水热法制备铜锌锡硫纳米材料及其光催化性能

铜锌锡硫（Cu₂ZnSnS₄）在可见光范围内光吸收系数高且具有良好的载流子迁移率,使其在光催化领域表现出了较好的应用前景。然而在实际应用中,其光催化活性及催化稳定性还需进一步提升。以氯化锌、氯化锡、氯化铜、硫脲为水热反应前驱体,添加 PEG400、OP10 为表面活性剂,通过水热反应制备 Cu₂ZnSnS₄ （CZTS）纳米粉体;使用 X 射线衍射、Raman 光谱、X 射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段表征所制备铜锌锡硫材料微观结构,并研究在水热法制备过程中添加不同表面活性剂对所制备 Cu₂ZnSnS₄纳米粉体的光学带隙和光催化性能的影响。结果表明：所制备铜锌锡硫材料均具有锌黄锡矿相结构;水热法制备铜锌锡硫纳米粉体反应前驱体中添加 PEG400 和 OP10 可有效调控铜锌锡硫纳米粉体的微观结构、化学元素计量比及光学带隙,进而改变纳米粉体的光催化性能。添加 PEG400 后制备得到 Cu₂ZnSnS₄     

La1-xSrxMnO3钙钛矿涂层的抗结焦性能

目前，钙钛矿材料在汽车尾气催化处理、污水处理及燃料电池等方面应用广泛，但在抑制热裂解结焦涂层应用方面鲜有报道。本文以磷酸二氢铝为黏结剂，采用浆料法在HP40不锈钢基体表面制备了La_1-xSr_xMnO₃钙钛矿涂层，采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和Raman光谱考察了La_1-xSr_xMnO₃钙钛矿涂层及表面焦层的物相组成和微观结构，利用X射线光电子能谱(XPS)研究了涂层组成元素的化学状态，通过石脑油热裂解结焦实验评价了涂层的抗结焦效果。结合材料表征与实验结果，阐述了涂层抗结焦机理。表征结果显示，La_1-xSr_xMnO₃钙钛矿涂层涂覆均匀，厚度约为30μm，与基底贴合紧密，粒子之间结合较好，但表面存在少量微孔；La_1-xSr_xMnO₃钙钛矿氧化物具有明显的立方晶体特征，Sr进入La Mn O3...     

BN/Fe复合材料的制备及光催化性能研究

以C₃H₆N₆·2H₃BO₃为前驱体和纳米Fe₂O₃粉末为原料，通过热处理制备了一种BN/Fe复合材料。通过X射线衍射分析，扫描电子显微镜、透射电子显微镜、漫反射光谱等对合成的BN/Fe光催化剂进行表征，研究了其相组成、微结构和光催化性能。Fe₂O₃粉末在热处理下被还原为Fe纳米颗粒，合成了多孔结构的BN/Fe复合材料。在可见光照射下B4材料对MO的光降解活性最好，45 min内可快速降解99.3%的MO。     

机械力化学制备锡酸锌及其在PVC中的阻燃应用

以二氧化锡（SnO₂）和氧化锌（ZnO）为原料,通过机械力化学湿法球磨,制备了锡酸锌（ZS）,再与水滑石按一定比例研磨得到锡酸锌改性的水滑石（ZS/HT）。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜对合成的ZS与ZS/HT做了表征。将制得的ZS/HT应用于PVC制得阻燃PVC样品,当加入10%（ZS与水滑石的质量比）ZS/HT时材料的极限氧指数比纯PVC样品高3.5%,同时材料的力学性能有所增加。热重分析结果表明,ZS/HT的加入促使PVC提前分解成炭,有效提高PVC材料的残炭量。     

石墨烯/δ-MnO2复合材料的制备及其超级电容器性能

采用螯合法制备了RGO/δ-MnO₂复合材料,并用X射线粉末衍射（XRD）、低压氮气吸附脱附（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱（EDS）、热重（TGA）对其结构和物相进行表征。采用循环伏安测试（CV）、恒电流充放电（GCD）以及循环测试对所制材料电化学储能进行测试。结果表明RGO/δ-MnO₂复合材料比纯石墨烯和纯δ-MnO₂具有更优异的电化学性能。当电流密度为1 A·g^-1时,RGO/δ-MnO₂复合材料的比电容可达322.6 F·g^-1,比纯δ-MnO₂电极材料高234.2 F·g^-1,比纯石墨烯高212.1 F·g^-1。当电流密度放大10倍后,RGO/δ-MnO₂复合材料的比电容保留率为79.1%。在1000次恒流充放电测试后,比电容为252 F·g^-1（99.6%）,说明该方法制备的RGO/δ-MnO₂复合材料是一种有应用前景的超级电容器电极材料。     

