合成反应时间对ZnIn2S4光催化制氢性能的影响

在无模板、无催化剂、无表面活性剂的条件下,用溶剂热法合成了ZnIn2S4光催化剂.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱分析等技术对样品进行了表征,研究了合成反应时间对ZnIn2S4催化剂晶体结构、形貌、光学性质及催化性能的影响.结果表明:ZnIn2S4微球由大量的纳米薄片组成,呈现出花瓣状结构;缩短合成反应时间导致ZnIn2S4晶粒变大,同时样品的稳定性增加,产氢速率增大;ZnIn2S4的催化性能随着合成反应时间的延长而下降;合成反应时间为1 h时制备的样品具有最佳的光催化制氢活性,产氢率达745.8μmol/(h.g).     

不同方法合成的NaInS2光催化分解水产氢性能研究

采用前驱体固相硫化法、共沉淀法、溶剂热法合成了NaInS2光催化剂,通过X射线衍射图谱、紫外-可见漫反射光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱等技术对催化剂进行对比研究.研究结果表明,固相硫化所合成的NaInS2光催化剂表面微量的In2S3可能与NaInS2形成了复合半导体,促进了光生载流子的有效分离,因而提高了光解水产氢的性能,达到了61.68μmol/（h.g）,同时光稳定性提高的原因可能是因为催化剂具有较小的比表面积.     

高效光催化产氢分子组装体研究报告

氢是一种清洁高效的理想燃料。利用太阳能制氢是直接将太阳能高效转化为化学能的有效方式。通过分子组装构筑了一系列高效太阳能光催化制氢的新体系,分子组装体高效的能量传递、电子转移和电荷分离过程显著提高了催化体系的产氢效率和稳定性。例如:采用低温水热方法制备的多级Sn2Nb2O7空心球可见光催化剂和采用多元醇热注入法制备的由超薄纳米片组装而成的分等级花状结构Zn In2S4亚微米球均表现出优异的光解水产氢性能;利用树枝状聚合物、聚丙烯酸和壳聚糖开展对铁氢化酶外围保护蛋白的模拟和功能性研究,在国际上率先突破了铁氢化酶模拟化合物稳定性差、催化效率低的瓶颈,实现了太阳光驱动铁氢化酶模拟化合物的水相高效产氢。     

醇分子作为牺牲剂对Pt/TiO2光催化水解产氢效率的影响

鉴于太阳光催化分解水获取氢能源反应中,产氢效率受到牺牲剂组成和结构的影响,以Pt/TiO_2为模型催化剂,125 W高压汞灯为光源,在常压环境下,比较不同一元醇(甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇)和多元醇(乙二醇、丙三醇、丁四醇、聚乙二醇)的反应性能.实验结果发现,乙二醇作为牺牲剂时产氢效率最高,可达到17.62 mmol·(g·h)-1.研究还发现,反应不仅生成了H2和CO_2,还生成了CO、CH_4、C_2H_6、C_2H_4等产物.基于产物分布,进一步对醇分子作为牺牲剂时,光解水的产氢机理进行了探讨.     

Eosin敏化不同晶体结构TiO2的产氢性能研究

采用超声法制备了TiO2的纳米粒子,经处理后得到不同晶体结构的TiO2.使用硅烷偶联剂修饰TiO2表面,加入脱水剂和Eosin,在蒸馏条件下,TiO2表面的氨基与Eosin分子中的羟基脱水后使得Eosin分子稳定吸附在TiO2表面.Eosin的敏化使TiO2对光的响应扩展到可见光区,并产生可见光解水产氢活性.紫外一可见漫反射光谱结果说明,锐钛矿型催化剂和混晶结构催化剂的能隙分别为2.0 eV和2.1 eV.在三乙醇胺水溶液中进行可见光下的光解水产氢实验,结果表明混晶结构的催化剂无产氢活性,锐钛矿型催化剂的光解水产氢活性最高,420 nm处的量子效率为2.32%,480 nm处的量子效率为2.86%,产氢速率在60 h内基本保持稳定.     

