β-Bi_2O_3的制备及光催化性能研究

采用沉淀法,以CTAB,Bi(NO3)3,浓HNO3和NaOH为原料制备了β-Bi2O3.采用X射线衍射仪和紫外-可见分光光度计表征了样品的结构和性能.系统研究了NaOH溶液的温度对样品结构的影响,并进一步研究了HCl的加入对β-Bi2O3可见光催化性能的影响,探讨了其内在机理.结果表明,NaOH溶液温度为98℃时,可以得到纯的β-Bi2O3样品;加入盐酸后,光催化性能显著提高,这是因为在β-Bi2O3颗粒表面形成了一层BiOCl,有效降低了电子和空穴的复合,从而显著提高了材料的光催化性能.     

特殊荧光性能的高分散石墨烯-芳香胺纳米复合物的制备与表征

利用有机-水相界面电荷转移自组装技术,原位合成了一种具有良好溶解性能和特殊光学性能的石墨烯-芳香胺纳米复合物,利用场发射扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)对复合物进行形貌分析,利用紫外分光光谱及荧光光谱仪进行光学性能研究.结果表明,石墨烯-苯胺纳米复合物既可以溶解在大多数的有机溶剂中,也可以很好地溶解在水中.合成的石墨烯-芳香胺纳米复合物将石墨烯在苯胺中的溶解度提高到1.6%,且具有特殊的荧光性能.研究还发现,石墨烯-苯胺纳米复合物在甲醇和甲苯中的荧光发射强度较丙酮中有明显的降低,其荧光发射强度随苯胺中石墨烯含量的增加先增大后降低.     

水热体系下二氧化钛与氧化石墨烯复合纳米晶的合成

 200 ℃下四方结构的二氧化钛(TiO2)与氧化石墨烯(GO)复合纳米晶在一个装有适量钛酸四丁酯、无水乙醇、氧化石墨烯和蒸馏水的密闭的水热釜中加热12 h后被制备。X射线粉末衍射仪（XRD)、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等一系列分析仪器被运用来揭示二氧化钛与氧化石墨烯复合纳米晶是由粒径大约160 nm的四方结构的二氧化钛纳米晶与氧化石墨烯复合而成,通过紫外吸收对其光学性能进行了必要的测试。
     

钛酸钡/还原氧化石墨烯纳米复合物的制备及其微波吸收特性

采用溶剂热法制备出BaTiO_3纳米颗粒,将不同质量的BaTiO_3纳米颗粒与氧化石墨烯(GO)进行复合,并在氩气保护下经过煅烧得到BaTiO_3/还原氧化石墨烯(BaTiO_3/RGO)纳米复合物.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段系统地表征了样品的物相结构以及表面形貌,并用矢量网络分析仪(VNA)测试样品的微波吸收特性.当制备的BaTiO_3/RGO纳米复合物中BaTiO_3的质量分数为80.9%时,纳米复合物展现了良好的微波吸收性能;当其厚度为2.0 mm时,在频率为10.48 GHz处的反射损耗达到-26.06 dB,且在9.32~11.54 GHz频段内反射损耗小于-10 dB.实验结果表明,BaTiO_3/RGO纳米复合物具有优异的电磁波吸收性能.     

BiOCl/Bi12O17Cl2@石墨烯的简易制备及增强可见光催化性能研究

【目的】以BiCl3和NaOH为原料,以石墨烯纳米片为模板,通过一步常温沉淀法制备得二维BiOCl/Bi12O17Cl2@石墨烯纳米复合物。【方法】通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高倍透射电镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、BET-BJH等手段对样品进行了表征分析。【结果】BiOCl/Bi12O17Cl2@石墨烯纳米复合物的可见光催化活性明显高于纯BiOCl/Bi12O17Cl2纳米片。【结论】BiOCl/Bi12O17Cl2@石墨烯纳米复合物表现出明显增强的可见光催化活性可以归因于可见光利用能力增强、比表面积和孔容增大、光生电子-空穴对分离能力提高等因素的协同作用。研究结果为制备新型BiOCl/Bi12O17Cl2基可见光催化剂提供了一种新思路。
     

