复合光催化剂CdS-Pt/TiO_2低温制备及可见光制氢性能

用不同方法制备了CdS-Pt/TiO2复合光催化剂。催化剂通过X射线衍射、比表面和紫外-可见漫反射吸收进行了表征。以可见光光解水制氢为探针反应,考察了CdS-Pt/TiO2复合光催化剂的可见光活性。结果表明制备方法极大地影响CdS-Pt/TiO2复合光催化剂的活性。低结晶度的CdS与Pt/TiO2复合形成的CdS-Pt/TiO2复合光催化剂具有最高的可见光活性,其光解水的量子效率为6.95%。     

新型Pt/BiVO4可见光活性光催化剂的制备和表征

以Bi(NO3)3NH4VO3和H2PtCl6为原料,采用浸渍法制备了新型复合光催化剂Pt/BiVO4,并利用XRD、SEM、XPS和DRS等手段对其进行了表征.结果表明: Pt/BiVO4光催化剂为单斜相结构,复合光催化剂在可见光区的吸收增强,吸收带边红移到了红光区.在λ>400nm的可见光照射下,以甲基橙的光催化降解为模型反应,研究了该新型光催化剂的光催化活性,结果发现t与纯BiVO4样品相比,Pt/BiVO4复合样品的光催化活性大幅提高.该新型光催化剂具有高活性的原因可能是PtCl4颗粒的光敏化作用造成的.     

乙二胺存在下溶剂热制备纳米硫化镉及其光催化性能

以硫酸镉(CdSO4·8/3H2O)和硫代乙酰胺(TAA)为镉源和硫源,乙二胺(EDA)为络合剂,乙醇为溶剂,通过溶剂热法制备了纳米CdS光催化剂.采用XRD、BET、SEM、UV-Vis等方法对光催化剂进行了表征.以甲酸水溶液的可见光催化制氢反应为探针,考查了乙二胺加入量、反应温度、Pt负载量对催化剂活性的影响.结果...     

氮掺杂SrTiO3的制备及其可见光催化产氢活性研究

采用溶胶-凝胶法制备了钛酸锶,进而用固相法制备了氮掺杂SrTiO3,并用光沉积和氢气还原法制备了Pt负载的氮掺杂SrTiO3光催化剂.用XRD、SEM、UV-Vis漫反射和荧光光谱对其进行了表征和分析,考察了光催化剂在可见光下的产氢活性.研究了不同氮源、掺杂量、烧结温度和Pt负载量对催化剂产氢活性的影响.结果表明,三种不同氮源剂其掺杂效果为六次亚甲基四胺(HMT)>EDTA>尿素,而EDTA掺氮效果稍低于HMT.当氮源剂为HMT,SrTiO3与HMT质量比为1:3,焙烧温度为450℃时,所制备的光催化剂具有最佳的光催化产氢活性.在负载金属铂后,产氢活性有较大幅度的提高,其中用氢气还原法制备所得的光催化剂较光沉积法制备的具有更高的光催化活性,在最佳负载量均为2wt%时,两种光催化剂6h内的产氢量分别为6.89mmol和2.24mmol,分别是未负载铂样品产氢量的12倍和4倍多.     

Rose Bengal-Cu-TiO2的制备及可见光制氢活性研究

用光还原方法制备了负载Cu的光催化剂Cu-TiO2，并通过染料Rose bengal敏化，制备了具有可见光活性的Rose bengal-Cu-TiO2光催化剂，通过可见光下光解水制氢考察了催化剂的活性，并利用XRD、UV-Vis等手段对样品进行了表征。实验表明：载Cu增强了TiO2对可见光的吸收，Cu负载量对催化剂活性有一定的影响，Cu的最佳负载量为5％（质量分数）。Cu的负载也增加了TiO2对染料的吸附强度和吸附量，从而提高了TiO2对可见光的吸收和光催化活性。但载Cu的TiO2催化剂的活性和传统的载贵金属Pt的TiO2催化剂相比，其光催化活性较低，有待进一步提高．     

