水热法制备α-Fe_2O_3纳米球及其光催化性质研究

以硝酸铁、草酸为原料,采用水热反应法合成球形α-Fe2O3纳米颗粒.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的物相和形貌进行表征,研究水热反应温度对物相形成和形貌影响的规律;同时以甲基橙溶液为目标降解物,以紫外灯为实验光源对产物进行了光降解性能测试.结果表明:水热反应温度的提高有利于α-Fe2O3晶体颗粒的晶化,并使其粒径分布均匀,形貌趋向于球形.在光催化性能测试中,随着光照时间的延长,纳米α-Fe2O3对甲基橙的降解率不断提高.     

Surface interactions of MoO3/α-Fe2O3 system

α-Fe2O3-supported molybdena catalysts have been prepared by heating a mixture of MoO3 and α-Fe2O3. XRD, XPS, LRS, TG-DTA and Mssbauer spectroscopy were used to characterize the interactions between MoO3 and α-Fe2O3. The dispersion capacity of MoO3 on the surface of α-Fe2O3 determined by XRD and XPS was 0.8 mmol/100m2 α-Fe2O3 in the samples calcined at 420℃. For the sample with low MoO3 loading, LRS and FT-IR results showed that Mo6+ions were located in the tetrahedral vacant sites on the surface of α-Fe2O3, signed as Mo-Ⅰ. The amount of Mo-Ⅱ species, formed by Mo6+ ions incorporated into the octahedral vacant sites, increased with the MoO3 loading. Based on the assumption that the (001) plane of α-Fe2O3 is preferentially exposed, almost all the Mo6+ ions of the dispersed molybdena species existed at the surface octahedral sites for the sample with MoO3 loading close or beyond the dispersion capacity, and formed the Mo-Ⅱ species. In this case, the capping O2- ions linking with the incorporated Mo6+ ions formed a surface epitaxial structure, which was in good agreement with the results predicted by the incorporation model proposed previously. XRD and Mssbauer spectroscopy of the MoO3/α-Fe2O3 samples calcined at different temperatures showed that the calcination temperature could strongly influence the interaction extent: (ⅰ) at 420℃, MoO3 dispersed on the surface of α-Fe2O3 and formed surface Mo species;(ⅱ) at 500℃, MoO3 reacted with the bulk of α-Fe2O3 and formed Fe2(MoO4)3 compound.     

铁钛复合催化剂的光催化性能

过渡金属掺杂TiO2目前仍被认为是最有前途的光催化材料之一,可以用于解决环境问题(如废水处理),但在解释金属离子对TiO2基体作用机理上仍具有挑战性.评估了高分散Fe掺杂TiO2催化剂的光催化活性并探究了其对TiO2基在能带结构上的作用机理,通过超声浸渍法配合高温烧结法制备低质量分数(0.33wt.％)掺杂的FeOx/...     

超声振荡制备纳米α-Fe_2O_3及其光催化脱色性能研究

采用并流沉淀法并在超声辅助下制备了纳米α-Fe2O3,以甲基橙为模拟污染物对α-Fe2O3的光催化脱色性能进行考察,并用比表面(BET)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对所制备的纳米α-Fe2O3进行了表征。结果表明,超声震荡对纳米α-Fe2O3的比表面参数、形貌、晶粒大小和光生电子-空穴的分离效应能产生显著的影响,从而使其光催化性能得到了显著提高。在α-Fe2O3中起催化作用的主要是空穴,超声制备α-Fe2O3的光催化活性是无超声制备α-Fe2O3的1.5倍。     

α-Fe2O3在酸中溶解性能的研究

目的 比较不同工艺条件下制备的α-Fe2O3在酸中的溶解性能。方法采用重量法测定α-Fe2O3溶出率。结果经灼烧过的α-Fe2O3在热的盐酸、硫酸-氢氟酸、硫-磷混合酸中能不同程度地溶解。在6mol／L HCl中微沸约1h时,α-Fe2O3的溶出率处于稳定状态。结论灼烧后的α-Fe2O3在热的盐酸溶液中具有不同程度的溶解。     

TiO2/γ-Fe2O3磁分离光催化剂的制备及其催化性能研究

自 1 976年 Carey等发现 Ti O2 - H2 O体系在光照条件下可非选择的氧化降解有机物以来 ,半导体多相光催化技术已成为一个新兴的研究学科 .由于Ti O2 具有化学稳定性好、光催化活性高、价廉易得等优点 ,已被广泛应用于处理各种有机废水 [1] .在难降解有毒有机物的矿化分解等方面比电催化、湿式催化氧化技术具有明显的优点[2 ] .但光催化技术在水处理与废水处理上尚未工业化 ,在工程应用上存在的主要问题是悬浮体系光催化粉末需要分离回收 ,而且相当一部分催化剂流失 ,回收的催化剂活性也有所降低 [3 ] .将光催化剂固定在玻璃等材料上可以…     