不同形貌氧化锌的简易合成及其光催化降解环丙沙星废水

以硝酸锌、水合肼、氢氧化钠、氯化钾为原料，通过简单的水热法，在100℃下反应2 h制备出形貌均一、分散性好的氧化锌纳米棒、纳米棒束和纳米花。利用XRD、SEM、UV-vis对所制备样品的组成和形貌进行表征。以紫外灯为光源，环丙沙星为降解对象，考察不同形貌的氧化锌对降解抗生素废水的活性。实验结果表明：适量NaOH的加入有利于纳米花的形成，KCl的加入则促使纳米棒束结构的形成；纳米棒、纳米棒束及纳米花ZnO的固体紫外-可见光谱显示其吸收边缘依次出现一定的红移；在汞灯光照下反应120 min后,ZnO纳米棒、纳米棒束及纳米花对环丙沙星的降解率分别为45.5%、60.3%和90.2%。     

微波水热法制备ZnO/氧化石墨烯及其光电化学性能研究

利用微波水热法在316L不锈钢片基底上制备一维ZnO纳米阵列/氧化石墨烯(ZnO/GO)复合材料,借助SEM、TEM、UV-Vis及可见光光照下的恒电位i-t曲线等手段,对加入氧化石墨烯浓度不同的ZnO/GO样品的形貌、结构及光电化学性能进行表征。结果表明,ZnO纳米棒均匀垂直于316L不锈钢基底生长,GO片层嵌入在ZnO纳米棒结构中间;GO的引入促进了ZnO中产生的光生电子-空穴对的分离,从而使ZnO/GO复合材料相较于ZnO具有更佳的光电化学性能。当加入GO溶液浓度为0.5mg/mL时,所制样品中ZnO纳米棒阵列发育完善、排列致密,样品的光电流密度达到18μA/cm~2,为纯一维ZnO纳米结构相应值的3.6倍。     

银纳米粒子/玻璃复合材料的离子交换和溶剂热法制备及其光学性质的研究

利用离子交换技术结合溶剂热还原法在玻璃中及其表面生长Ag纳米颗粒制备了银纳米粒子-玻璃复合材料.通过扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品的形貌和光学性质进行了表征,并研究了离子交换及还原条件对复合材料性能的影响.结果表明:随交换温度、还原时间或还原温度的增大,银纳米粒子-玻璃复合材料的吸收峰均蓝移;而随交换时间的延长,吸收峰先是红移再发生少量蓝移.在波长为400 nm的激发光下,银纳米粒子-玻璃复合材料在530 nm附近具有一个较宽的发射带,且其发光强度随交换时间、还原时间或还原温度的增大逐渐降低.     

银纳米粒子/玻璃复合材料的离子交换和溶剂热法制备及其光学性质的研究（英文）

利用离子交换技术结合溶剂热还原法在玻璃中及其表面生长Ag纳米颗粒制备了银纳米粒子-玻璃复合材料.通过扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品的形貌和光学性质进行了表征,并研究了离子交换及还原条件对复合材料性能的影响.结果表明:随交换温度、还原时间或还原温度的增大,银纳米粒子-玻璃复合材料的吸收峰均蓝移;而随交换时间的延长,吸收峰先是红移再发生少量蓝移.在波长为400 nm的激发光下,银纳米粒子-玻璃复合材料在530 nm附近具有一个较宽的发射带,且其发光强度随交换时间、还原时间或还原温度的增大逐渐降低.     

化学法制备石墨烯对环氧树脂导电性能的影响

通过化学氧化热解膨胀还原法制备了石墨烯,并对石墨烯的化学结构及微观形貌进行表征.将自制的石墨烯以及商业级的碳纳米管、富勒烯、石墨分别作为纳米导电填料加入到环氧树脂中,考察不同碳纳米材料对环氧树脂导电性能的影响.结果表明:所制备的石墨烯是不同于氧化石墨烯和热解膨胀石墨薄层的单层或少数层的二维材料;当石墨烯体积分数为0.25%时,复合材料的电导率发生渗流突变,而当体积分数增大到0.50%时,其电导率为2.02×10-7 S·m-1,导电性能得到显著增强.     

