Ag_2CO_3修饰TiO_2增强其光催化降解甲基橙研究

在TiO_2表面沉积Ag_2CO_3制备了Ag_2CO_3/TiO_2异质结光催化剂。用X射线衍射、比表面(BET)、能量散射X射线谱(EDS)表征催化剂的结构和组成,用表面光电压谱(SPV)研究了光催化剂的光生电荷分离特性,并考察了异质结光催化剂对甲基橙的光催化降解活性。结果表明,Ag2CO3沉积在TiO_2表面有效增加了异质结光生电子-空穴分离速率,从而增强了光催化剂对甲基橙的光催化降解性能。     

Ag改性TiO2／SnO2纳米薄膜及光催化降解甲基橙的性能

以光还原沉积法对TiO2/SnO2薄膜进行Ag改性,制备Ag-TiO2/SnO2纳米薄膜,讨论紫外光照时间、光照强度、AgNjO3浓度等工艺条件埘光催化活性的影响.用XRD和SEM对薄膜的结构、表面形貌和化学组成进行表征,以甲基橙为模拟污染物对光催化性能进行测定.结果表明:在最佳条件下制备的Ag-TiO2/SnO2薄膜,Ag担载量为0.51%(摩尔分数),Ag簇直径在30～90 nm之间:薄膜具有较高的光催化活性,对甲基橙的降解率是修饰前TiO2/SnO2薄膜的2.02倍,是相同质量TiO2/ITO薄膜的3.30倍;催化活性的提高,源于反应机理的改变:薄膜中Ag-TiO2异质结的引入,一方面进一步促使光生电荷的分离,另一方面加速了氧气与激发电子的还原反应.     

天然沸石负载金属单质W改性TiO2膜的制备及光催化性能研究

以天然沸石作载体,在溶胶一凝胶法制备TiO2时直接掺入金属单质w进行改性,并在真空条件下锻烧制备沸石负载w/TiO2薄膜.在紫外光照射下降解甲基橙溶液,改性后的TiO2一阶反应速率常数k比未改性TiO2高,其光催化活性得到改善.     

三乙胺改性TiO_2光催化薄膜的制备与结构分析

采用溶胶-凝胶法,利用多水体系制备工艺制备了具有锐钛矿晶型的TiO2溶胶,通过三乙胺制备改性TiO2溶胶,最终制得具有可见光催化性能的TiO2复合薄膜。通过SEM、粒度分析、TEM等表征发现三乙胺的加入改变了TiO2晶粒尺寸和薄膜的结构。可见光催化实验表明:三乙胺与钛酸丁酯质量比为1:2时,薄膜光催化性能最优;利用UV-vis测试发现改性后的TiO2薄膜的吸收边有所红移,在可见光区具有较强的吸收。     

TiO_2薄膜对金刚石表面改性的研究

通过溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,采用浸渍的方法在工业金刚石表面涂覆TiO2薄膜。扫描电镜和红外分析结果表明,用该方法可以在金刚石表面涂覆TiO2薄膜,薄膜将金刚石磨料包裹完全。综合热分析对金刚石抗氧化性能检测结果为:涂膜金刚石较未涂膜金刚石抗氧化温度提高100℃。将表面涂有TiO2薄膜的金刚石磨料制备出陶瓷结合剂金刚石砂轮,其显微结构表明,金刚石表面TiO2薄膜在烧结过程中可以保护金刚石磨料不受陶瓷结合剂中的碱金属氧化物腐蚀,能提高结合剂对金刚石磨料的把持力。     

60Si2Mn弹簧钢的稀土改性研究

在60Si2Mn弹簧钢中添加了不同含量的稀土元素,对其疲劳寿命、抗拉强度、伸长率和冲击韧度进行了研究。结果表明,稀土元素的添加,可以有效提高60Si2Mn弹簧钢的疲劳性能、抗拉强度、伸长率和冲击韧度。与未添加稀土元素的60Si2Mn弹簧钢相比,复合添加0.2%稀土Y和0.1%稀土Pr可使其疲劳寿命增加82.99%、抗拉强度增加22.7%、冲击韧度提高37.42%、伸长率从8.54%增大至14.96%。     