Cu,In-ZnSeS催化剂的制备及其光解水制氢性能的研究

采用化学共沉淀法制备了掺杂CuI、n的ZnSeS半导体光催化剂,并通过X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱和比表面积与孔径分析、X射线荧光光谱、热质量损失(热失重)分析对催化剂的结构进行了表征.在自制的反应装置上评价了催化剂的光分解水产氢性能.结果表明:在Cu,In-ZnSeS中掺杂CuI、n的摩尔分数为2%时其光吸收性能最好,最大吸收边红移至700 nm;紫外光照射下该催化剂光分解水产氢的量子效率达到4.83%;催化剂具有良好的热稳定性和光学稳定性,反应100 h其产氢性能没有衰减.     

纳米固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2催化剂的改性研究

采用改性技术合成了新型的纳米固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2,该催化剂对醋酸和脂肪醇的酯化反应具有很好的催化作用,并且具有耐水性强、稳定性好、再生容易、可重复使用、不腐蚀设备、不污染环境等优点,是对环境友好的很有应用前景的绿色工业催化剂.用X射线衍射分析、X光电子能谱、TEM、红外光谱和化学分析等手段对S2O82-/ZrO2进行了表征.结果表明,浸渍液(NH4)2S2O8浓度、陈化温度、焙烧温度、沉淀条件、比表面积和含硫量均明显影响S2O82-/ZrO2的酸强度及催化活性.S2O82-/ZrO2最佳制备条件:陈化温度为-15℃,浸渍液(NH4)2S2O8浓度为0.5 mol/L,焙烧温度为600℃,焙烧时间为3 h.     

纳米固体超强酸S2O2-8/ZrO2催化剂的改性研究

采用改性技术合成了新型的纳米固体超强酸催化剂S2O2-8 / ZrO2,该催化剂对醋酸和脂肪醇的酯化反应具有很好的催化作用,并且具有耐水性强、稳定性好、再生容易、可重复使用、不腐蚀设备、不污染环境等优点,是对环境友好的很有应用前景的绿色工业催化剂.用X射线衍射分析、X光电子能谱、TEM、红外光谱和化学分析等手段对S2O2-8 / ZrO2进行了表征.结果表明,浸渍液(NH4)2S2O8浓度、陈化温度、焙烧温度、沉淀条件、比表面积和含硫量均明显影响S2O2-8 / ZrO2的酸强度及催化活性.S2O2-8 / ZrO2最佳制备条件:陈化温度为-15℃,浸渍液(NH4)2S2O8浓度为0.5 mol/ L,焙烧温度为600℃,焙烧时间为3 h.     

Fe/TiO2/堇青石催化KBH4水解析氢性能研究

以涂敷二氧化钛(TiO2)的蜂窝状堇青石(2MgO2.A l2O3.S iO2)为载体,用水热合成法负载铁盐,经500℃焙烧及硼氢化钾(KBH4)浸渍后,合成了Fe/TiO2/堇青石催化剂.实验研究表明,经KHB4浸渍后的催化剂催化析氢性能明显改善,常温下0.45g该催化剂于质量浓度约为10%的KBH4溶液中催化析氢速率可达30m l/m in,产率接近100%.XRD及XPS测试结果表明,催化剂经KHB4浸渍后,氧化态铁被还原为单质铁,从而使催化剂具有优良的催化析氢性能.     

新型固体超强酸S2O82-/TiO2的酯催化性能研究

利用低温方法制备了S2O82-/TiO2固体超强酸催化剂,研究了该催化剂在乙酸和异戊醇酯化反应中的催化活性和稳定性.观察了焙烧温度、（NH4）2S2O8溶液浸渍浓度对催化剂催化性能的影响,以及催化剂用量、醇酸比、反应时间、反应温度等因素对酯化率的影响.结果表明：在450～500℃焙烧和用1.00mol/L的（NH4）2S2O8浸渍所得的S2O82-/TiO2对酯化反应具有良好的催化活性,反应的最佳醇酸摩尔比为1.2：1,催化剂用量为反应物料总量的1.0%,反应时间1.5h,反应温度110～120℃,酯化率可达95%.     

