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Zn掺杂TiO2纳米管电极制备及其对五氯酚的光电催化降解 总被引:2,自引:0,他引:2
采用阳极氧化法在Ti基底上制备TiO2纳米管电极, 再通过浸渍法制备出Zn掺杂TiO2纳米管电极. 采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子探针显微分析(EPMA)、紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)技术对其进行表征, 电极表面分布有均匀的纳米管状阵列, 管径50~90 nm, 管长约200 nm, 管壁厚约为15 nm, 锐钛矿型TiO2, Zn元素以ZnO小团簇形态沉积在TiO2纳米管电极表面, 与TiO2纳米管电极相比起始吸收带边红移近20 nm. 分别使用Zn掺杂TiO2纳米管电极和TiO2纳米管电极对相同五氯酚(PCP)溶液(初始浓度为20 mg/L, 电解质Na2SO4浓度为0.01 mol/L, 初始pH为7.03)进行光电催化降解120 min. 结果表明: 在紫外光(400 μW/cm2)或可见光(4500 μW/cm2)的照射下, Zn掺杂TiO2纳米管电极对PCP的降解率分别为73.5%和18.4%, 而TiO2纳米管电极对PCP的降解率分别为48.5%和3.2%. Zn掺杂TiO2纳米管电极光电催化降解PCP的准一级反应动力学常数分别为TiO2纳米管电极的2.0倍和5.8倍, 且其光电催化性能与Zn掺杂浓度有关,最优掺杂浓度为0.909%. Zn掺杂TiO2纳米管电极的稳定性良好. 相似文献
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TiO2纳米管阵列太阳能电池薄膜材料及电池性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
寻找一种新型微结构的纳晶半导体以替代无规则的纳晶半导体是染料敏化太阳能领域研究的一个重要方向, 其中有序的TiO2纳米管结构是最近研究的热点. TiO2纳米管阵列作为一种新型的纳米TiO2材料, 由于其独特的阵列结构和优异的光电、氢敏特性, 引起了人们的广泛关注. 利用TiO2纳米管阵列薄膜组装的染料敏化太阳能电池体系在AM1.5条件下光电转化效率已达到5.44%. 本文就国内外关于TiO2纳米管阵列太阳能电池材料的制备方法及TiO2纳米管阵列太阳能电池存在的问题和最新研究进展进行了介绍. 相似文献
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TiO2纳米管薄膜的制备及其光散射性能 总被引:5,自引:2,他引:5
采用超声水热联合的方法, 用商品P25为原料制备出直径10 nm, 长600 nm的TiO2纳米管, 通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子衍射(SAED)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征. 用TiO2纳米管制作薄膜电极并研究其光散射性能, 结果表明TiO2纳米管可以作为染料敏化太阳能电池中薄膜工作电极内的光散射中心, 增大光能的吸收. 掺有10%小颗粒的纳米管薄膜电极具有强的光散射性能和良好的机械性能, 可用做高效率染料敏化太阳能电池的工作电极. 相似文献
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纳米TiO2的溶剂热制备及光催化降解气相苯 总被引:1,自引:0,他引:1
以钛酸正丁酯为前驱体、乙醇和水为主要溶剂, 采用溶剂热法合成了纳米TiO2, 并形成一种溶剂热负载工艺. 利用热重分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM和HRTEM)以及比表面积测定(BET)等手段表征了有/无溶剂热处理、有/无灼烧处理等4个纳米TiO2样品. 结果表明, 经过溶剂热处理的TiO2颗粒呈立方体状, 有良好的(101)晶面结晶度、较高的热稳定性和比表面积; SEM表征负载TiO2薄膜结果显示, 溶剂热负载工艺制得的TiO2薄膜具有均匀且牢固的特点. 以气相苯的光催化氧化为探针考察TiO2薄膜的光催化活性发现,溶剂热后的灼烧处理会降低催化剂的比表面积, 进而导致催化剂活性的下降;溶剂热后未灼烧和灼烧的催化剂降解400 mg/m3苯的活性分别为未经溶剂热处理的4.1倍和3.7倍. 相似文献
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染料敏化太阳能电池中聚合物电解质的优化 总被引:4,自引:1,他引:4
用纳晶TiO2及离子液体1-甲基-3-丙基咪唑碘盐两种功能添加剂对PEO聚合物准固态电解质进行优化, 提高了电池的光电性能. 用(PEO)8︰LiI︰TiO2︰IE︰I2 = 3︰3︰3︰7︰1(摩尔比)的电解质组装电池, 在100 mW/cm2光强下电池光电转换效率达到3.2%, 与无功能添加剂的电解质相比, 光电转换效率提高8倍. 电解质体系的电导率研究表明, 电池光电性能的提高与体系电导率的增大密切相关. 相似文献
