水热法合成Ni掺杂纳米Cd0.1 Zn0.9 S固溶体及其产氢性能

以水热法合成了Ni掺杂的纳米Cd0.1Zn0.9S固溶体光催化剂,采用分光光度计、X射线衍射仪和比表面及孔径分析仪对光催化剂结构进行表征,考察了Ni掺杂量(质量分数)对固溶体晶型结构及光催化性能的影响,发现Ni掺杂可以使催化剂吸收边红移、晶体粒径减小、比表面积增大.可见光产氢实验研究表明,最佳的Ni掺杂量为0.1%,此时光催化剂产氢活性达到最大.对该光催化剂负载Pt可以进一步提高其活性,当w(Pt)为0.6%时,产氢速率能够达到117 ìmol/h.     

光催化重整碳水化合物制氢

通过溶胶凝胶法制备了纳米晶TiO2光催化荆,并采用浸渍还原法制得相应负载贵金属的TiO2.利用XRD、UV-VIS-DRS和N2吸附等方法表征了催化荆的结构和织构,同时考察了反应气氛、Pt负载量、贵金属种类、葡萄糖投加量等对葡萄糖重整产氢的影响,比较了不同分子量碳水化合物在Pt/TiO2上光催化重整产氢的效率.结果表明,贵金属修饰对TiO2的晶相、比表面积的影响并不大,但能大大提高TiO2对糖类的产氢活性.当负载Pt的质量分数为1%时,样品对葡萄糖的光催化产氢活性最大;当负载等量贵金属且质量分数均为1%时,重整葡萄糖产氢的活性由高到低的顺序为:Pt/TiO2,Pd/TiO2,Au/TiO2,Rh/TiO2,Ag/TiO2,Ru/TiO2,其中Pt/TiO2与Pd/TiO2、Ag/TiO2与Ru/TiO2的活性相近.另外发现,O2对葡萄糖光催化重整产氢有抑制作用,而N2气氛对重整产氢有促进作用.多糖重整反应研究表明,Pt/TiO2对某些糖类有良好的光催化重整产氢活性,但产氢速率却随着多糖聚合度的增加逐渐降低.葡萄糖投加量实验表明,葡萄糖初始浓度对产氢反应速率的影响符合Langmuir-Hinshelwood关系式.     

Cr2O3-TiO2负载金属光催化剂及其光分解水产氢性能研究

以钛酸四丁酯和重铬酸铵为原料,采用溶胶凝胶法制备Cr2O3 TiO2 复合型光催化剂,并利用浸渍法在Cr2O3 TiO2 表面分别负载Fe、Mn、Mo 过渡金属,制备了Fe Cr2O3 TiO2、Mn Cr2O3 TiO2、Mo Cr2O3 TiO2 三元复合型光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、比表面分析(BET)和紫外可见吸收光谱(Uv Vis)对催化剂进行了表征.XRD结果表明:TiO2 为金红石结构;Cr2O3 为绿铬矿结构.催化剂在紫外光和可见光条件下均具有光催化分解水产氢活性,紫外光条件下三元复合型光催化剂可以明显提高光催化产氢活性,其中Mo Cr2O3 TiO2 活性最高,而在可见光条件下,三元复合型光催化剂产氢活性略低于Cr2O3 TiO2.     

CdS-Pt-TiO2催化剂的制备及其在甘油/水体系中的光催化产氢性能

基于高比表面介孔双晶TiO2晶须(TiO2(m)),通过共同负载活性组分Pt和CdS量子点(QDs),制备得到CdS-Pt-TiO2(m)三元复合催化剂。使用透射电子显微镜(TEM)、X线衍射仪(XRD)、紫外-可见光吸收光谱仪(UVVis)和N2吸附-脱附方法对催化剂的形貌和结构进行表征,并以生物质甘油-水为光催化产氢评价体系。结果表明:通过多种活性组分的共同负载,使得TiO2光催化剂实现了较好的可见光催化活性,CdS-Pt-TiO2(m)的平均产氢速率达到0.56 mmol/(g·h)。     

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.     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/云母及光催化性能研究

文章以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了云母负载纳米TiO2光催化剂(TiO2/M),通过XRD、SEM、UV等手段对所制备的催化剂进行表征,并以甲基橙为模拟污染物检测其光催化活性;讨论了催化剂焙烧温度、光催化剂添加量及重复次数对光降解甲基橙活性的影响.结果表明,在焙烧温度为400～700℃时,纳米TiO2物相为...     