微波辐射作用对纳米复合材料Ag/ZnO的形貌与多模式光催化活性的改变

在微波辐射功率150 W下,通过沉淀法制备了纳米复合材料Ag/ZnO。并通过X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis/DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和N2吸附-脱附测定等测试手段对其组成、结构和形貌等进行了表征。结果显示,经功率为150 W的微波辐射处理后,样品的ZnO纤锌矿和Ag立方晶相结构未发生明显变化,但同时,其晶粒尺寸、形貌以及颗粒分布等方面则有较大改变。其中,经150 W微波辐射的样品更多呈现三角形或四边形纳米片堆叠,且大部分粒子呈紧密堆积结构。通过紫外、微波辅助、模拟日光等光催化实验分别考察了该复合材料对罗丹明B的光降解活性,结果显示,在紫外光催化降解罗丹明B的实验研究中,Ag/ZnO表现出了较好的光催化性能,其活性明显高于P25以及沉淀法ZnO等单体催化剂。并且,在模拟日光、微波辐射作用下,该复合材料也具有良好的降解效果。     

BiOCl/Bi_(12)O_(17)Cl_2@石墨烯的简易制备及增强可见光催化性能研究

【目的】以BiCl_3和NaOH为原料,以石墨烯纳米片为模板,通过一步常温沉淀法制备得二维BiOCl/Bi_(12)O_(17)Cl_2@石墨烯纳米复合物。【方法】通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高倍透射电镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、BET-BJH等手段对样品进行了表征分析。【结果】BiOCl/Bi_(12)O_(17)Cl_2@石墨烯纳米复合物的可见光催化活性明显高于纯BiOCl/Bi_(12)O_(17)Cl_2纳米片。【结论】BiOCl/Bi_(12)O_(17)Cl_2@石墨烯纳米复合物表现出明显增强的可见光催化活性可以归因于可见光利用能力增强、比表面积和孔容增大、光生电子-空穴对分离能力提高等因素的协同作用。研究结果为制备新型BiOCl/Bi_(12)O_(17)Cl_2基可见光催化剂提供了一种新思路。     

纳米TiO2的制备及其表征

以H2TiO3为主要原料,NH3·H2O为沉淀剂,采用均相沉淀法首先生成无定形TiO(OH)2前驱体,再经洗涤、过滤、干燥及灼烧得到纳米TiO2.采用热重分析仪分析了前驱体的热分解行为;采用紫外-可见分光光度计、X-射线粉末衍射仪及透射电子显微镜分别对样品的紫外吸收特性、晶型、粒子形貌及尺寸等进行了表征.结果表明:所制得的纳米TiO2为四方晶系金红石结构,呈球状或椭球状,在近紫外光区有一强的吸收,对应的波长约为340nm;在800℃下灼烧2.5h制得的纳米TiO2的紫外吸收性能最佳.     

Zn2+/纳米二硫化钼插层复合物制备及其光催化性能研究

为了提高二硫化钼光催化性能,通过剥离-插层-重堆积法制备了Zn2+/纳米二硫化钼插层复合催化剂.采用XRD、SEM及UV对样品进行表征,并研究了复合催化剂在太阳光下催化降解甲基橙的性能.结果表明,制备的复合催化剂晶型良好,层间距增大为4.3934nm,粒径增大为13.1nm,并出现新的插层特征峰(001);Zn2+颗粒非均匀的负载在二硫化钼纳米片的表面,且主要分布于片层较小区域;对紫外-可见光有明显的吸收,且吸收强度于二硫化钼粉体;同时复合催化剂在太阳光下对甲基橙的催化降解性能从一开始就远高于纳米MoS2粉体,且降解效率成线性关系,并在6h时的降解效率达到70.435%.     

