硫掺杂含钛高炉渣光催化剂性能研究

以含钛高炉渣为原料,硫脲为掺杂剂,采用高能球磨法制备了S掺杂含钛高炉渣催化剂,通过XRD、UV-vis吸收光谱、SEM等对其进行表征. 研究甲基橙溶液pH值等对可见光光催化降解甲基橙的影响. 结果表明,经过焙烧的掺硫催化剂对可见光吸收增强,吸收带边明显"红移";当pH=2时,甲基橙氧化效果最好.     

锶掺杂对氧化铝气凝胶高温热稳定性的影响

以AlCl_3·6H_2O为原料,Sr(NO_3)_2为添加剂,通过溶胶-凝胶法并结合超临界干燥技术制备了氧化铝气凝胶。利用X射线衍射分析(XRD)、氮气吸附-脱附比表面积测定和场发射扫描电镜(FESEM)等对样品进行了表征,考察了SrO含量对氧化铝气凝胶热稳定性的影响。结果表明,掺杂SrO的氧化铝气凝胶是由片状和针状颗粒经过相互搭接构成的三维多孔网络结构。高温条件下,SrO的掺杂能明显抑制氧化铝气凝胶的相变,随着SrO含量的增加,氧化铝气凝胶的比表面积变大。经1 200℃焙烧后,SrO掺杂量为5%(质量分数)的气凝胶焙烧产物中有SrO·6Al_2O_3相生成,形成的SrO·6Al_2O_3可显著抑制氧化铝气凝胶的物相转变,获得的氧化铝气凝胶产物的比表面积高达122m~2/g,比相同条件下焙烧纯氧化铝气凝胶获得的产物的比表面积增加113m~2/g。     

硫掺杂含钛高炉渣光催化剂性能研究

以含钛高炉渣为原料,硫脲为掺杂剂,采用高能球磨法制备了S掺杂含钛高炉渣催化剂,通过XRD、UV—vis吸收光谱、SEM等对其进行表征．研究甲基橙溶液pH值等对可见光光催化降解甲基橙的影响．结果表明,经过焙烧的掺硫催化剂对可见光吸收增强,吸收带边明显“红移”;当pH=2时,甲基橙氧化效果最好．     

Synthesis and Antimicrobial Activity of Boron-doped Titania Nano-materlals

Antibacterial activity of boron-doped TiO2 （B/TiO2） nano-materials under visible light irradiation and in the dark was investigated. A simple sol-gel method was used to synthesize TiO2 nano-materials. X-ray diffraction pattern of B/TiO2 nano-materials represents the diffraction peaks relating to the crystal planes of TiO2 （anatase and rutile）. X-ray photoelectron spectroscopy result shows that part of boron ions incorporates into TiO2 lattice to form a possible chemical environment like Ti-O-B and the rest exist in the form of B2O3. The study on antibacterial effect of B/TiO2 nano-materials on fungal Candida albicans （ATCC10231）, Gram-negative Escherichia coli （ATCC25922） and Gram-positive Staphylococcus aureus （ATCC6538） shows that the antibacterial action is more significant on Candida albicans than on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Under visible light irradiation, the antibacterial activity is superior to that in the dark.     

Ce及Zn共掺杂纳米TiO2协同抗菌效应

采用溶胶-凝胶法对TiO2进行Ce及Zn单一和共掺杂改性。以金葡萄球菌、大肠杆菌和白念珠菌为菌种,研究组分对材料的可见光抗菌活性影响。运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面仪(BET)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)等测试手段对样品的结构进行表征。实验结果表明,掺杂改性抗菌剂中适量Ce组分的作用,在于通过抑制抗菌剂的晶粒长大和拓展光响应范围等方面,增进抗菌剂的光催化性能。掺杂抗菌剂中适量Zn组分的作用在于提高材料的光催化抗菌性能。锌铈共掺杂TiO2纳米材料表现出良好的协同抗菌效果,协同效应因子(SEF)>0。     

不同铝合金基体黑色微弧氧化膜的厚度对其结构和性能的影响*

铝合金广泛应用于各个领域，铝合金表面防腐技术前景十分广阔。采用恒流的方式分别在 7075、7A04 和 2A12 三种不同铝合金基体表面进行黑色微弧氧化膜层的制备。通过扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、显微硬度测试仪、摩擦磨损试验机和电化学试验研究不同铝合金基体表面黑色微弧氧化膜的微观组织、硬度、耐磨性和耐蚀性。随着膜层厚度的增加，膜层的致密度大幅提高，平均孔隙率降低至 0.8%，膜层中 α-Al₂O₃的比例增加，耐磨性显著提高，在黑色陶瓷颗粒的自润滑作用下，复合膜层的摩擦因数从 0.6 降至 0.3，摩擦曲线的变化趋势更平稳。黑色膜层厚度从 40 μm 提高到 60 μm，三种铝合金基体的黑色氧化膜层均明显提高，最高达到 916 HV。电化学试验结果 60 μm 黑色微弧氧化膜层的腐蚀电流密度比 40 μm 的降低两个数量级，自腐蚀电位可提高 200 mV，钝化性能增强，膜层耐蚀性显著提升。     

锌铈共掺杂二氧化钛纳米材料制备与表征及其抗菌性能的研究

采用溶胶-凝胶法, 在不同的焙烧温度下合成锌/铈共掺杂二氧化钛纳米材料。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-可见漫反射光谱(DRS)对样品进行了表征。采用抑菌环法, 以大肠杆菌为实验菌种, 对Zn/Ce-TiO₂纳米材料抗菌性能进行检测。结果表明: 样品的结晶度和晶相完全取决于焙烧温度的高低; 部分锌进入二氧化钛晶格中, 其余掺杂离子以CeO₂和Zn₂Ti₃O₈形式存在; 与暗态下相比, 在可见光激发下, Zn/Ce-TiO₂纳米材料具有超强的抗菌性。对锌/铈共掺杂作用机制进行了深入探讨。     

硫酸铵分解过程及其热分解动力学研究

硫酸铵热分解能为硫酸氢铵溶液浸出粉煤灰提取氧化铝工艺过程提供硫酸氢铵溶液和氨水，研究硫酸铵热分解过程的机理和热分解动力学具有重要意义。通过X射线衍射、质谱和傅里叶变换红外光谱等对硫酸铵热分解过程的产物进行了表征，结果表明硫酸铵的热分解产物为硫酸氢铵、焦硫酸铵、氨气、水、氮气和二氧化硫。采用X射线衍射、质谱和傅里叶变换红外光谱等表征方法并与热重分析技术联用对硫酸铵进行了分析，结果发现硫酸铵的热分解过程分为3个阶段：硫酸铵分解形成硫酸氢铵和氨气；硫酸氢铵脱水形成焦硫酸铵；焦硫酸铵分解。采用Ozawa-Flynn-Wall和Kissinger-Akahira-Sunose无模型方法计算每个阶段的活化能。采用Coats-Redfern方法确定每个阶段最可能的机理函数。结果表明：第一阶段的平均活化能（E）为125.21 kJ/mol,ln A为18.46；第二阶段的平均活化能（E）为110.21 kJ/mol,ln A为13.94；第三阶段的平均活化能（E）为97.70 kJ/mol,ln A为8.44。