WO3/g-C3N4复合催化剂的制备及其可见光 光催化性能分析

在盐酸质子化条件下,采用超声微波协助法成功制备了可见光型复合催化剂WO3／g-C3 N4。利用X射线多晶粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外可见漫反射（UV-Vis）和BET比表面测试仪对样品进行了表征,并以罗丹明B（RhB）为目标降解物对其光催化性能进行研究。结果表明：复合催化剂样品是由片状的 WO3纳米片负载在g-C3 N4表面组成的。当 WO3负载的质量分数为40％时,前驱物在500℃条件下煅烧2 h后所得样品的光催化性能明显好于同条件下制得的单一相 WO3和g-C3 N4,在可见光（波长大于420 nm）照射下,5 h 内对100 mL浓度为10－5 mol／L罗丹明B橙溶液的降解高达98％。     

磁性多级结构镍铝氧化物的制备及其对染料吸附性能的研究

采用离子液体辅助尿素法合成了多级结构的NiAl-LDH(水滑石), 通过焙烧处理得到花状结构的复合金属氧化物(MMO). 对所合成样品进行罗丹明B吸附实验, 结果表明焙烧产物MMO 由于自身丰富的孔结构对废水溶液中的染料吸附具有较强的吸附效果; 更重要的是通过800℃焙烧处理得到MMO 样品具有较强磁性, 这种磁性吸附剂不仅可以实现对废水中染料的高效吸附, 同时由于自身磁性, 在外加磁场的作用下易于实现吸附剂的可循环利用.      

Pure water splitting to generate H2 over strontium niobate and tantalate: A comparative study

To clarify the nature of different photocatalytic activities between niobate and tantalate,a comparative study of the water splitting into H2 over strontium niobate and tantalate was performed.These isostructural photocatalysts were prepared by a facile and simple hydrothermal reaction and characterized by powder X-ray diffraction(XRD),N2-sorption,UV-Vis diffuse reflectance spectra(UV-Vis DRS),and transmission electron microscopy(TEM).The effects of crystal structure,Brunauer-Emmett-Teller(BET) surface area,photoabsorption performance,morphology,and electronic structure are discussed.     

采用聚氨酯模板法制备花形纳米氧化锌

以乙酸锌(Zn(CH3COO)2)为锌源,尿素(CO(NH2)2)为碱源,非离子型聚氨酯(PU)为模板,采用水热法制备碱式碳酸锌(Zn5(CO3)2(OH)6)前驱体.在400 ℃进一步煅烧前驱体2 h,即获得氧化锌粉末.用粉末X射线衍射和扫描电镜研究产物的形貌和结构.结果表明:以PU为模板制备的氧化锌可以获得由纳米片状结构组成的花状形貌,PU的加入可以有效减小氧化锌的晶粒尺寸.进一步研究反应物的组成、反应温度及反应时间对产物结构的影响,发现当体系中碱源(OH-)和锌源(Zn2+)的摩尔比为4,水热反应时间为18 h,反应温度为150 ℃时,前驱体可以获得最完整的花状形貌,并且煅烧后氧化锌的花形形貌不变.     

球形花状ZnO微-纳分级结构的制备及其光电化学性能

文章采用一种热蒸发的方法在镀有Zn膜的掺F的SnO2(FTO)导电玻璃上制备出球形花状ZnO微-纳米分级结构,利用SEM、XRD、PL等手段对球形微-纳米结构的形貌、成分和发光性能进行了分析。分析结果表明,球形花状六方纤锌矿ZnO微-纳米分级结构具有表面多孔特征,有利于染料的吸收。球形花状ZnO微-纳米结构存在近带边发射的近紫外发光(402nm)和来自于深能级缺陷的可见发光(460nm和500nm)。将所制备的样品作为光阳极组装成染料敏化太阳能电池(DSSC),该电池的转换效率η=0.67%,比以纳米棒、树枝状纳米结构、纳米梳作为光阳极材料的DSSC的转换效率要高,但是整体转换效率不高,这是由于晶体内部较多缺陷引起的。     