纳米TiO_(2-x)N_x光催化薄膜的制备及其性能表征

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,负载于玻璃微珠表面,并采用NH3气氛焙烧法制得掺氮纳米TiO2薄膜.运用X射线粉末衍射仪、扫描电镜和紫外-可见漫反射吸收光谱等技术,考察不同焙烧温度和负载次数对掺氮的TiO2样品性能的影响.研究结果表明,350,400,450℃热处理的样品的晶相为锐钛矿相,而在500℃时开始出现金红石相,且随温度的进一步升高,金红石相的含量逐渐增多;掺氮的TiO2样品具有可见光吸收性能,450℃热处理的样品达到最佳,其吸收边红移至约720 nm.另外,薄膜的厚度对样品的光催化性能影响显著,负载3次后,样品对罗丹明B的光催化活性最高.     

环形石墨烯纳米结构的等离激元激发

基于含时密度泛函理论,研究了环形石墨烯纳米结构的等离激元激发.在低能共振区,和同尺度大小的石墨烯纳米结构相比,环形石墨烯纳米结构光谱的主要吸收峰发生了红移;体系中有两种主要的等离激元共振模式:低能成键模式和高能反键模式.此外,环形石墨烯纳米结构的等离激元激发对体系尺度的大小也有一定的依赖性.     

水热法制备不同形貌纳米片状MoS_2的光催化性能

二硫化钼是类似于石墨烯的二维层状材料,其优异的磁学性能、电学性能、催化性能和光学性能受到了科研人员的广泛关注.通过水热法制备出4种不同形貌的二硫化钼纳米片.对二硫化钼样品进行扫描电子显微镜测试,以200 W钨丝灯为光源,在暗箱中进行甲基橙溶液的降解测试.通过紫外可见光分光光度计对测试样品溶液进行吸光度测试,得出纳米片状的二硫化钼光催化降解甲基橙溶液降解率最高.     

NaOH用量对BiOCl形貌及光催化性能的影响

本课题采用水解法,以氯化钠和硝酸铋为原料,加入不同氢氧化钠用量制备了BiOCl.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、固体紫外漫反射、紫外-可见分光光度计等测试方法表征了样品的相组成、形貌、光吸收性能及光催化降解能力.光催化结果表明,当氢氧化钠(NaOH)加入摩尔量为0.02mol时BiOCl的吸附能力强,并且其可见光催化活性最好.     

影响纳米锌铝复合氧化物紫外吸收性能的因素

在自制全返混液膜反应器中,采用共沉淀法,制备了粒径为30～90 nm的纳米锌铝复合氧化物.研究了Zn/Al摩尔比、锌铝复合氧化物前体的晶体结构完整性、煅烧温度及升温速率对锌铝复合氧化物紫外吸收性能的影响.结果表明,锌铝复合氧化物紫外吸收性能与其晶体结构密切相关.Zn/Al摩尔比提高、锌铝复合氧化物前体的晶体结构完整有利于增强紫外吸收性能;煅烧温度在400～600 ℃范围时,随着煅烧温度的升高锌铝复合氧化物紫外吸收性能增强,而在700～900 ℃范围时,煅烧温度升高紫外吸收性能降低;升温速率变化对锌铝复合氧化物紫外吸收性能影响不明显.     

铜纳米颗粒/石墨烯复合材料的高导电性及表面增强拉曼性能研究

用芘丁酸修饰氧化石墨烯,加入铜离子,与芘丁酸进行羧基耦合,将氧化石墨烯桥连成三维网状结构,形成电子的传输通道,从而增强石墨烯的导电性.对制备的复合材料退火,制备出纳米铜/石墨烯复合导电膜.利用扫描电镜、透射电镜、紫外、红外、X射线衍射和拉曼光谱,对纳米铜/石墨烯复合材料进行形貌、微观结构、成分表征.利用四探针法测量其导...