RuO_2/TiO_2负载型复合光催化剂制备及其降解氯氰菊酯研究

采用Sol-gel-浸渍法制备RuO2/TiO2/FP(漂珠)负载型复合光催化剂,通过SEM、XRD、FT-IR对其结构进行表征.以高效氯氰菊酯(BEC)杀虫剂的光催化降解为模型反应,研究RuO2/TiO2/FP的光催化性能,探讨了影响光催化剂活性的各种因素.结果表明,0.3%RuO2/TiO2/FP复合光催化剂,500℃煅烧120 min.具有良好的催化活性.在催化剂用量500 mg/L、BEC初始浓度45 mg/L、初始pH 6.5、通气量200 mL/min条件下,反应60 min,BEC降解率分别为88.1%(125W高压汞灯,主波长365 nm)、82.8%(8W紫外灯,主波长256 nm)和75.1%(8W日光灯).BEC的降解反应遵从L-H动力学模型,测得反应速率常数为17.5 mg·(L·min)-1,吸附常数为3.48×10-3L·mg-1.     

医用钛合金表面TiO_2覆膜生物改性的研究

在新型近B钛合金Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb表面分别用3种微弧氧化法(普通微弧氧化、复相微弧氧化、紫外照射微弧氧化)和优化溶胶.凝胶法镀上一层TiO2薄膜,考察了各种薄膜的表面微观结构、与基体的结合强度以及亲水性和抗腐蚀性能.XRD和SEM测试结果表明,3种微弧氧化膜主要由金红石相和锐钛矿相组成,表面布满微孔,普通微弧氧化法和紫外光照射微弧氧化法制备的薄膜表面较为光滑,与基体的结合强度为53 Mpa,略高于复相微弧氧化膜;溶胶一凝胶膜主要由锐钛矿组成,表面最为光滑致密.与基体的结合强度为32 Mpa.接触角测试结果表明,紫外光照射微弧氧化膜的表面亲水性最好,溶胶-凝胶膜的亲水性要好于普通微弧氧化膜和复相微弧氧化膜;电化学腐蚀试验显示,4种TiO2薄膜都具有较好的抗腐蚀性能,而普通微弧氧化膜的抗腐蚀能力最好.     

柠檬酸络合sol-gel法原位合成rGO-La~(3+)/TiO_2及其光催化性能

首先采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),然后用柠檬酸络合溶胶-凝胶法原位合成GO-La~(3+)/TiO_2,再经硼氪化钠还原得到石墨烯-La~(3+)/TiO_2(rG0-La~(3+)/TiO_2)复合材料;利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)对其进行表征分析。研究了GO加入量对复合材料光催化效率的影响及复合光催化剂投入量对甲基橙降解率的影响。结果表明:柠檬酸络合法可以有效改善纳米La~(3+)/TiO_2在rGO表面的分散情况;rG0-La~(3+)/TiO_2复合光催化剂的光催化活性明显高于La~(3+)/TiO_2,GO加入量对复合材料光催化性能影响很大;降解甲基橙时,复合光催化剂最佳投入量为0.10g。     

B-Er共掺杂BiVO_4及对甲基橙的可见光光催化降解

采用柠檬酸络合法分别合成了B掺杂及B-Er共掺杂BiVO4可见光光催化剂,并对材料进行了XRD、SEM、EDS、BET和UV-vis等表征和分析。以光催化降解甲基橙溶液为探针反应,考察掺杂对BiVO4可见光催化活性的影响。结果表明:掺杂没有改变BiVO4晶型,掺杂前后均为单斜型,但B-Er共掺杂BiVO4的晶体粒径较单掺杂B和纯BiVO4减小。由UV-vis知,B-Er共掺杂BiVO4的光吸收强度大于单掺杂和纯BiVO4,光谱吸收红移程度大于单掺杂。B和Er共掺杂纳米BiVO4光催化剂产生协同效应,其光催化性能优于单掺杂B。当固定B为4%掺杂时,Er掺杂量为1%制备的B-Er共掺杂BiVO4,60 min对甲基橙的降解率达96.62%,较单掺杂B(37%)和纯样(20%)有明显提高。     

