介孔氧化硅/氧化铈核壳双相复合颗粒的制备及其光催化降解活性

将CeO2纳米粒子负载在介孔氧化硅(W-mSiO2)支撑体上,制备了核壳结构的W-mSiO2/CeO2双相光催化复合颗粒.用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、氮气吸脱附、STEM-EDX mapping、Raman光谱、荧光光谱、紫外-可见漫反射光谱等手段分析样品的结构和性质,考察了复合光催化材料对亚甲基蓝(MB)的光催...     

银粒子修饰下的介孔二氧化钛的制备及其光催化性能的研究

利用光还原的方法制备一系列不同银含量的改性介孔二氧化钛的颗粒。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外一可见漫反射谱(DRS)和X射线能谱仪(EDX)等技术手段对制备的样品进行了表征。结果表明, 银纳米粒子被牢牢固定在二氧化钛表面, 并在银和二氧化钛界面形成肖特基势垒用以提高电子-空穴的分离。而从紫外可见漫反射光谱中看出, 银二氧化钛样品与未改性的二氧化钛样品相比显示出更高的红移。以亚甲基蓝(MB)为光降解模型, 银改性二氧化钛表现出较高的活性。     

银纳米晶复合有序介孔氧化硅

采用溶胶-凝胶法,以三嵌段共聚物P123(EO20PO70EO20,Mw=5800)作为结构导向剂,正硅酸四乙酯(TEOS)作为硅源,硝酸银(AgNO3)作为银的前躯体,制备出掺杂有银纳米颗粒的有序介孔SiO2块体.通过小角X射线衍射(SAXRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析,测得掺银介孔SiO2样品在煅烧前具有平面六方结构(空间群p6mm),煅烧后样品结构发生收缩,但仍部分保持有序平面六方结构,孔径在3～7nm之间,平均孔直径为5.4nm,银纳米颗粒尺寸大约为5nm.掺银介孔氧化硅的气孔尺寸大于未掺银介孔氧化硅的气孔尺寸.     

银粒子修饰下的介孔二氧化钛的制备及其光催化性能的研究（英文）

利用光还原的方法制备一系列不同银含量的改性介孔二氧化钛的颗粒。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外一可见漫反射谱(DRS)和X射线能谱仪(EDX)等技术手段对制备的样品进行了表征。结果表明,银纳米粒子被牢牢固定在二氧化钛表面,并在银和二氧化钛界面形成肖特基势垒用以提高电子–空穴的分离。而从紫外可见漫反射光谱中看出,银二氧化钛样品与未改性的二氧化钛样品相比显示出更高的红移。以亚甲基蓝(MB)为光降解模型,银改性二氧化钛表现出较高的活性。     

CeO2-Ag/AgBr复合微球的合成及光催化性能EI北大核心CSCD

通过水热法合成CeO 2介孔微球,并在其表面负载AgBr纳米粒子(NPs)。利用光沉积法原位还原得到少量Ag纳米粒子,制备出CeO 2-Ag/AgBr异质结结构催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光漫反射(DRS)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)及X射线光电子能谱(XPS)等方法对CeO 2-Ag/AgBr样品进行表征。以罗丹明B(RhB)为目标降解物,采用氙灯(500 W)光源,考察CeO 2-Ag/AgBr(CAAB)的光催化性能。结果表明:CAAB-3(AgBr质量分数为36.03%)的光催化活性最高。CAAB-3浓度为5 mg/L时,RhB溶液在80 min内的降解率为94.84%,是单一CeO 2降解能力的22.3倍,经过多次循环实验CAAB-3仍能保持88.55%的降解率。Ag NPs的等离子共振效应降低了电子-空穴与光生载流子的复合,增强了光催化性能。     

大比表面积、高孔隙率多孔仿生CeO2-CuO光催化剂

以富含多孔结构的纤维素为诱导体,采用浸渍法制备仿生CeO_2-CuO催化材料,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附-脱附(N2adsorption-desorption)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)等分析手段对产物的结构和形貌进行了表征。在可见光条件下,以亚甲基蓝溶液为模拟废水,测试其TOC(Total organic carbon)去除率,并对光催化降解机理进行探讨。实验结果表明所制备的材料颗粒均匀,平均颗粒尺寸在10nm左右,并且含有丰富的介孔结构,其孔径集中分布于5~10nm。由紫外-可见漫反射吸收光谱可知,材料对可见光的吸收程度高于块状氧化铈,从而具有更高的可见光催化活性,光照2.5h后对亚甲基蓝的TOC去除率为90%。     

高活性氮掺杂介孔二氧化钛的合成及性能研究

采用水热法, 以聚乙二醇(PEG)为模板, N,N-二甲基甲酰胺为氮源, 制备了氮掺杂的介孔二氧化钛。并用X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、BET、透射电子显微镜(TEM)、紫外一可见漫反射谱(DRS)和X射线光电子能谱(XPS)等技术手段对制备样品进行了表征。结果表明: 所合成的样品具有锐钛矿结构,直径约20 nm, 并且具有一定的可见光活性。以甲基橙(MO)为光降解模型, 样品在可见光区表现出了较好的催化活性, 这取决于烷氧基和氮掺杂的协同效应。     