纳米α-Fe_2O_3制备工艺的研究

用微乳液法制备纳米α-Fe2O3,研究不同反应温度和煅烧温度对其晶型结构和形貌的影响,并用X射线衍射仪(XRD)对其进行表征、用扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌。结果表明,当煅烧温度大于600℃时,所得样品均为α-Fe2O3,随着反应温度和煅烧温度的增加,α-Fe2O3粒子的粒径逐渐增大,表面呈现蓬松多孔状,而且出现少量团聚现象。     

均匀准方形α-Fe2O3颗粒的制备

用改进的凝胶溶胶法在 １００ ℃时陈化高浓度的 Ｆｅ（ Ｏ Ｈ）３ 凝胶制备窄粒度分布的准方形 α Ｆｅ２ Ｏ３ 颗粒, 并探讨成核过程及 α Ｆｅ２ Ｏ３ 的形成机制． 结果表明, 以 Ｆｅ Ｃｌ３ 溶液添加到 Ｎａ Ｏ Ｈ 溶液中的反向添加法, 在碱性条件下制备 Ｆｅ（ Ｏ Ｈ）３ 凝胶, 可提高 α Ｆｅ２ Ｏ３ 的成核率,使颗粒的平均边长显著减小     

活性Al2O3对废水中苯胺的吸附研究

研究了活性Al2O3吸附废水中的苯胺的动力学性能,实验考察了吸附剂用量、吸附时间、温度、溶液酸碱度等方面在活性Al2O3吸附苯胺的影响,得出活性Al2O3的最佳使用条件,采用单孔模型对测定的吸附动力学数据进行拟合,确定了283k时的苯胺在活性Al2O3上的扩散系数.实验结果表明,Crank单孔模型可以很好地描述苯胺在活性Al2O3上的吸附过程.     

纳米Fe2O3@硅藻土异相芬顿体系的光催化性能

采用水热法,以FeCl_3·6H_2O为原料,硅藻土为载体,成功制备了Fe_2O_3纳米粉体负载硅藻土催化剂(记为Fe_2O_3@D)。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和粒度分析仪对样品的物相、形貌及尺寸进行了表征,测试了Fe_2O_3@D在异相芬顿体系中对罗丹明B(RhB)的降解率,并对催化剂的稳定性及光催化机理进行了探究。结果表明,Fe_2O_3@D复合催化剂比纯相α-Fe_2O_3纳米粉体对RhB降解效果显著,30 min即可将RhB降解完全;5次重复使用Fe_2O_3@D催化剂降解RhB,降解率仍可达90%以上;在光催化反应过程中,·OH是主要活性物质。     

纳米α-Fe2O3的制备及气敏性质的研究

采用沉淀法制备了纳米晶α-Fe₂O₃粉体，并制作了厚膜型气体敏感元件。用热重-差热 (TG-DTA)、扫描电镜 (TEM)和二次粒度分布对α-Fe₂O₃粉体进行了表征。考察了掺杂贵金属或碳酸盐及焙烧温度对敏感元件气体灵敏度的影响。结果表明，纳米氧化铁具有粒度小、颗粒分布均匀的特点，并发现纳米氧化铁在焙烧温度为 600℃及掺杂 3%贵金属或碳酸盐的条件下，对CO气体均有很好的气敏特性。     

α-Fe2O3/SA复合薄膜光催化降解亚甲基蓝的条件及机理研究

在光催化反应器中,紫外灯为光源,以α-Fe2O3/SA薄膜(海藻酸钠简记为SA)为例进行亚甲基蓝溶液的降解研究,考察了催化剂用量、溶液的pH值、亚甲基蓝的初始质量浓度及添加少量的H2O2对亚甲基蓝的降解率的影响,进一步探讨了亚甲基蓝的降解机理.结果表明,单一材料中,电子在光催化作用下由亚甲基蓝的中间态D*转移到激发态D+,从而再转移到α-Fe2O3和TiO2导带上;复合材料α-Fe2O3-TiO2/SA对亚甲基蓝的降解为光电催化氧化机制.     