TiO2-GO复合光催化剂的制备及其对硝基酚类污染物的降解性能

采用水热法制备了二氧化钛-氧化石墨烯(TiO_2-GO)复合光催化剂,采用X射线多晶粉末衍射和扫描电镜对其性质进行了表征,并以对硝基酚为目标污染物,考察了复合光催化剂在可见光和紫外光照射下的降解性能。结果表明:GO掺杂既能提高TiO_2颗粒的分散度,增加其比表面积,又能降低光生电子与空穴的复合几率,提高光催化活性。另外,GO掺杂还将TiO_2的光响应范围拓展至了可见光区域。     

助催化剂负载提高ZnIn_2S_4光催化制氢性能

采用水热合成法制备ZnIn2S4光催化剂,PdS、SrS、Pt、Ru被分别负载到ZnIn2S4催化剂表面,并制备了PdS和贵重金属共同负载的样品。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等技术对其进行了表征,结果表明,所有样品都具有相似的晶体结构和光学性质。XPS结果证实了PdS成功地负载到了ZnIn2S4表面。讨论了助催化剂负载量对催化性能的影响,负载0.5%(质量分数)PdS和0.5%(质量分数)Pt时产生的协同效应,使ZnIn2S4催化剂产氢速率最大,为1.79mmol/h,是无负载时的19倍。并对协同作用机理进行了讨论。     

可见光响应型Pt/GaP纳米粉体的光催化性质

利用水合肼液相还原法在纳米磷化镓(GaP)粉体表面沉积贵金属铂(Pt), 制备低Pt担载量Pt(0.80 wt%)/GaP和高Pt担载量Pt(4.2 wt%)/GaP纳米粉体样品. 在可见光照射条件下, 分别以GaP和Pt/GaP纳米粉体作为光催化剂, 对结晶紫水溶液进行光催化降解. 实验结果表明, GaP和Pt/GaP两种纳米粉体皆具有可见光响应光催化性能; Pt担载量对Pt/GaP纳米粉体的光催化性能有着较大的影响, 低Pt担载量Pt(0.80 wt%)/GaP纳米粉体的结晶紫光催化脱色率高于GaP纳米粉体, 而高Pt担载量Pt(4.2 wt%)/GaP粉体的结晶紫光催化脱色率则低于GaP纳米粉体.     

PbS插层K4Nb6O17复合物的制备及其光催化制氢活性

采用固相法合成层状半导体K4Nb6O17,通过层间离子交换反应、胺插入反应以及硫化反应制备了纳米PbS插层的K4Nb6O17复合光催化剂(记作K4Nb6O17/PbS).利用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(SEM),X射线荧光光谱仪(XRF),紫外可见漫反射(UV-Vis)和分子荧光光谱(PL)等技术对其进行表征.考察了催化剂在Na2SO3和Na2S为牺牲剂的光催化制氢活性.结果表明,PbS的插层拓展了K4Nb6O17对可见光的响应,催化制氢活性也有明显提高.在紫外光和可见光下3 h产氢量分别达到123.94和0.66 mmol/(g cat).最后讨论了插层复合催化剂光生电荷转移的机理.     

TaON的制备及可见光下降解苯酚的研究

光催化氧化降解水中的有机物被认为是一种很有前途的水处理高级氧化技术,设计和制备能够利用可见光的催化剂是这一技术的关键.以Ta2O5为原料,经高温气固相氮化反应制备了可用于可见光下的新型光催化剂TaON,并通过光还原法制备了Pt/TaON.利用XRD、XPS等测试技术对样品进行表征,发现所制备样品中存在晶格缺陷,其化学组成为非化学计量,可表示为TaOxNy.UV-VIS测试表明其光谱响应范围拓展到了可见光区.在模拟太阳光的氙灯照射下,对TaON及Pt/TaON进行了光催化降解苯酚的研究,结果表明,TaON表面沉积贵金属Pt能提高苯酚的光催化降解率.在本实验条件下,Pt沉积量为1.5%(质量分数)、光照时间达120 min时苯酚降解率达到92%,比纯TaON对苯酚的降解率提高了11%.     