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采用一种新方法合成了单斜相TiO2纳米片, 该方法主要包括钛酸纳米片的制备和随后的焙烧两个过程. 首先将自制的锐钛矿粉体TiO2放入10 mol/L NaOH溶液进行水热反应, 随后在超声波作用下用酸洗涤其固体产物得到钛酸纳米片. TEM结果显示钛酸纳米片的尺寸随着水热反应温度(150~200℃)的升高而变大. 较高温度(180~200℃)下的水热反应生成的钛酸纳米片在400~500℃焙烧后可以转变成具有一定光催化活性的单斜相TiO2(B)纳米片, 但在较低水热反应温度(150℃)下生成的钛酸片状产物在400~500℃焙烧后却转变为锐钛矿TiO2纳米颗粒. 相似文献
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面包酵母菌、纳米TiO2及其复合吸附剂对Cu2+ 吸附性能的比较 总被引:1,自引:0,他引:1
采用TiCl4液相水解法, 制备粒径在40~80 nm的锐钛型纳米TiO2. 将制得的纳米TiO2配合面包酵母菌制作复合吸附剂并用于Cu2+的吸附研究, 发现复合吸附剂量为5 g·L-1, pH≥4.0, 吸附时间40 min, [Cu2+]=10 mg·L-1的条件下, 复合吸附剂中纳米TiO2提高了面包酵母菌对Cu2+的吸附率, 即面包酵母菌和纳米TiO2对Cu2+的吸附产生了协同作用. 利用扫描电子显微镜、红外光谱、Zeta电位等仪器对复合吸附剂进行测试分析. 结果表明, 复合吸附剂中面包酵母菌与纳米TiO2主要依靠配位键、氢键相互结合, 受静电吸引影响较小. 同时, 复合吸附剂的稳定性及TiO2的负载量与溶液中H+浓度有很大关系. 相似文献
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以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料, 采用溶胶-凝胶工艺制备CoFe2O4/TiO2复合薄膜. 探讨热处理温度和前驱液pH值对CoFe2O4/TiO2复合薄膜结构及磁性的影响. 通过X射线衍射(XRD)分析了复合薄膜的相结构; 采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和偏光显微镜(PLM)观测了薄膜表面形貌; 用振动样品磁强计(VSM)测试了样品的磁性. 结果表明, 薄膜生长过程中两相组分的晶体各自析出长大, CoFe2O4均匀地嵌埋于TiO2基体中; 薄膜中晶粒的生长对反应体系的pH值、热处理温度依赖性较大, 前驱液pH在2~3范围内, 经800℃热处理后得到纳米复合薄膜, 晶粒平均粒径为19 nm; 随着热处理温度的升高, 复合薄膜的磁性增强. 相似文献
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采用新型纳米材料MnO2纳米片作为固定辣根过氧化物酶(HRP)的载体, 制备了HRP/MnO2纳米片修饰的玻碳电极(GCE). 在MnO2纳米片薄膜中, HRP能够实现有效的直接电子转移, 在pH 6.5的磷酸缓冲溶液中, 修饰电极的循环伏安曲线上显示出一对可逆的氧化还原峰, 式量电位为-0.315 V (vs. Ag/AgCl). HRP在MnO2纳米片/GCE表面的电子转移速率常数为6.86 s-1. HRP/MnO2纳米片/GCE的式量电位(mV)在pH 4.0~8.0范围内与溶液pH值成线性关系, 其斜率为-53.75 mV·pH-1, 表明电极反应在发生一个电子转移的同时还伴随一个质子的转移. 修饰后的电极对H2O2有良好响应, 响应时间小于3 s, 在信噪比为3时, 最低检出限为0.21 μmol·L-1. 相似文献
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分别采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、CTAB-EG(乙二醇)模板法和CTAB-EG-NaCl法(即以一定量的NaCl填充由CTAB-EG模板法所得前驱体的孔道)制备出Ce0.6Zr0.35Y0.05O2(CZY)固溶体纳米粒子, 并利用X射线衍射、高分辨扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射及N2吸附-脱附等技术表征了这些材料的物理性质. 结果表明, 3种方法制备的Ce0.6Zr0.35Y0.05O2样品都具有虫孔状介孔立方晶相结构, 孔径分布窄(平均孔径5.3~7.1 nm), 比表面积高(95~119 m2·g8722;1), 孔容大(0.16~0.18 cm3·g8722;1). NaCl的引入有利于在较高温度下合成多孔固体纳米材料时保持孔道结构. 相似文献
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低纯Gd制备Gd5Si2Ge2的结构与磁热性能 总被引:3,自引:0,他引:3