纳米TiO_2/低密度聚乙烯复合体系的流变性

湿法球磨条件下对TiO2粒子表面处理,经HAAKE流变仪测试纳米粒子TiO2/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的流变性,红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)结果表明:通过球磨法可以获得纳米TiO2粉体,且铝酸酯偶联剂被成功引入到纳米粒子表面。当表面未经处理的纳米TiO2质量分数w=3%时,复合体系流动性变差,而经过表面处理的纳米TiO2明显改善纳米TiO2/LDPE复合材料体系的加工流变性。     

POMs/TiO2复合催化剂光催化降解染料废水的研究

采用溶胶-凝胶方法表面修饰TiO2制备了几种POMs/TiO2复合光催化剂,考察了催化剂在紫外光照射下对模拟染料废水(茜素红溶液)的光催化降解行为.结果表明:POMs/TiO2复合催化剂较纯TiO2光催化降解茜素红活性明显提高,其中复合催化剂Cr3OSiW12/TiO2光催化降解模拟染料废水(茜素红溶液)效果最佳.反应最佳条件:催化剂为Cr3OSiW12/TiO2,多酸质量分数为0.5%,催化剂用量为15 mg,茜素红溶液浓度为0.1mmol/L.茜素红降解质量分数可达74.6%.     

负载纳米氧化锌/膨润土光催化降解酸性嫩黄G

制备了负载型纳米ZnO/膨润土光催化剂,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对催化剂进行了表征。以偶氮染料酸性嫩黄G为模拟污染物,探讨了催化剂的活性。研究结果表明:负载纳米ZnO/膨润土光催化剂中ZnO颗粒大小均匀,平均粒径约5.7 nm。ZnO负载于膨润土表面,形成大颗粒催化剂。在ZnO质量分数为60%,煅烧温度为200℃,催化剂添加量为0.6 g/L,水温为15℃条件下,光催化剂对酸性嫩黄G的去除率达83%。     

AuPd/g-C_3N_4复合光催化剂可控制备及其光催化分解水产氢性能研究

采用两种不同的制备方法合成了AuPd/g-C_3N_4复合光催化剂,并采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱、表面光电压谱等研究了材料组成成分及光生电荷的分离效率.研究结果表明,采用光还原原位制备的AuPd二元合金负载的光催化剂具有最优的光催化活性.当负载量为1.0wt%时,AuPd/g-C_3N_4(光)产氢速率是通过化学还原制备的7.4倍,达到了2 140μmol·g~(-1)·h~(-1).研究结果表明,AuPd纳米粒子有利于g-C_3N_4光催化剂产氢活性位点上光生电荷的有效分离.     

Pt/纳米TiO2-CNT复合电极的制备及对甲醇的电催化氧化

通过电合成前驱体Ti(OEt)4直接水解法和在恒电位-0.05V (vs. SCE)电沉积法制备Pt/nano TiO2-CNT电极.透射电镜 (TEM) 和X射线衍射 (XRD) 分析结果表明, 锐钛矿型纳米TiO2粒子(粒径5-10nm) 和碳纳米管结合形成网状结构, Pt纳米粒子(粒径8-15 nm)均匀地分散在纳米TiO2/碳纳米管复合膜表面.通过循环伏安和计时电流测试表明, Pt/ nano TiO2-CNT电极具有高活性表面, 同时对甲醇的电化学氧化具有高催化活性和稳定性,Pt载量为0.24mg/cm2时, 常温常压下甲醇的氧化峰电流达到260mA/cm2.     

一个新的有机光敏剂的合成、表征及其敏化纳米TiO_2光解水析氢性能研究

以三苯胺和苯乙酮为原料,设计合成了一个新的具有D-π-A结构的有机光敏剂(E)-2-氰基-2-((Z)-5-(4-(二苯基氨基)亚苄基)-4-苯基噻唑-2(5H)-亚基)乙酸乙酯(TPAD),并通过核磁1 HNMR,13 CNMR,IR,UV-Vis,XRD和SEM等手段对目标化合物的结构和性质进行表征.制备了复合光催化剂TPAD/Pt(w=0.5%)TiO_2,构建了以TPAD/Pt(w=0.5%)/TiO_2为光催化剂,三乙胺为牺牲剂的产氢体系,系统研究了三乙胺的体积分数、乙腈与水的比例及溶液的pH值等因素对目标光催化剂析氢活性的影响.结果表明:在可见光照射下,当三乙胺的体积分数浓度为5%,pH值为10,乙腈/水的体积比为1∶1时,经3h光照后,体系的析氢量达最大值370μmol,平均析氢速率达25 933.3μmol·h-1·g-1.     

