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...     

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.     

固体物料混合过程中混合度的研究

应用自行研制的多参数混合机,利用标准玻璃球模拟混合介质,对混合过程中的混合时间,装料填充系数,转筒倾斜角和转速等工艺参数进行了系统研究,从中找出一些改善混合质量的因素,建立了计算混合度的计算公式,同时确定了上述工艺参数的参考值。     

空气电极催化剂La2-xSrxCuO4+λ在氧还原反应中的催化活性研究

合成了La2-xSrxCuO4+λ(0≤x≤1)系列类钙钛矿复合氧化物,并作为催化层电极材料制备了空气电极,在碱性介质中以Hg/HgO为参比电极测量了电极的极化曲线、循环伏安和交流阻抗,考察了组成对催化剂的电催化活性的影响.研究发现La2-xSrxCuO4+λ型类钙钛矿复合氧化物电极材料催化活性较高,并且活性随Sr掺杂量的不同活性也有所变化.EIS测试结果表明不同配比的La2-xSrxCuO4+λ型类钙钛矿复合氧化物电极阻抗谱均由一个半圆和一个拖尾直线组成,并提出了空气电极的等效模拟电路,得到了模拟值,对拟合的动力学参数进行了解释.     

铈调变锰基钙钛矿化合物的制备及性能研究

通过柠檬酸法制备了La_(1-x)Ce_xMn_(0.6)Fe_(0.4)O_3(x=0-0.5)系列化合物,采用XRD、IR、BET进行了分析和表征。XRD、IR分析表明:铈的调变量对钙钛矿结构有一定的影响,x=0.2时,为单一钙钛矿结构,调变量增大时,为钙钛矿和CeO_2相。比表面测定结果表明:x=0.2时比表面积最大。负载到载体上活性测试结果为x=0.2的催化效果最佳。     

漂浮型TiO2/EP光催化剂的制备及降解罗丹明B研究

以钛酸四丁酯为前驱体,膨胀珍珠岩(EP)为载体,采用溶胶-浸渍法制备了可漂浮于水面的负载型TiO2光催化剂。研究结果表明,TiO2被成功地负载在EP上,TiO2颗粒尺寸在20～30 nm,并且在载体表面均匀分布。600℃焙烧后,14.76%TiO2负载率的TiO2/EP催化剂表面存在锐钛矿相与金红石相混晶。对模拟污染物罗丹明B(Rh B)进行光催化降解实验的研究表明,催化剂经600℃焙烧后光催化活性最佳。在紫外光强为240μW.cm-2下光照2.5 h,0.57 g催化剂可使30 mL浓度为10 mg.L-1的Rh B的去除率达96%。     

分级花状ZnIn_2S_4微球的可控合成及可见光分解水制氢性能研究

采用溶剂热法合成了具有分级花状结构的二元金属硫化物ZnIn2S4。该合成以硝酸铟为铟源、醋酸锌为锌源、以半胱氨酸盐酸盐作为硫源、以乙醇和甘油为溶剂,在160℃条件下反应12 h得到了六方晶相分级花状ZnIn2S4微球。改变反应体系的温度和时间可以调控ZnIn2S4的形貌和尺寸,并对其生长机理进行了探讨。所合成的ZnIn2S4微球具有多孔结构和较大的比表面积,在负载1%(质量分数)的Pt之后表现出较高的可见光解水析氢性能,产氢量可达82.5μmol·h-1,并具有较好的循环稳定性。     

表面修饰纳米TiO2光催化动力学及EIS分析

采用溶胶-凝胶法以掺杂Fe3+和沉积Ag做表面修饰,制备了TiO2、0.03%Fe3+-TiO2、3%Ag-TiO2三种纳米材料工作电极,并用XRD表征了膜的晶相结构和晶粒尺寸.考察了膜电极催化降解反应.以高压汞灯为光源,通过紫外-可见分光光度计测定证实RhB在催化剂作用下的光催化动力学为一级反应,反应速率常数及在同一实验条件下的降解率依TiO2、0.03%Fe3+-TiO2、3%Ag-TiO,的顺序增大.用IM-6e电化学阻抗仪进行了电化学阻抗谱(EIS)的测量,设计了模拟电路并得到了拟合值.在实验的扫描范围内(10-5-105Hz)发现此光催化反应的速控步为电荷转移过程,得到的Nyquist图的圆弧半径及其模拟阻值大小与光催化降解动力学常数及降解率变化趋势相反.