片状铋/钒酸铋复合催化剂的制备及其光催化性能

用溶剂热法合成了一系列不同铋含量的片状铋/钒酸铋（Bi/BiVO₄）复合光催化剂。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、电感耦合等离子发射光谱 （ICP-OES）、氮气吸附脱附和光电流响应等技术对所制备的催化剂进行了表征。通过氙灯下光催化降解亚甲基蓝的性能来评价样品的光催化活性,实验结果表明铋的自掺杂能显著提高钒酸铋的光催化活性。最后,通过自由基捕获实验对铋/钒酸铋光催化机理进行了探讨。     

pn型Cu2O-WO3的制备及光催化性能

采用高温水热法和共沉淀法制备了不同摩尔比的pn型Cu₂O-WO₃复合半导体材料。并利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对样品的形貌特征和晶格结构进行表征。表征结果显示,复合材料由立方相的Cu₂O和六方相的WO₃组成。与纯WO₃物质相比,Cu₂O-WO₃复合半导体材料的紫外吸收边界发生显著红移,在可见光波长范围内的光吸收明显增强,展示出优良的光电流响应性能。以罗丹明B（RhB）溶液的光降解表征材料的光催化性能的过程中,在可见光下光照8h后,相较于WO₃和Cu₂O仅为22.2%和45.2%的光降解率,摩尔比为1∶2的Cu₂O-WO₃复合物的降解效率达到了90.6%。     

Cu-3-trz-PMo12的合成、结构及催化氧化碘离子性能

采用水热法合成了一例新的多酸基有机-无机杂化物,通过X射线单晶衍射、傅里叶变换红外光谱（IR）、热分析测试（TG）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、元素分析对化合物进行了表征。X射线单晶衍射分析结果表明,化合物的结构式为（PMo₁₂O₄₀） ［Cu₆（C₂H₄N₄）₆］（PMo₁₂O₄₀）?H₂O（简称为Cu-3-trz-PMo₁₂）,属于三方晶系,R-3空间群,晶胞参数a=1.756 66（3） nm、b=1.756 66（3） nm、c=2.303 24（6） nm、α=β=90°、γ=120°、V=6.155 2（3） nm³、Z=3、R₁=0.023 8、wR₂=0.059 2。化合物是由6个3-氨基-1,2,4-三氮唑、6个Cu⁺、两个经典的Keggin型［PMo₁₂O₄₀］^3-及一个间隙水分子组成的二聚体,两个这样的二聚体通过氢键交替相连形成次级单元,每个次级单元之间又通过氢键作用进而形成一个三维超分子结构。催化研究表明,该非均相催化剂在催化过氧化氢氧化碘离子中表现出较为优异的催化活性且具有较稳定的可重复性。     

混合模板控制合成羟基锡酸锌包覆碳酸钙及其阻燃PVC研究

依据生物矿化原理,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板,加入到乙二醇和水的混合溶液中制备了羟基锡酸锌包覆碳酸钙(ZHSCC-1),并将其和不添加SDBS/乙二醇模板制备的羟基锡酸锌包覆碳酸钙(ZHSCC-2)分别应用在聚氯乙烯（PVC）中进行对比研究,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、热重分析及差示扫描量热分析等方法对其性能进行了研究。结果表明,SDBS/乙二醇对碳酸钙形貌有调控作用,羟基锡酸锌对碳酸钙进行了较好的包覆,包覆产物粒径为5 μm的六方形薄片;在含量相同时,ZHSCC-1对PVC的阻燃消烟效果明显优于ZHSCC-2,且前者对PVC的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度的有益影响均优于后者。     

Li3VO4修饰富镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的电化学性能

采用湿法融合技术及高温固相法合成Li₃VO₄包覆的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等方法研究材料的结晶相、形貌、微观结构。研究表明,Li₃VO₄均匀地包覆在LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂表面,未改变原材料的材料结构和形貌,包覆层厚度为1～2 nm。不同含量的Li₃VO₄对LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料进行修饰研究表明,3%（质量）Li₃VO₄包覆的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂在1 C下100次循环后容量保持率为94.13%,具有最佳的倍率性能和循环性能。此外,循环伏安（CV）和交流阻抗（EIS）分析表明,Li₃VO₄能提高Li⁺电导率,抑制活性材料与电解液之间的副反应,提高材料的电化学性能。     