花状Co5（O9．48H8．52）NO3的简易制备及其超级电容性能

采用简单沉淀方法制备出花状结构的Co5(O9.48H8.52)NO3,运用XRD、SEM、TEM、BET等方法对反应产物进行表征.结果表明,Co5(O9.48H8.52)NO3具有低结晶度的花状结构,孔径主要分布在4~40 nm,比表面积为77.22 m2/g.循环伏安、恒流充放电、交流阻抗和循环寿命测试均表明该材料具有良好的超级电容特性,单电极比容量可达368 F/g.     

催化剂、基底对ECR-CVD法制备碳纳米管的影响

采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术(ECR CVD),CH4和H2为气源,分别以Fe3O4,Co纳米粒子及Fe(NO)3溶胶为催化剂在多孔硅基底上制备了碳纳米管;在Si(111)和石英基底上以Fe3O4纳米粒子为催化剂实现了碳纳米管的生长·使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、尺寸及结构进行表征·讨论了催化剂和基底对碳纳米管形貌、密度和取向性的影响·结果表明:催化剂影响碳纳米管的成核密度和生长速度,基底通过影响催化剂的特性和分布均匀性,对碳纳米管的形貌和生长模式产生重要影响,以Fe3O4为催化剂在多孔硅上实现了碳纳米管的最优定向生长·     

rGO/Ce掺杂SnO_2复合纳米纤维的制备及H_2S气敏性能研究

采用静电纺丝法制备还原氧化石墨烯(rGO)/SnO_2复合纳米纤维,研究了Ce掺杂及掺杂量对rGO/SnO_2纳米纤维的微结构与气敏性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM,带SAED)、X射线衍射仪(XRD)及拉曼光谱仪(Raman)对复合纳米纤维的结构与形貌进行表征.结果表明:不同含量Ce掺杂对复合纳米纤维的晶体结构和形貌均无明显影响.气敏测试结果表明:不同的Ce掺杂量均能改善rGO/SnO_2纳米纤维对H_2S的灵敏度,在Ce掺杂摩尔分数为3%时复合材料对H_2S具有最佳的气敏性能,在75℃时5μL/L H_2S气体的灵敏度高达300,同时选择性和响应恢复性能也均有显著提高.     

PAN基炭纤维高效催化石墨化研究

通过在磷酸和钼酸钠水溶液中交替直流电解,实现磷-钼元素催化剂在PAN基炭纤维上的沉积和分散,以促进其石墨化,考察了热处理温度和电解液中钼酸钠浓度对PAN基炭纤维催化石墨化的影响.催化剂的担载状况、纤维的形貌和结构变化等分别通过能量散射谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)进行分析和表征.结果表明:通过交替直流电解处理,可以有效地破坏炭纤维的组织结构,并同步实现催化剂在炭纤维上的分散和沉积,促进了PAN基炭纤维的催化石墨化.交替直流电解处理过的炭纤维经2 400 ℃热处理后,其石墨化度高达99%,微晶尺寸(L_c)为38 nm.     

高性能电催化析氧催化剂氧化钌的设计

采用高温固相法结合离子交换法制备了一种HRu₄O₈微米棒;利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等对材料进行形貌和物相表征;采用线性扫描伏安、循环伏安、塔菲尔、计时电位等电化学方法研究了HRu₄O₈微米棒电解水氧析出反应的催化活性。结果表明:以RuO₂纳米颗粒为前驱体制备HRu₄O₈,其电化学活性比表面积显著增大,展现出优异的氧析出催化反应活性,在10 mA/cm2电流密度下的过电位(仅为208 mV)低于RuO₂纳米颗粒(276 mV)。另外,HRu₄O₈微米棒具有出色的稳定性,该研究为设计高活性的电解水催化剂提供了新思路。