掺镧纳米二氧化钛的光催化性能研究

本课题研究了掺镧纳米二氧化钛的物理特性及光催化活性，探讨了它们之间的关系，通过对甲基橙和罗丹明两种不同结构物质的降解实验，发现掺镧纳米TiO2光催化性能具有广泛性，用于实际印染废水处理，再次验证掺镧能提高TiO2的光催化效能，其中掺镧量为0.02%(质量比，下同）的光催化效果最好。     

微波水热时间对ZnWO_4纳米晶形貌及光学性能的影响

采用微波水热法,以Na2WO4 2H2O和Zn(COOCH3)2 2H2O为原料,在无模板剂的条件下,可控合成了黑钨矿钨酸锌纳米晶。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和紫外-可见吸收光谱分别对产物的物相、形貌和光学性能进行了表征。结果表明:在微波水热条件下,反应温度为180℃时,反应时间为10min即可制备出纯相的ZnWO4纳米晶。随着反应时间的延长,产物由短棒状纳米晶逐渐生长为长棒状纳米晶。光谱研究发现,所制备的ZnWO4纳米晶具有较强的紫外吸收特性,其禁带宽度可控制在3.77～3.89eV,随反应时间延长,其禁带宽度逐渐增加。     

活性炭负载氢氧化镧吸附剂的制备及其吸附性能研究

采用共沉淀法成功合成了分布均匀的针棒状C-La(OH)₃复合材料,以实现水体中磷酸盐的有效去除。通过一系列实验考察了吸附时间、吸附温度、溶液pH和溶液初始浓度对吸附的影响,并通过循环再生实验考查了吸附材料的重复利用性能。结果表明C-La(OH)₃对磷酸盐的吸附过程是吸热过程,在25℃条件下吸附量为48.681 mg/g,吸附材料可以循环使用五次,是一种既高效又经济的除磷材料。     

可控形貌纳米ZnO制备及光催化应用研究

采用醇辅助水热法,不添加任何表面活性剂,不经过特殊处理,通过优化无水乙醇与水的体积比分别为3∶1,1∶1,1∶19,控制纳米颗粒生成形貌,制备颗粒状、棒状和花状3种纳米ZnO颗粒。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)等手段对产物进行表征,分析生长机理。将3种不同形貌ZnO纳米粒子用于光催化降解低浓度偏二甲肼(UDMH)废水,结果表明,颗粒状纳米ZnO对偏二甲肼废水的降解效率最高可达46.8%。     

不同形貌纳米ZnO的光催化性能研究

采用水热合成法在不同碱度下制备出纺锤状、片状和棒状纳米氧化锌(ZnO)粉体,并利用X射线衍射(XRD)和冷场扫描电镜(FE-SEM)对样品的物相结构和形貌进行了表征。以质量浓度为10mg/L的亚甲基蓝(MB)为目标污染物,研究了不同形貌纳米ZnO的光催化活性,并讨论了其生长机理及形貌对光催化性能的影响。结果表明,当n[Zn(NO3)2·6H2O]∶n(NaOH)=1∶5时,得到的片状纳米ZnO粉体的光催化活性最高。     

Glycothermal法制备钛酸铋镧纳米晶

以分析纯Bi2O3、La2O3、TiCl4为原料,NaOH为矿化剂,通过Glycothermal法制备了具有板状形貌的钛酸铋镧(BLT)纳米晶。采用X线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)等测试手段对纳米晶的微结构进行了表征,并研究了醇水体积比、反应时间和矿化剂加入量等因素对晶粒尺寸、形貌及结晶性的影响关系。结果表明:BLT纳米晶尺寸随醇水体积比增加而减小;随着反应时间的延长,晶粒尺寸与结晶度逐渐增大;随着矿化剂量的增加,晶粒宽厚比逐渐增大。当醇水体积比为1∶5、反应时间为24 h、矿化剂引入量为0.266 mol/L时,BLT纳米晶宽厚比可达2.67。     

纳米晶二氧化钛光催化薄膜的制备技术及表征

论述了纳米TiO2的光催化原理以及影响其光催化活性的主要因素；综述了近年来二氧化钛纳米晶光催化薄膜的制备技术和表征方法的研究成果，并对二氧化钛纳米晶光催化薄膜技术的发展方向进行了展望。     

SnO2纳米晶的制造及性能研究

研究了化学沉淀法、柠檬酸法和微波水热法等三种不同制备方法对SnO2纳米晶粒径的影响，并通过XRD及TEM对其结构进行了表征。结果发现，用微波水热法制得的SnO2粒径量小，为5－15nm，且分布较均匀。用化学沉淀法制备了Fe、Sb掺杂的纳米晶SnO2粉末并测定了其电阻，发现Fe 掺杂使SnO2电阻升高、Sb掺杂使电阻下降。     

SnO_2纳米晶的制备及性能研究

研究了化学沉淀法、柠檬酸法和微波水热法等三种不同制备方法对SnO_2纳米晶粒径的影响,并通过XRD及TEM对其结构进行了表征。结果发现,用微波水热法制得的SnO_2粒径最小,为5～15nm,且分布较均匀。用化学沉淀法制备了Fe、Sb掺杂的纳米晶SnO_2粉末并测定了其电阻,发现Fe掺杂使SnO_2电阻升高、Sb掺杂使电阻下降。     

氢氧化镍纳米晶的水热合成和结构表征

用水热法在180℃合成了非球形的Ni(OH)2纳米晶,并用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等技术对其形貌和结构作了表征. 结果表明,Ni(OH)2纳米晶的生长习性和形貌都强烈依赖于前驱物溶液的pH值. 在较高的pH值(13.40)下,产物主要是六角片状粒子,而在近中性条件(7.80)下,产物主要是不规则形貌的粒子. 在pH值较高的条件下,除了通常的Ostwald ripening 晶体生长粗化机理外,合并生长机理对纳米晶生长过程也发挥了作用.     

