光催化材料MIL-125(Ti)/BiOI的制备及光催化性能研究

以五水硝酸铋、碘化钾、MIL-125(Ti)为原料,以乙二醇为溶剂,以柠檬酸为结构诱导剂,通过一步共沉淀法制备了异质结结构光催化剂MIL-125(Ti)/BiOI,并测试了该催化剂在可见光下对有机染料罗丹明B的光催化降解效果.通过XRD(X-ray Diffraction)、PL(Photolumiscence)、SEM (Scanning Electron Microscope)、BET和UV-Vis (Ultraviolet and Visible Spectrophotometer)等表征手段研究了其结构、形貌、光谱与催化性能间的关系,并从能带结构上分析了其催化机理.结果表明,通过调节Ti:Bi, MIL-125(Ti)/BiOI在可见光照射下对有机染料罗丹明B有很好的光催化降解效果,并且该催化剂具有良好的稳定性,具有一定的工业化应用前景.     

基于太阳能切削硅粉制备Eu~(2+)激发的直接白光荧光粉及其发光特性研究

以单晶硅太阳能电池切削产生的硅泥为原料,通过氨氮化工艺高温烧结制备了Eu~(2+)激发的直接白光荧光粉,研究了Eu~(2+)掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响.物相分析结果显示,所合成的荧光粉为混合物,主要晶相为Ca_2SiO_4、CaSiO_3和Ca_2Si_5N_8.通过分析荧光光谱,发现荧光粉的有效激发范围为300～450 nm.在370nm近紫外光激发下,荧光粉中主要存在两个发光中心,分别位于470 nm和570 nm,发光颜色趋近于白光,色坐标为(0.327 5,0.386 6),色温为5 705 K(5 431.85℃).通过改变Eu离子掺杂浓度发现:荧光粉发光强度先增大后减小,最佳Eu~(2+)掺杂量为10.0 mol%;超过最佳掺杂浓度,由于离子间的相互作用导致浓度淬灭.通过单一荧光粉配合紫外芯片激发可直接获得白光输出.     

交联聚乙烯醇膜制备优化及在电吸附中的应用

采用化学交联法制备聚乙烯醇(PVA)复合膜,研究磺基琥珀酸(SSA)交联聚乙烯醇薄膜的电容去离子行为.磺基琥珀酸作为一种交联剂和亲水基团的给体,可以很好地应用于聚乙烯醇膜的改性.详细研究了制备工艺(交联剂含量,交联温度)对复合膜电容去离子性能的影响,并进行对比实验,将电容去离子系统(CDI)(仅使用活性炭电极)和采用了PVA与SSA交联的膜电容去离子系统(MCDI)(电极表面覆盖离子交换膜)分别进行吸脱附运行操作.结果表明:当交联剂SSA的质量分数为5%,交联温度为100℃时,交联聚乙烯醇复合膜在电容去离子中的应用使电极的吸附量增强了15%左右,电荷效率平均提高了25%.     

硅碳复合结构对锂离子电池负极电化学性能的影响

以晶硅太阳能电池生产过程中的晶硅切削废料为原料、以壳聚糖(Chitosan, CTS)为碳源,通过液相包裹和低温热解工艺制备了具有较大孔隙的硅/硬碳复合材料(Si@CTS).对比研究了Si@CTS及Si@CTS混合石墨后(Si@CTS/G)分别作为锂离子电池负极的电化学性能.结果表明,具有孔隙和互联结构的Si@CTS负极首次放电比容量可达到1 672.8 mAh/g,首次库伦效率达到了84.45%;在循环100圈之后Si@CTS放电比容量保持在626.4 mAh/g.进一步,将Si@CTS作为高容量活性物质添加至石墨中,研磨混合后制得的Si@CTS/G复合负极表现出良好的稳定性,在循环100圈之后放电比容量为698.1 mAh/g,对高容量高稳定性硅碳负极批量化生产和应用具有重要意义.     

氮掺杂碳包覆的蛋黄壳结构硅负极材料

采用间苯二酚-甲醛为碳源,三聚氰胺为氮源,以NaOH为蚀刻剂,成功合成氮掺杂碳包覆的蛋黄壳结构硅(Si@void@N-C)锂离子电池复合负极材料.对样品进行XRD、 SEM和X射线电子能谱,透射电子显微镜(TEM)和电化学测试等表征及测试.结果表明,成功合成了蛋黄壳结构的Si@void@N-C复合负极材料.同时,该复合材料具有优异的电化学性能,以0.1 A/g的电流密度进行充放电,首次容量可达1 282.3 mAh/g,经过100次循环后,其比容量仍高达994.2 mAh/g,其容量保持率为77.5%,表现出了良好的循环性能.Si@void@N-C材料中,氮掺杂的碳壳可以增加复合材料的导电性,同时,蛋黄壳结构可有效缓解硅的体积效应,有利于形成稳定的SEI膜,从而提高电池的循环稳定性.