稀土变质ZA—27合金的组织和性能

通过采用Al-10%R_E中间合金对ZA-27合金液进行变质处理,结果表明,稀土元素能细化台金的晶粒,改变组织的分布状态,稍许提高合金的强度,而塑性、韧性和耐磨性有较大幅度提高。在合金中添加稀土量大于0.1%后,形成(R_E、Cu)A1_4Zn_7化合物,利于耐磨性的提高,但使强度、塑性和韧性下降。     

面向高端装备零部件的稀土改性MCrAlY涂层

长期以来,在高温防护领域广泛应用的MCrAlY系列涂层受到了各国研究者和工程技术人员的持续关注。文中总结了哈尔滨工业大学纳米表面工程课题组近年来将稀土改性技术应用于制备热喷涂MCrAlY系列涂层的有关研究,结果表明：稀土改性可使NiCrAlY涂层的硬度提高30%~40%,涂层和基体间的结合强度达到60 MPa以上。加入稀土的NiCrAlY涂层热震抗力明显增加,其在1000℃的热震循环寿命超过100次以上。在1000℃条件下,加入稀土的NiCrAlY涂层在190 h后依然完整,表面无特殊变化;质量分数0.1%稀土氧化物涂层1000℃氧化250 h增重速率比未加稀土涂层降低了60.53%。加入稀土还可以显著提高NiCrAlY涂层的抗高温硫化能力及抗腐蚀性能。稀土改性可以有效改善MCrAlY系列涂层的高温性能,满足国家对高端装备零部件高温防护涂层的要求。     

Rare earth ion modified TiO2 sols for photocatalysis application under visible light excitation

TiO2 sols modified by rare earth (RE) ions (Ce^4 , Eu^3 , or Nd^3 ) were prepared by coprecipitation-peptizationmethod. The photocatalysis activity was studied by investigating the photodegradation effects of active brilliant red dye X-3B. It is found that TiO2 sols modified by Ce^4 , Eu^3 , or Nd^3 have the anatase crystalline structure, which are prepared at 70℃. All RE^n -TiO2 sol samples have uniform nanoparticles with similar morphology, which are homogenously distributed in aqueous colloidal systems. The particle sizes are 10.8, and 12 nm for Nd^3 -TiO2, Eu^3 -TiO2, and Ce^4 -TiO2, respectively. The character of ultrafine and positive charge sol particles contributes to the good adsorption of X-3B dye molecule on the surface of titania (about 30% X-3B adsorption amount). Experimental results exhibit that RE^n -TiO2 sol photocatalysts have the capability to photodegrade X-3B under visible light irradiation. Nd^3 -TiO2 and Eu^3 -TiO2 show higher photocatalytic activity than Ce^4 -TiO2, which is due to the difference of standard redox potential of RE^n /RE^(n-1) . RE^n -TiO2 sols demon-strate more excellent interfacial adsorption and photodegradation effects to X-3B than P25 TiO2 crystallites. Moreover, the degradation mechanism of X-3B is proposed as dye photosensitization and electron scavenging by rare earth ions.     

稀土化合物在金属腐蚀控制中的应用

介绍了稀土金属化合物在金属腐蚀控制中的应用.主要内容包括:金属表面稀土转化膜的形成和机理,稀土化合物作为绿色缓蚀剂的开发与应用,并展望了在这方面的研究发展趋势.     