两种不同形貌羟基锡酸锌晶体的合成与表征

在均匀沉淀法制备羟基锡酸锌的基础上,在反应体系中分别添加有机模板剂PEG400（聚乙二醇400）、PVA（聚乙烯醇）,制得两种不同形貌的羟基锡酸锌晶体。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热分析（TG）,分别对产品的物相、结构、尺寸、形貌、热解行为进行了分析。研究结果表明,各产物都为立方晶系的羟基锡酸锌晶体,添加不同有机介质所得产品表面形貌各不相同。对有机介质改变羟基锡酸锌晶体形貌的影响机理进行了初步探讨。     

添加剂JFC-SF对柠檬酸盐体系电镀锡的影响

采用循环伏安法研究了在由0.1 mol/L SnCl₂·2H₂O和0.20 mol/L Na₃C₆H₅O₇·2H₂O组成的弱酸性基础镀液中加入脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚类添加剂JFC-SF对锡电沉积行为的影响,并通过扫描电镜分析和X射线衍射考察了添加剂JFC-SF的体积分数和电流密度对电镀锡电流效率及Sn镀层形貌和物相结构的影响。结果表明,添加JFC-SF能够增强锡电沉积的阴极极化,JFC-SF的体积分数为4 mL/L时可在电流密度0.6～1.2 A/dm²范围内电沉积得到平整、均匀、致密的Sn镀层。     

CuO@HHSS催化剂制备及催化还原对硝基苯酚性能

在水热合成复合二氧化硅空心球（HHSS）基础上,以硝酸铜为原料,采用超声辅助浸渍法制备出高分散CuO@HHSS复合催化剂。采用X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征手段对合成催化剂的形貌和结构进行了表征。结果表明：CuO@HHSS催化剂依然保持HHSS的层次纳米中空结构;CuO颗粒高度分散在HHSS表面,而且复合催化剂具有较高的比表面积（488.9 m²/g）。以对硝基苯酚（4-NP）的催化还原反应作为反应模型,考察了CuO和CuO@HHSS催化剂对4-NP还原的催化性能。结果表明：在不同对硝基苯酚浓度下CuO@HHSS展现出优异的催化性能,在200 s内催化硼氢化钠（NaBH₄）将4-NP转化为对氨基苯酚（4-AP）。     

Li6Zr2O7陶瓷粉体的高温固相法和静电纺丝法制备及结构分析

Li₆Zr₂O₇是一种含锂量高的化合物，在锂离子电池、核反应堆用氚增殖材料以及捕集CO₂的固体吸附剂等领域应用前景广泛。本文以水合氢氧化锂和水合硝酸氧锆为主要原料，采用高温固相法和静电纺丝法制备了锆酸锂材料。通过热重分析仪(TG)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品的合成过程和结构进行了表征和分析，研究了锂锆比、煅烧温度和煅烧时间对产物物相和组织结构的影响。采用高温固相法，在锂锆摩尔比为3:1～6:1，煅烧温度为750℃和850℃，煅烧时间为24 h的条件下均成功制备出了单斜相的Li₆Zr₂O₇陶瓷粉体。采用静电纺丝法，在锂锆比为3:1，煅烧温度为800℃，煅烧时间为1 h的条件下制备出了纤维状Li₆Zr₂O₇和Li₂Zr O₃两相共存的陶瓷粉体。     

In2O3/Ag：ZnIn2S4“Type Ⅱ”型异质结构材料的制备及可见光催化性能

采用低温油浴的方法,制备出具有“Type Ⅱ”异质结构的In₂O₃/Ag:ZnIn₂S₄复合材料光催化剂。使用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）以及光电化学测试（PEC）等技术对物相、形貌结构、元素化合状态、光响应特性等方面进行探究。在可见光照射下进行光解水制氢和光降解甲基橙（MO）实验来评价光催化剂的光催化活性,结果表明,粉末状光催化剂 In₂O₃/40.0%（质量分数）Ag:ZnIn₂S₄的光催化制氢速率达到 21.85 μmol·h^-1,约是In₂O₃和Ag:ZnIn₂S₄的57.5倍和1.5倍。在可见光下的降解MO实验中,In₂O₃/40.0% Ag:ZnIn₂S₄光降解速率为0.3466 min^-1,分别约是In₂O₃和Ag:ZnIn₂S₄的105倍和2.1倍。这主要归因于In₂O₃和Ag:ZnIn₂S₄之间形成的“Type Ⅱ”异质结构,促使光生载流子的快速迁移和分离。     