氮化硼纳米片负载纳米Cu2O及其催化还原对硝基苯酚

纳米级氧化亚铜具有高效的催化性能, 但较差的稳定性使其应用受限。本研究采用简单可控的抗坏血酸液相还原及气氛焙烧法, 制备了一种兼具高催化活性与催化稳定性的Cu₂O/BNNSs-OH负载型催化剂, 其中以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与水相变提供的“推-拉”作用剥离的氮化硼纳米片(BNNSs)为载体, 液相还原反应体系pH=11时, 抗坏血酸向Cu ²⁺滴定制备的Cu₂O纳米颗粒(2~7 nm)为活性组分。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及拉曼(Raman)光谱仪等对样品的形貌和结构进行表征, 结果表明: Cu₂O纳米粒子不但高度分散于载体表面, BNNSs对Cu₂O还有一定的稳定作用, 避免其被氧化成CuO。将Cu₂O/BNNSs-OH应用于对硝基苯酚催化还原反应中, 该催化剂表现出同贵金属类似的高催化活性, 5次重复利用后的转化率仍高达90%。     

Au/Fe3O4磁性纳米粒子的合成及表征

报道了一种合成具有巯基官能团修饰的Au/Fe_3O_4磁性纳米粒子的新方法。采用共沉淀法制备Fe_3O_4磁性纳米颗粒,并在此基础上用聚(烯丙胺)溶液还原HAuCl4,制得Au/Fe_3O_4磁性核壳纳米颗粒,再用3-巯基-1-丙磺酸钠修饰Au/Fe_3O_4磁性纳米粒子,最后得到具有巯基官能团稳定的Au/Fe_3O_4磁性纳米粒子。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)分别对产物的微观结构及磁性特征进行表征。     

Enhanced cycling performance of nanocrystalline Fe3O4/C as anode material for lithium-ion batteries

Fe3O4-carbon composite was prepared by the sol-gel method. The crystal structure, morphology, and phases present in the product were investigated by X-ray diffraction and by scanning electron microscopy (SEM) combined with energy dispersive X-ray spectroscopy and field-emission SEM. Electrochemical characterization was performed using constant current charge-discharge testing and electrochemical impedance spectroscopy. The Fe3O4/C electrode has high initial columbic efficiency (87%) and outstanding cycling performance (775.3 mAh g(-1) after 90 cycles at a current density of 100 mA g(-1)).     

直流电弧等离子体制备纳米SiC及其催化特性

利用工业块体硅为硅源, CH₄为碳源, 在含有H₂和Ar混合气氛中, 采用直流电弧等离子体法制备SiC纳米粒子。CH₄含量影响SiC纳米粒子的化学组成和形貌。结果显示: 产物中含有3C-SiC和6H-SiC两种物相, 而在CH₄压力为0.005 MPa条件下制备的SiC纳米粒子还含有Si/SiC核壳结构。利用制备的SiC纳米颗粒作为催化剂, 在恒光强下光电催化还原脱除2,4-二氯酚中的Cl原子。结果显示在-1.02 V偏压下光电催化180 min后, 对2,4-二氯酚的去除效率达92.5%, SiC纳米粒子的吸附效率为19.6%。因此, SiC纳米颗粒可取代贵金属, 作为低成本光电催化候选材料用于污水处理。     

新型SnO2/WO3双层薄膜NO2敏感性能研究

采用射频磁控反应溅射锡(Sn)靶和钨(W)靶的方法制备了SnO2/WO3双层薄膜材料,通过XRD和XPS实验研究了双层薄膜的物相结构和组份,结果表明,SnO2/WO3双层薄膜经过热处理后形成了SnWO4化合物.在此基础之上,制作了相应的NO2气体敏感薄膜传感器,研究了双层薄膜传感器的制备工艺参数及工作条件对传感器性能的影响,研究了传感器的敏感特性,包括灵敏度、选择性、响应恢复等特性.结果表明,传感器对NO2气体有较好的敏感性,对其他干扰气体不敏感.     