稀土氧化物对中高碳钢堆焊金属中夹杂物的变质作用

采用电镜和金相等手段，对加稀土氧化物和不加稀土氧化物的堆焊金属中的夹杂物进行了研究，结果表明，稀土氧化物能细化堆焊金属中的夹杂物，减少了尺寸大的夹杂物数量，使其尺寸分布在8μm以下，同时，稀土氧化物能够改善夹杂物的形状，减少了形状系数大的长条状夹杂物数量，使形状系数接近为1的夹杂物较多。稀土氧化物还能变质堆焊金属中夹杂物的属性，可以形成铝、硅、镧的氧化物夹杂和铝、硅、镧的硫氧化物夹杂，并且减少了有害的硫化锰和铝、锰、钛复合夹杂物在堆焊金属中的存在。     

稀土元素在光催化剂中的应用及作用机理

稀土元素具有丰富的能级,特殊的4f电子跃迁特性和光学性质,不仅能够以离子掺杂或半导体复合的形式有效提升传统TiO2光催化剂的性能,而且可以构造出多种新型的光催化剂体系.本文在归纳近年来相关文献的基础上,综述了稀土元素在光催化剂中的应用概况及研究进展,从稀土改性TiO2基光催化剂和含稀土非TiO2基新型光催化剂两方面,探讨了稀土元素在光催化剂体系中所起的作用及其机理,并对含稀土光催化剂的设计思想、研究重点、目前效果及不足之处进行了总结和评述.     

稀土La对Al2O3/Cu复合材料组织与性能的影响

利用机械合金化法结合放电等离子烧结制备Al2O3/Cu铜基复合材料,采用XRD、SEM、硬度、抗拉强度和电导率等测试研究La含量对Al2O3/Cu复合粉末和烧结材料组织及性能的影响。结果表明:添加0.05%的稀土La有利于机械合金化过程中Cu晶粒的细化和Al2O3颗粒的弥散分布,从而提高烧结材料的显微硬度和抗拉强度。烧结材料的导电率随着La含量的增加先升后降,当La的质量分数为0.10%时,Al2O3/Cu复合材料的导电率提高11.3%IACS。     

混合稀土对工业纯铝冲压性能的影响

对稀土质量分数不同的稀土铝合金与不加稀土元素的工业纯铝进行对比实验,研究稀土质量分数及不同的热处理状态对合金冲性能的影响,探讨了不同使冲压性能,同时对稀质量分数不同的铝合金的硬度和耐蚀性进行了研究。     

超声波和稀土铈对化学镀Co-Ni-B合金镀层的改性作用

利用等离子发射光谱仪、电子能谱仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜和显微硬度计等考察和分析了引入超声波和稀土金属铈时化学镀Co-Ni-B合金镀液的沉积速度、Co-Ni-B合金镀层的化学成分、晶体结构和显微硬度。结果表明，超声波和稀土金属铈的介入明显提高了化学镀Co-Ni-B合金的沉积速度，超声波的介入则提高了化学镀Co-Ni-B-Ce合金镀层中稀土铈的含量。在超声波和稀土铈的共同作用下，化学镀Co-Ni-B合金镀层的化学组成发生了改变，镀层结构由非晶态向微晶和晶态转化，镀层的显微硬度得到了较大的提高。     

溶胶凝胶法制备纳米贵金属稀土复合氧化物研究

通过溶胶凝胶法以无机盐为原料制备纳米贵金属稀土复合氧化物,并采用透射电镜(TEM)、低温氮吸附、X射线衍射(XRD)和程序升温H2还原(TPR-H2)对其形貌特征和物化性能进行了研究.复合氧化物为无定形或不规则多晶物质,以不规则球形粒子聚集成团存在,平均粒径约为70 nm.其比表面积和总孔容适中,孔容呈现双峰分布特征.其储氧值和还原起点温度分别为2767 μmol/g和200℃,具有作为汽车尾气净化三元催化剂涂层料的潜在优异起燃和储氧特性.