基橙来检测光催化活性。结果表明,随着Ag_2CO_3/SrCO_3摩尔比的减小,Ag_2CO_3/SrCO_3棒逐渐变细变短。棒状Ag_2CO_3/SrCO_3显示了极好的可见光光催化活性,与单一的Ag_2CO_3和SrCO_3比较,Ag_2CO_3/SrCO_3复合物的活性增强,摩尔比为1:5的Ag_2CO_3/SrCO_3棒活性最高。棒状Ag_2CO_3/SrCO_3的高活性是由于其高比表面积和它们之间形成了异质结协同作用的结果。     

Pd-AgNbO3光催化剂的合成及其光催化活性研究

采用浸渍法制备Pd-AgNbO3光催化剂,并运用XRD、XPS、SEM-EDS和DRS等方法对光催化剂进行表征与分析。以亚甲基蓝染料(MB)为降解污染物,考察Pd掺杂对AgNbO3光催化活性的影响。结果表明,Pd引入后AgNbO3的晶型结构及表面性质并未发生变化。DRS分析表明,Pd掺杂后光催化材料在可见光区的吸光度明显提高。光催化降解实验表明,当Pd的掺杂量为0.8%(质量分数,下同),热处理温度为400℃,煅烧时间为3h时,光催化降解活性最高,MB降解率为92.2%。Pd-AgNbO3光催化降解MB符合一级反应动力学特性。     

纳米羟基磷灰石的精氨酸修饰及其基因转染活性（英文）

为了提高羟基磷灰石(HAp)纳米颗粒的基因转染效能,采用水热合成法制备精氨酸表面修饰的羟基磷灰石(HAp/Arg)纳米颗粒。利用透射电镜、原子力显微镜、Zeta电位分析仪对HAp/Arg纳米颗粒及其与DNA结合的复合物的形貌、晶粒尺寸和zeta电位进行表征;采用凝胶电泳实验研究HAp/Arg对DNA的负载与保护性能;采用MTT和LDH法,选取人正常血管内皮细胞和人肿瘤细胞Hela细胞,考察HAp/Arg纳米颗粒的细胞毒性,及其负载基因的转染活性。结果表明:制备的HAp/Arg粒径较均匀,呈短棒状,尺寸为50~90 nm;在pH=7.4时,HAp/Arg的表面净电荷均值为35.8 mV,可负载DNA静电效应浓缩形成HAp/Arg-DNA复合物,同时对结合的DNA有明显的保护作用和转染活性,并无细胞毒性。经精氨酸表面修饰的HAp可成为一种有效的基因结合载体。