Synthesis and characterization of polycationic chitosan-graft-poly (l-lysine)

A type of polysaccharide/polypeptide hydride material, chitosan derivatives with polypeptide side chains, was prepared via ring-opening polymerization of N_ε-carbobenzyloxy-l-lysine NCA initiated by water-soluble chitosan and followed by removing the side-chain protective groups. The graft polymer was investigated through FTIR spectroscopy, proton nuclear magnetic resonance spectroscopy and X-ray diffraction to confirm the structure. Furthermore, the results of the atomic force microscopy (AFM) measurement indicated the chitosan-graft-poly (l-lysine) was a kind of extraordinary polycation.     

LaNi5合金膜退火后的表面结构和氢敏特性

通过在空气中退火来改善由磁控溅射方法制备的LaNi_5合金膜的表面结构,使其具有在室温下吸放氢的能力。借助原子力显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱,分析了LaNi_5合金膜退火前后的形貌、结构和表层成分。结果表明:在空气中退火后,LaNi_5合金膜比表面积增加,并在其表层形成了La_2O_3-Ni的表层结构。氢敏测试结果显示,在空气中退火的样品不需要在高压纯氢中活化,在室温下即对氢气响应,说明该合金膜可以作为氢气传感器的敏感层。     

Cu掺杂FeVO4光催化剂的制备及其光催化性能

为进一步提高钒酸铁(FeVO4)光催化活性,采用液相沉淀法分别制备钒酸铁和钒酸铜前躯体,再将钒酸铁和钒酸铜前驱体混合后进行热处理,制备了铜掺杂钒酸铁光催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、表面积(BET)和X射线光电子能谱分析(XPS)对样品进行表征和分析.在可见光照射下,通过光催化降解甲基橙溶液评价Cu掺杂对FeVO4光催化剂活的影响.结果表明,Cu/FeVO4光催化剂为三斜型,当掺杂质量分数大于5%时,晶体中出现新相Cu3Fe4(VO4)6;掺杂后样品的表面形貌产生了变化,但其比表面积变化较小;Cu/FeVO4样品的光催化活性大幅提高,主要是由于FeVO4和新相间起到类似复合半导体的作用;在所进行实验的条件下,钒酸铜的最佳掺杂质量分数为5%时,掺杂后的FeVO4对甲基橙溶液的脱色率较未掺杂前提高30%左右.     

纳米钴酸铜的制备以及对高氯酸铵的催化性能

采用盐助溶液燃烧法,以硝酸铜和硝酸钴为原料,尿素为燃烧剂,KCl为反应惰性盐制备尖晶石型纳米钴酸铜。采用XRD、FT-IR、Raman和TEM等测试手段对产物进行了表征。结果表明,制得的纳米粒子具有较完美的晶体结构,分散性较好,粒径约为50nm。利用热分析法考察了纳米钴酸铜对高氯酸铵热分解的催化作用。结果显示纳米钴酸铜具有较高的催化活性,添加2%的纳米钴酸铜热分解温度降低136℃,催化效果优于单一组分的纳米金属氧化物。     

Chemical fluid deposition of monometallic and bimetallic nanoparticles on ordered mesoporous silica as hydrogenation catalysts

A simple and green method of depositing monometallic (Ru, Rh, Pd) and bimetallic nanoparticles (Ru-Rh, Ru-Pd and Rh-Pd) on an ordered mesoporous silica support (MCM-41) in supercritical carbon dioxide (scCO2) is described. Metal acetylacetonates were used in the experiments as CO2-soluble metal precursors. Suitable temperature and pressure conditions for synthesizing each kind of nanoparticles were applied in this study. The characterizations of these nanocomposites were performed by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The nanoparticles had average sizes varying from 2 nm to 8 nm. The Ru nanoparticles were clearly shown to be inside the mesopores of MCM-41 from the TEM image. These nanocomposites used as catalysts for hydrogenation was demonstrated. The efficiency of the scCO2 prepared Ru/MCM-41 catalyst was nearly 8 times than that of a Ru/MCM-41 catalyst prepared by conventional impregnation method.