水热法制备二氧化铈纳米空心球及其吸附性能研究

用六水硝酸铈(Ce(NO_3)_3·6H_2O)作为铈源,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,在乙二醇的水溶液中通过水热法制备了单分散、粒径较均一的CeO_2纳米空心球。利用傅立叶转换红外分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(XPS)、N_2等温吸附-解吸及紫外-可见光谱(UV-Vis)来表征CeO_2纳米空心球并研究其吸附性能。结果表明,水热法制备的CeO_2空心球是由立方萤石结构的纳米颗粒组装成的介孔中空材料,孔径分布窄,尺寸约为3~5 nm,空心球的直径约为400 nm,壁厚30 nm左右,空心球的BET比表面积为76.86 m2·g-1。讨论了CeO_2空心球的制备机理,所制备的CeO_2空心球对重铬酸钾溶液的吸附率可达到70%,约为CeO_2粉末的3倍。     

CeO_2纳米空心球的制备与光催化性能研究

采用乳液聚合法制备了聚苯乙烯-丙烯酸微球(P(St-AA))为模板,通过无机物前驱体颗粒的自组装制备出CeO2/P(St-AA)复合微球,煅烧去除聚合物模板后,得到CeO2纳米空心球。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和热重分析仪等测试手段对复合微球和CeO2纳米空心球的表面形貌和结构进行了表征。实验结果表明,CeO2空心球由面心立方相颗粒构成,内空心直径约为250nm,壳厚度约为20nm。CeO2纳米空心球对甲基蓝模拟染料废水具有良好的脱色能力,经4h处理后脱色率达到95%以上。     

氟、锌共掺杂TiO_2纳米晶的制备与光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了氟、锌共掺杂TiO2纳米晶光催化剂,分别利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱对样品进行表征,并通过降解亚甲基蓝实验评估了样品的光催化性能。XRD与TEM表征结果表明,样品为锐钛矿相,平均粒径约16nm。掺杂后,样品光吸收性能未得到显著改善,但其光催化活性却得到显著提高。掺杂离子F-有利于光催化反应过程中羟基自由基的形成,样品光催化活性因而得到显著提高;共掺杂样品中,随着Zn掺杂量的增加,样品光催化活性呈现先增加后减小的变化趋势,Zn掺杂量为2%时,共掺杂样品的光催化性能最佳。     

介孔铝酸钴的溶胶-凝胶法合成与表征

采用嵌段聚合物P123为表面活性剂,以氯化铝和氯化钴为无机先驱物,采用溶胶-凝胶法合成介孔铝酸钴纳米粒子。X射线衍射(XRD)表明样品具有单一的尖晶石型结构,利用氮气吸附-脱附比表面测定仪测得不同焙烧温度样品的比表面积,发现700℃焙烧的样品比表面积最大,其比表面积为59.3m2/g,孔径为10.8nm。紫外可见光谱仪测示表明纳米铝酸钴样品为明亮的蓝色,在545nm、585nm和625nm处有三重吸收峰。     

银纳米晶复合有序介孔氧化硅的研究

采用溶胶-凝胶方法,以三嵌段共聚物P123（EO20PO70EO20,Mw=5800）作为结构导向剂,正硅酸四乙酯（TEOS）作为硅源,硝酸银（AgNO3）作为银的前躯体,制备出掺杂有银纳米颗粒的有序介孔SiO2块体。通过小角X射线衍射（SAXRD）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）分析,测得掺银介孔SiO2样品在煅烧前具有平面六方结构（空间群p6mm）,煅烧后,样品结构发生收缩,但仍部分保持有序平面六方结构,孔径在3～7nm左右,平均孔直径为5.4nm,银纳米颗粒尺寸大约为5nm。掺银介孔氧化硅的气孔尺寸大于未掺银介孔氧化硅的气孔尺寸。     

静电组装法制备介孔TiO_2

以TiCl4和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,先通过水解、静电自组装和焙烧得到TiO2/MoO3,再用NaOH溶液溶解得到介孔TiO2。用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线能量色散仪(EDX)、紫外-可见漫反射光谱(UV-DRS)和比表面及孔隙度分析仪(ASAP)对该材料进行表征,合成的介孔TiO2BET比表面积为241 m2/g,平均孔直径为3.5nm。通过光催化降解甲基橙实验,发现介孔TiO2具有较高光催化活性。     

ZnO纳米复合粒子的制备及紫夕吸收性能研究

利用乙醇辅助水热法制备出ZnO／TiO2和ZnO／SnO2两种纳米复合粒子,采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及x射线能谱（EDS）分析方法对其结构进行表征,并通过紫外-可见漫反射光谱（uvvis）分析探讨了其紫外可见吸收性能,研究结果表明,在紫外-可见漫反射吸收光谱图中,ZnO／TiO2和ZnO／SnO2纳米复合粒子的最大吸收峰较纯纳米ZnO蓝移。同时,在可见光波段也有较弱吸收,拓展了其紫外吸收光谱。     

CeO2/聚苯胺纳米复合材料的合成与表征

合成了具有核-壳结构的CeO2/聚苯胺纳米复合材料,并用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和热分析仪(TG)等对样品的成分、结构、粒度和稳定性进行了表征.结果表明:该纳米复合材料具有核-壳结构,其核平均粒径为17nm,且热稳定性高.     