Detrital Mg(OH)2 and Al(OH)3 in Microwaved Hydrotalcites

Microwave irradiation power (90, 180, 270 or 360 W) determines the composition and the structure of the compounds obtained when pH is increased, decreased or maintained constant during preparation. Although in all cases the X-ray diffraction patterns show that the obtained compounds are hydrotalcite-like, the surface areas (40 up to 240 m²/g) as well as other microcrystalline compounds have to be inferred, such as Al(OH)₃ or Mg(OH)₂.     

片钠铝石的水热合成研究

用水热法合成了片钠铝石[NaAl(OH)2CO3]粉体，粉体颗粒长径比很大，呈针状。研究了几种反应条件对NaAl(OH)2CO3合成的影响。实验结果表明：水热反应体系的酸碱度、温度、起始反应物的组成以及反应时间等都会影响反应产物的相组成及其颗粒形貌和大小。随着反应体系的pH值的升高，粉体粒径增大，团聚减轻，但以pH值为9.5的体系中的得到的粉体综合性能最好。适当增加反应体系的NaHCO3的用量，NaAl(OH)2CO3粒径明显减小。适当降低反应温度，缩短反应时间均有助于提高产物的均匀性，并且可以减小颗粒尺寸。     

不同晶体形貌NH2-MIL-125(Ti)制备及光催化性能

采用溶剂热法合成了NH2-MIL-125(Ti)晶体，通过调变N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和无水甲醇（MeOH）两种溶剂比例，NH2-MIL-125(Ti)晶体呈现出圆形片、十面体和八面体形貌。采用XRD、SEM、FT-IR和BET等表征手段对不同形貌的NH2-MIL-125(Ti)晶体进行物性分析，并将其用于可见光光催化环己烷氧化反应，探究了催化性能与晶面之间的构效关系。分析得出， 环己烷选择性氧化生成环己醇和环己酮目标产物主要反应发生在NH2-MIL-125(Ti)晶体的{110}晶面族，而{101}晶面族主要是进一步氧化环己醇和环己酮产生COx。     

氢氧化镍纳米片的制备

以硝酸镍为镍源,采用水热法制备N i(OH)2纳米片,通过改变反应物浓度、反应时间、反应温度,研究不同实验条件对N i(OH)2纳米片的影响;通过X-射线衍射、扫描电子显微镜等手段对样品进行了表征。     

水热-微波干燥合成高结晶纳米棒WO_3及其光催化活性

用钨酸钠通过阳离子树脂交换,得钨酸黄色溶胶,在不同水热条件下分别以传统干燥与微波干燥制得WO3,分别用XRD衍射仪、电子探针、红外光谱表征产物的结构、形态,并探讨其气相光催化活性。结果表明265℃水热钨酸以微波干燥可以制备高结晶纳米棒WO3,产品晶粒小,有较高光催化活性。     

水热-微波干燥合成高结晶纳米棒WO3及其光催化活性

用钨酸钠通过阳离子树脂交换，得钨酸黄色溶胶，在不同水热条件下分别以传统干燥与微波干燥制得WO3，分别用XRD衍射仪、电子探针、红外光谱表征产物的结构、形态，并探讨其气相光催化活性。结果表明：265℃水热钨酸以微波干燥可以制备高结晶纳米棒WO3，产品晶粒小，有较高光催化活性。     

pH值对ZnWO4粉体的微波水热法合成及光催化性能的影响

以Na2WO4·2H20和Zn（NO3）2·6H2O为原料,采用微波水热法在不同pH值下200℃反应60min制备出ZnW04粉体。分析了pH值对合成样品的物相、形貌和比表面积的影响,并对不同pH值下合成粉体的光催化性能进行了研究。结果表明：pH值为5．0～7．5时适宜合成ZnW04粉体,pH为5．0、6．0和7．5时分别合成了星状、颗粒状及纤维状ZnWO4粉体：制备出的ZnWO4粉体比表面积分别为15．79、28．12m。／g和54．27m^2／g;随着ZnW04粉体比表面积的增加,ZnWO4粉体光催化性能随之提高,其中pH=7．5时合成的纤维状的ZnWO4粉体比表面积最大,在紫外光下,2h的光催化降解罗丹明B降解率达到了98．5％。     

氢氧化镁的水热改性研究及表征

研究了氢氧化镁工业品在一种新型添加剂作用下的水热改性行为，考察了添加剂体系、反应温度、反应时间、添加剂浓度和填充度等因素对水热产物的影响，并用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和激光粒度仪等对水热产物进行了表征。发现在填充度为67％、添加剂浓度为3mol／L、反应温度为160℃、反应时间为6h时，可获得六方片状、形貌规整、片较厚、分散性良好的水热产物。     

NiO-Ag2S复合纳米结构的合成及光催化性能

利用水热合成方法制备了一种由Ag2S纳米颗粒均匀填充在片层状NiO空隙内的NiO-Ag2S复合纳米结构,该复合结构中NiO与Ag2S均匀地融合在一起.通过SEM、二维EDX及XRD对该复合纳米结构的形貌、均一性、晶体特性进行了分析.以500 W氙灯为光源,考察了NiO-Ag2S复合纳米结构光催化降解甲基橙能力.结果表明,NiO-Ag2S复合纳米结构具有良好的光催化活性,不仅比单独的NiO和Ag2S降解能力强,而且在光照180 min后的降解效率比NiO和Ag2S的物理混合物(质量比为1∶1)高30％.分析认为NiO-Ag2S复合纳米结构中形成的p-n结是其高效催化性能的重要因素.