Pt/CS复合纳米颗粒的结构表征

采用化学气相沉积(CVD)法制备得到纳米碳微球(CS),采用浸渍还原法合成了Pt/CS纳米颗粒。电镜观察表明颗粒具有光滑的表面,其平均粒径在300nm左右,同时在产物中没有观察到纳米管和其它杂质。从HRTEM表征结果得出CS上的Pt颗粒分散均匀,直径分布在3～4nm之间。表明在溶液中使用Pt/CS催化剂时Pt颗粒可以均匀的分散于CS表面。在催化剂中Pt的含量为18%。这种较为理想的Pt/CS颗粒分布结果有利于其在燃料电池电极中的电催化作用。     

纳米ZnO/TiO2复合颗粒制备及紫外屏蔽性能研究

以Ti(SO4)2和Zn(AC)2为原料,在制备金红石型纳米TiO2粉体的基础上,用溶胶凝胶法制得纳米ZnO／TiO2复合粉体．实验结合纳米TiO2和纳米ZnO的优点制得一种广谱防晒剂．TEM显示该复合颗粒为核一壳式结构;XRD分析该复合颗粒内核为金红石型TiO2,表面包覆一层六方晶系ZnO且该复合颗粒中存在强的化学键．UV-Vis测试表明该复合颗粒在整个紫外区的吸收能力达到85％,在UVA(320-400nm)区吸收性能比纯的TiO2强得多．     

乙二胺改性石墨烯载铂催化剂的制备及其电解水制氢的研究

采用乙二胺对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性,利用傅里叶变换全反射红外光谱 (ATR FT-IR)、X射线光电子能谱 (XPS) 和透射电镜 (TEM)等测试手段对氧化石墨烯功能化前后的结构进行了定性和定量分析,结果表明功能化石墨烯(FG)中成功的引入了乙二胺。利用功能化石墨烯作为催化剂载体,制备了功能化石墨烯载铂催化剂(Pt/RFG),与商业碳载铂催化剂(Pt/C)进行对比,结果发现铂颗粒在RFG上具有良好的分散性,且平均粒径较小。将这两种催化剂样品分别与全氟磺酸树脂混合制成膜电极,应用于固体聚合物电解水制氢技术,测试其电解去离子水时的电流密度及产氢速率,其中含有Pt/RFG的膜电极电解效率较高,产氢速率可达到2.96 mL/(min·cm²)。     

氧化锌负载金和铂选择催化氧化燃料电池氢源中微量CO的研究

采用共沉淀法制备了负载型Au/ZnO催化剂，采用催化氧化方法脱除富氢中微量的CO研究结果表明，催化剂中Au的合适含量 (质量分数 )为1.5%，适宜的焙烧温度为300℃，即Au(1.5)/ZnO-300。在Au(1.5) /ZnO-300体系中加入少量的PtO组分有利于提高催化剂的稳定性。进一步研究表明，当Pt含量超过1.0%时，会降低催化剂的催化氧化选择性。因此在实验条件下，催化剂比较理想的组成为1.5%Au，10%Pt，焙烧温度为300℃，即Au(1.5)-Pt(1.0)/ZnO-300。对制备的催化剂采用XRD，BET进行了基本表征，并应用ICP对催化剂的组成进行了分析。     

Pt／Au纳米双金属簇的制备及表征

采用硼氢化钠还原法制得聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的Pt/Au纳米双金属簇,用TEM、UV-VIS吸收光谱进行了表征,从制备方法、还原顺序、金属不同摩尔比等方面对双金属簇的影响进行了研究。分别制得了Pt/Au合金及Pt/Au核壳结构的直径在2~5nm的纳米双金属簇。     

Ho掺杂BaTiO_3陶瓷的制备及其正电子湮没研究

采用固相反应法制备了掺杂不同量Ho2O3的Ba1-xHoxTiO3陶瓷(x分别为:0,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%);对其室温电阻率进行了测量,结果显示其室温电阻率随掺杂量增加呈U型变化曲线;借助XRD物相分析手段对所制备样品进行了研究,表明其结构均为钙钛矿结构;采用正电子寿命谱学的方法研究了不同掺杂量Ho2O3所引起的结构缺陷.     

油酸修饰纳米TiO2粉体的制备及其光催化活性

以钛酸四丁酯为前驱体,利用溶剂热技术制备了经油酸修饰的纳米TiO2粉体。以X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)等测试技术对产物进行了表征,并对其光催化降解邻硝基苯酚的性能进行了分析。实验结果表明:粉体为球形放射状颗粒,平均粒径约为920nm,其中含有晶粒尺寸约为4.7nm的细粒,比表面积高达180m2/g,与无油酸修饰的纳米TiO2相比,表现出很高的光催化活性。     

亚微米级无机抗菌剂的有机湿法改性

采用硬脂酸与钛酸酯偶联剂联用对超细亚微米级载银TiO2进行了表面改性，使表面由亲水性变为亲油性，并探讨了改性前后的表面结构。用IR、TEM等多种手段表征其改性效果，用X射线荧光光谱测定了改性对银离子含量的影响。结果发现硬脂酸和钛酸酯成功包覆在粉体表面，包覆量可达0.92%，使粉体表面性质由亲水变为亲油；但用振荡烧瓶法测定改性前后抗菌剂对大肠杆菌的抗菌率，仍然达到99.7%。