复合材料BiOBr_xCl_(1-x)的制备及可见光催化降解罗丹明B

采用软化学法制备了BiOBr_xCl_(1-x)样品,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对所制得的BiOBr_xCl_(1-x)样品进行表征,并以罗丹明B(RhB)为探针,研究BiOBr_xCl_(1-x)样品的光催化性能。表征结果表明:BiOBr纳米片为单相四方晶型,粒径为600~700nm,禁带宽度为2.60eV;BiOBr0.75Cl0.25纳米片为异质节,粒径为200~300nm,禁带宽度为2.65eV;BiOBr0.5Cl0.5也为异质节,粒径为200~300nm,禁带宽度为2.95eV;BiOBr0.25Cl0.75结构以BiOCl四方晶型为主,Br元素以无定形状态存在,粒径为150~300nm,纳米片呈现半透明,禁带宽度为2.99eV;BiOCl纳米片为单相四方晶型,粒径为100~300nm,禁带宽度为3.08eV。光催化降解RhB结果表明,BiOBr0.25Cl0.75样品的活性最高。     

Cd_xZn_(1-x)S敏化TiO_2纳米管阵列电极光电化学制氢

采用阳极氧化法,在钛片基体上制备出TiO2纳米管阵列(TiO2NTs),利用连续离子层吸附与反应(SILAR)法在TiO2NTs上负载Cdx Zn1-x S固溶体。用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)、X射线能量散射(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射等测试手段对样品进行表征,在自制的三电极反应装置中进行光电制氢测试。结果表明,Cd0.8Zn0.2S@TiO2NTs(x=0.8时)光电制氢活性最好,约为CdS@TiO2NTs活性的4.3倍。     

ZnO一维纳米材料的制备与表征

首先以乙醇为溶剂,乙酸锌为前驱体,油酸钠为表面修饰剂,采用溶液化学法,制得ZnO纳米粒子。以自制ZnO纳米粒子为基体,通过煅烧方法制备针状ZnO纳米线束。通过紫外-可见吸收光谱(UVVis)、荧光光谱(FL)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对合成的样品进行表征。结果表明,所合成ZnO纳米粒子样品UV-Vis吸收光谱在355nm给出ZnO纳米粒子的特征吸收峰,FL光谱显示在400和550nm处产生荧光发射。ZnO纳米粒子尺寸约为5nm且粒径分布较窄。自制ZnO纳米粒子样品经500℃煅烧后可得到针状ZnO纳米线束。纳米线为六方晶系纤锌矿结构ZnO单晶纳米线,长度约为10μm,直径约为100nm,长径比约为100,且具有良好的紫外发光性能。     

分级介孔结构组成的ZnO微球及光催化性能

以硝酸锌、脲素及酒石酸为反应物, 采用水热法制备碱式碳酸锌前驱体微球, 通过煅烧前驱体制备了介孔氧化锌微球。通过扫描电子显微镜(SEM)可以观察到, 氧化锌微球的直径约为2~4 μm, 由大量厚度约为10 nm的介孔纳米片组装而成。X 射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明: ZnO微球为六方纤锌矿结构, 并结晶较好。比表面积测试(BET)表明ZnO微球为介孔材料, 孔径为20~50 nm, ZnO微球比表面积约为29.8 m²/g。以亚甲基蓝为目标降解物, 对介孔氧化锌微球进行了光催化降解实验。实验结果表明, 所合成的介孔ZnO微球对亚甲基蓝的光催化性能较好。     

水热法制备α-FeOOH/MoS2纳米片复合物及其光催化性能

采用水热法成功制备了棒状α-FeOOH/MoS_2纳米片复合催化剂。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱(PL)对复合催化剂的结构和形貌进行了表征。结果表明:成功制备了长度为500nm左右的纳米棒状α-FeOOH,其与MoS_2纳米片形成良好的复合结构。以亚甲基蓝为模拟污染物,研究复合催化剂在可见光照射下的光催化特性。结果显示,棒状α-FeOOH/MoS_2纳米片复合催化剂在120min内对亚甲基蓝的降解率为98%,其降解动力学常数是纯α-FeOOH的3倍。根据活性基捕获实验结果,提出了α-FeOOH与MoS_2纳米片形成异质结的Z型光催化机理。