相结构对PBE/EVA共混物CO2釜压发泡材料结构的影响

以熔融共混的方法制备了具有不同相结构的丙烯基弹性体/乙烯?醋酸乙烯共聚物（PBE/EVA）共混物，并进行了CO₂釜压发泡。通过差示扫描量热法（DSC）、动态热力学分析（DMA）、扫描电子显微镜（SEM）等方法研究了PBE/EVA共混物相结构对其发泡后材料泡孔结构的影响。结果表明，当共混物相结构为海岛相结构时得到常规的蜂窝状泡沫；而当相结构为双连续相结构时，获得了一种网状的开孔结构，这主要归因于两相组分黏度的差异。     

无机杂化钙钛矿团簇材料：介尺度钙钛矿材料发光性质研究

近年来,介尺度钙钛矿材料体系中钙钛矿魔幻尺寸团簇（PMSCs）材料因具有优异的半导体特性而在新兴光电器件领域极具潜力。然而,介尺度PMSCs容易在合成过程中生成尺寸较大的介尺度钙钛矿量子点（PQDs）,难以满足实际应用的需求。本研究采用配体辅助再沉淀（LAPR）方法,通过调节戊酸（VA）和油胺（OAm）配体比例制备了不同发光性质的无机杂化介尺度钙钛矿材料CsPbBr₃ PMSCs、CsPbBr₃ PMSCs/CsPbBr₃ PQDs混合物和CsPbBr₃ PQDs,研究并分析了PQDs和PMSCs的光学性质、形貌结构、稳定性和介尺度结构演变机理。研究发现,表面协同钝化配体VA和OAm的比例是反应能否生成介尺度纯相CsPbBr₃ PMSCs的关键。而且,当VA和OAm配体的表面钝化效果越佳越易生成发光性质优异的纯相CsPbBr₃ PMSCs。     

g-C3N4/Bi2MoO6复合光催化剂的制备及性能研究

结合热缩聚法和水热法制备了g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合光催化剂,利用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附-脱附曲线、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、光致发光光谱（PL）等分析测试技术对材料的结构和性能进行了表征,研究了材料光催化降解罗丹明B（RhB）的效果。结果表明,与纯Bi₂MoO₆相比,g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料提高了对可见光的吸收能力,减小了带隙宽度,在可见光激发下提高了降解RhB的光催化活性。其中,5% g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料对RhB的降解率最高,在可见光照射180 min对RhB的降解率为93%;而同样条件下Bi₂MoO₆对RhB的降解率为58%。重复性实验表明,复合材料在RhB光降解过程中是稳定的,具有较好的应用潜力。     

In2O3/Ag：ZnIn2S4“Type Ⅱ”型异质结构材料的制备及可见光催化性能

采用低温油浴的方法,制备出具有“Type Ⅱ”异质结构的In₂O₃/Ag:ZnIn₂S₄复合材料光催化剂。使用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）以及光电化学测试（PEC）等技术对物相、形貌结构、元素化合状态、光响应特性等方面进行探究。在可见光照射下进行光解水制氢和光降解甲基橙（MO）实验来评价光催化剂的光催化活性,结果表明,粉末状光催化剂 In₂O₃/40.0%（质量分数）Ag:ZnIn₂S₄的光催化制氢速率达到 21.85 μmol·h^-1,约是In₂O₃和Ag:ZnIn₂S₄的57.5倍和1.5倍。在可见光下的降解MO实验中,In₂O₃/40.0% Ag:ZnIn₂S₄光降解速率为0.3466 min^-1,分别约是In₂O₃和Ag:ZnIn₂S₄的105倍和2.1倍。这主要归因于In₂O₃和Ag:ZnIn₂S₄之间形成的“Type Ⅱ”异质结构,促使光生载流子的快速迁移和分离。     

光催化材料Bi4O7/BiOBr的制备及其光催化性能研究

以自制的铋酸钾（KBiO₃）为前驱物,采用低温水热法制备七氧化四铋（Bi₄O₇）,再利用氢溴酸原位离子刻蚀法首次成功制备了Bi₄O₇/BiOBr复合物。通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分别观测了样品的物相和形貌特征,复合相具有比二者单相更佳的可见光降解罗丹明B（RhB）的性能,最高可达到30 min内降解86.9%;紫外可见漫反射光谱（DRS）和光致发光光谱（PL）分别证明了其性能的提升是由于复合相拥有更广的光学响应范围和更低的光生载流子复合效率。超氧自由基和空穴是该体系光催化降解过程中的活性物质,并由此提出了一种可能的光催化降解机制,且复合相比单相Bi₄O₇具有更好的光催化降解稳定性。