以低纯度普通商业纯Gd(99%)为原料制备Gd5Si2Ge2合金, 研究了低纯Gd5Si2Ge2合金的相组成、磁相变特征和磁热性能. 粉末X-射线衍射和磁性测量结果表明, 经1200℃, 1 h退火处理后, 低纯Gd5Si2Ge2合金具有Gd5Si2Ge2型主相、在268 K存在一级磁晶相变. 据磁相变温度附近的磁化曲线计 算, 低纯Gd5Si2Ge2合金在5 T磁场变化下的最大磁熵变为17.55 J·Kg-1·K-1, 具有巨磁热效应. 相似文献
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环保型烯酰吗啉纳米农药的制备及其性能 总被引:1,自引:0,他引:1
用十二烷基磺酸钠对纳米TiO2/Ag光催化剂表面进行了修饰, 研究了改性前后催化剂对烯酰吗啉的吸附行为. 以TiO2/Ag, SDS改性TiO2/Ag, TiO2和空白为光催化载体, 农药烯酰吗啉为有效成分, 制备了4种模拟的水基性农药制剂, 将其直接涂膜于玻璃片上, 于太阳光下进行光降解实验. 当制剂中烯酰吗啉含量为1.2%, 太阳光降解5 d, 烯酰吗啉降解率分别为71.5%, 68.0%, 45.5%和28.3%. 用小白菜做作物残留毒性试验, 用烯酰吗啉含量为10%的纳米制剂稀释后喷洒于作物上, 在太阳光下降解8 d后, 其中农药分解率达97.3%, 半衰期为2.80 d. 纳米农药制剂具有较高的生物活性, 在相同条件下其毒力是原药毒力的1.235倍, 是乳油制剂毒力的1.245倍. 相似文献
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研究了烯烃在光促进温和条件(常温常压)和非贵金属Co(OAc)2的催化下与二氧化碳的羰基化反应; 同时对反应进行了13CO2和13CH3OH同位素实验研究. 13CO2和13CH3OH同位素实验研究表明, 光促进下本实验体系中二氧化碳参与的羰基化反应所得产物羧酸甲酯中的羰基碳约有50%来自CO 2, 另50%来自CH3OH. 相似文献
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利用化学气相沉积法(chemical vapor deposition, CVD), 以Zn4(OH)2(O2CCH3)6·2H2O为固相源、ZnNO3为掺杂源制备出p型ZnO:N薄膜, 采用XRD, 霍耳效应和PL谱对薄膜进行分析, 研究了衬底温度对膜结构、电学性质和光致发光特性的影响. 结果表明, 生长温度较低时, 薄膜呈p型导电特性且电阻率随衬底温度的升高而下降, 衬底温度为400℃时, 载流子浓度达到+5.127×1017 cm-3, 电阻率为0.04706 Ω·cm, 迁移率为259 cm2/(V·s), 并且一个月后的测试表明薄膜仍呈p型导电特性. 当衬底温度过高时薄膜从p型导电转为n型. 相似文献
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纳米TiO2膜对水中微量微囊藻毒素的光催化降解 总被引:3,自引:1,他引:3
富营养化水体中的微囊藻毒素是一种传统净水技术难以去除的致癌毒素. 研究了低光强辐照条件下, 溶胶凝胶法制备的纳米TiO2薄膜光催化降解水中微量微囊藻毒素Microcystin-LR. 固相萃取结合高效液相色谱方法的分析结果表明: 自然条件下浓度水平的Microcystin-LR (μg/L)能够有效地被光催化氧化分解, 降解受到pH值、毒素初始浓度和光照强度的影响. pH 4左右时降解速度最快, 辐照强度为400 μW/cm2条件下120 min内浓度为20 μg/L的毒素的降解率达到95%. 采用Langmuir-Hinshelwood机理研究了微量Microcystin-LR的光催化降解, 降解模式符合准一级动力学方程. 在pH 6.7和辐照强度为400 μW/cm2条件下, 浓度为20 mg/L的毒素的准一级降解速率常数和半衰期分别为0.0157 min-1和44 min. 在200~1000 μW/cm2的UVA光照变化范围内, 降解速率随辐照强度的0.82次幂值增长, 相应表观量子效率为5.19×10-8 g/J. 相似文献
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用于白光LED的Sr3SiO5:Eu2+材料制备及发光特性研究 总被引:4,自引:0,他引:4
采用高温固相反应方法制备了用于白光发光二极管的Sr3SiO5:Eu2+发光材料. 测量了Eu2+掺杂浓度为0.01 mol时样品的激发与发射光谱, 其均为多峰宽带, 发射光谱主峰为575 nm, 次峰为487 nm, 与理论计算所得合成材料的发射光谱峰值符合得较好; 主发射峰对应的激发光谱峰值为365, 418, 458和473 nm. 同时, 研究发现Eu2+掺杂浓度影响了合成材料的发射光谱. 研究了InGaN管芯激发下YAG:Ce3+及Sr3SiO5:Eu2+材料的白光发射光谱, 对比结果显示, InGaN管芯激发下Sr3SiO5:Eu2+材料的白光发射光谱具有更好的显色性, 色坐标(x, y)为(0.348, 0.326). 相似文献