TiO2纳米粒子的制备和表征及光催化活性

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粒子,利用XRD,TEM,SPS,XPS,PL和UV-VIS测试技术对样品进行了表征.考察了TiO2样品的微晶尺寸、晶型结构、表面组成、光电性能和光学性能以及焙烧温度对TiO2粒子性质的影响.结果表明随着焙烧温度升高,TiO2纳米粒子完成了相转变过程,并表现出量子尺寸效应.600℃焙烧的TiO2纳米粒子具有与国际商品P-25型TiO2粒子相类似的晶相组成、结构、形貌和粒子尺寸,并且表面含有一定量的氧空位,这解释了表面有一定量的羟基氧和吸附氧,同时进一步引发表面态能级.TiO2纳米粒子PL光谱的产生与其表面氧空位和缺陷有很大关系,并能够提供氧空位和缺陷浓度以及光生电子和空穴的分离与复合等信息.此外,在光催化氧化苯酚的实验中,600℃焙烧的TiO2纳米粒子表现出最高的光催化活性,这与表征结果一致,说明TiO2纳米粒子的性质如晶型结构和表面组成等是影响其活性的主要因素.     

石墨烯制备及其在低温燃料电池阳极催化中的应用进展

石墨烯是材料科学领域的新星,在电子、能源、环境、生物医学及催化领域的应用备受关注.在电催化领域,石墨烯特殊的结构有利于贵金属催化剂的分散和稳定,可大幅度提高贵金属的催化活性,是理想的载体材料.本文对石墨烯的制备方法及贵金属/石墨烯电催化剂的设计合成的研究进展进行评述.     

多吡啶钌乙炔配合物[(tpy)(bpy)RuC三CC6H4R]+[R=C1,H,OMe]的电子结构和光谱性质的理论研究

利用B3LYP方法优化了多吡啶钌乙炔配合物[(tpy)(bpy)RuC≡CC6H4R] [tpy=2,2':6',2"-terpyridine,bpy=2,2'-bipyridine;R=C1(1),H(2),OMe(3)]的基态几何结构,得到的几何参数与实验结果吻合.利用SCRF方法中的CPCM模型来模拟溶剂化效应.采用TDDFT(Time-Dependent Density Functional Theoiy)方法计算得到了配合物在CH3CN溶液中的激发态电子结构和电子吸收光谱.研究结果表明,配合物1～3溶液吸收光谱的跃迁性质相似,其中低能吸收均被指认为MLCT和LLCT混合激发跃迁.     

高热稳定性多孔二氧化钛/石墨烯复合体的制备与光催化性能研究

以硫酸氧钛为钛源,氧化石墨为碳源,采用水热方法制备了高热稳定性多孔二氧化钛/石墨烯复合体材料.利用XRD、Raman、N2 吸附、SEM 和TEM 对复合体材料的结构进行了表征.研究表明高热稳定性多孔二氧化钛均匀复合在石墨烯表面,两者形成了有效的界面耦合.光催化降解高毒性有机污染物2,4-二氯苯酚,经700 ℃高温焙烧后的样品具有最高的光催化降解效率,2h即可将有机物完全降解,这得益于多孔二氧化钛发达的孔道结构利于反应物和产物的扩散,较高的结晶度以及与石墨烯之间形成的紧密界面耦合有利于光生电荷的分离.这种新颖的具有优异光催化性能的高热稳定性多孔二氧化钛/石墨烯复合体在光催化领域具有较高的应用价值,这种一步水热法合成策略也为构筑其他石墨烯基多孔复合材料提供了新的思路.     

低温燃烧法制备La1-xCsxFeO3复合氧化物及其贫燃条件下对NO催化净化的活性与机理

采用低温燃烧合成法制备了Cs掺杂的La1-xCsxFeO3系列复合钙钛矿氧化物.X射线衍射分析和IR结果表明x=0.0-0.6时都形成了钙钛矿结构.催化性能测试发现,x=0.5时催化活性最好,TPR分析证明其催化活性与高价铁离子的出现及氧空位有关.     

高结晶度锐钛矿TiO2微球的制备及光催化性能

为制备高性能光催化剂,以硫酸氧钛为无机前驱体,采用水热方法制备了高结晶度锐钛矿TiO2微球,用XRD,Raman,SEM等多种手段对TiO2微球进行了表征.结果表明,经700℃高温焙烧后的TiO2微球(T700)仍保持了锐钛矿结构,直径约为10 μm,800℃焙烧后出现金红石相TiO2.光催化降解高毒性有机污染物2,4...     

分级结构MoS2的可控制备及其电催化析氢性能研究

通过简单的水热反应合成了分级结构MoS_2纳米球,研究了水热反应温度以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对花状MoS_2形貌的影响。结果表明,PVP对花状纳米球的生成至关重要,只有在PVP存在的情况下才会生成由片层组装的纳米球形结构,这主要归因于MoS_2(002)晶面的表面能高,PVP紧密吸附在MoS_2纳米片表面,从而驱动纳米片组装成花状纳米球。电化学析氢性能测试发现,花状MoS_2纳米球的析氢性能明显优于块体MoS_2,这主要归因于花状MoS_2纳米球能提供更多的催化活性位点。     

有效推进高校知识产权成果的价值转化

加强知识产权运用和保护是建设创新型国家的重要内容。知识产权中较重要的专利技术转化水平是衡量高校科研实力的重要指标。然而，当前我国高校专利成果生命周期较短，从授权到失效的平均年限不超过5年，很多基础性和前瞻性较强的专利还没有来得及转化就已失效。所以我们必须给予重视，从国家、高校及整个社会三个层面加以引导和保护，实现高校知识产权成果的价值转化。     

SrZrO3晶格动力学的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论对立方相SrZrO3的晶格动力学进行了研究。计算结果表明,最不稳定的R25软模的冻结导致体系进入反铁畸变四方结构(I4/mcm),计算结果与实验一致。原子间力常数计算结果表明,Sr-O原子对之间的长程特性对体系的结构不稳定性负责。     

钛酸铅及钛酸钡的电子结构和铁电相变的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了钛酸铅和钛酸钡的晶格振动性质和电子结构。结果表明立方相钛酸铅和钛酸钡的铁电不稳定性来源于Ti3d和O2p之间的轨道相互作用。钛酸铅和钛酸钡的铁电相变序的差异来自于两者不同的四方应变。在钛酸铅中,Pb6s轨道与O2p轨道形成有效的共价键,导致较大的四方应变,并使其四方相铁电不稳定性消失;而钛酸钡中Ba主要以离子形式存在,其四方相四方应变较小,其四方相仍可以发生低温铁电相变。