α-Fe_2O_3基纳米粉体的微乳液法制备及其CO敏感性

为了提高α-Fe2O3纳米粉体对CO的敏感性,本文利用双微乳液法,在聚乙二醇辛基苯基醚(TX100)/正己醇/环己烷/水体系的油包水(W/O)型微乳液中合成了掺杂的α-Fe2O3纳米粉体.考察了水相含量对前驱体粒径的影响;对前驱体经400℃焙烧后所得的粉体进行了表征;并对其分散性、气敏性、选择性、稳定性、响应性和恢复性进行了测试.实验结果表明:当水相含量为7%时,所制得的前驱体的粒径最小.样品在水中的电动行为说明了粉体具有良好的分散特性;同时,掺杂0.5mol% Sn4+、Au3+、Zr4+的粉体对CO气体有较好的气敏性,达到了15.     

高分子对α-Fe2O3胶体粒子制备的影响

用微波辐照法制备了均分散α－Ｆｅ２Ｏ３胶体粒子,用透射电镜,红外光谱以及Ｘ－衍射等手段对粒子进行了表征,粒子的形状基本上是假立方体,在制备过程中加入高分子聚乙比咯啉酮既可以减小粒子的体积,又不影响粒子的晶格。当有ＰＶＰ存在时,降低原料的浓度可以得到α－Ｆｅ２Ｏ３纳米粒子。     

Sb_2O_3/α-Fe_2O_3纳米异质结的制备及其光催化性能

以Fe(NO3)3·9H2O和Sb Cl3为原料,采用水热法和浸渍法制备了Sb2O3/α-Fe2O3纳米异质结复合可见光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UVVis DRS)等测试手段表征了试样的结构和性能。结果表明:Sb2O3与α-Fe2O3的复合使α-Fe2O3吸收带边红移,在可见光区的吸收增强;Sb2O3只存在于α-Fe2O3的表面,未改变α-Fe2O3的晶体结构;二者形成的异质结,能高效转移光生载流子,并实现电子-空穴的高效分离;以甲基橙为目标降解物考察了催化剂的可见光催化降解性能,结果显示,Sb2O3/α-Fe2O3的可见光催化活性优于纯α-Fe2O3;当Sb2O3的复合含量为1.5%时,光催化活性最佳。     

α-Fe_2O_3/聚氯乙烯高能球磨过程的Mssbauer谱研究

运用高能球磨法研磨α-Fe2O3/聚氯乙烯混合材料,Mssbauer谱测量发现有超顺磁双峰叠加在原有的α-Fe2O3/六线峰之上,表明α-Fe2O3/加入聚氯乙烯一起球磨时,有纳米α-Fe2O3微粒形成。     

α-Fe2O3晶面调控及其非均相光芬顿催化降解甲基橙特性

针对非均相光芬顿中两相传质阻力导致催化性能较低的缺陷,采用水热法制备了α-Fe₂O₃{110}/{113}晶面不同暴露比例的催化剂。采用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM/HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及紫外可见固体漫反射(UV-vis DRS)对催化剂进行表征分析,分别考察了H₂O₂浓度、催化剂投加量、甲基橙初始质量浓度以及初始pH对其催化降解甲基橙的影响,结果表明：FeCl₃·6H₂O浓度为33 mmol/L,摩尔比FeCl₃·6H₂O∶NaH₂PO₄∶NaF为1∶1∶15,180℃反应24 h所得α-Fe₂O₃催化性能最佳,在H₂O₂浓度为20 mmol/L,催化剂投加量为200 mg/L,甲基橙初始质量浓度为40 mg/L以及初始pH=5的条件下...     

有机相中制备纳米α-Fe2O3及表征

采用Fe(OH)3溶胶为前驱物,在不加任何表面活性剂、分散剂的情况下,加入到有机溶剂正丁醇中进行回流加热脱水,直接得到纳米氧化铁粉末,避免了一般湿法制备要经过煅烧再转化为氧化物这一步骤,成功地解决了常规湿法制备纳米氧化铁在干燥过程中易收缩团聚的问题。讨论了前驱物浓度对产物粒径的影响,并用XRD,TEM,EDS等手段对得到的产物进行了表征,产物为单分散性球状的粒径大小在10~20 nm的多晶态的纳米-αFe2O3粉末,产品的纯度为96%。     

介孔α-Fe2O3的制备及电化学性能研究

采用水热法合成介孔SiO2(KIT-6),以此为模板合成介孔α-Fe2O3并对其电化学性能进行研究.利用X射线衍射(XRD),高倍透射电镜(HRTEM),恒流充放电测试等方法对所制备的介孔α-Fe2O3的结构﹑形貌进行了分析表征及电化学性能测试.实验结果表明,用KIT-6为模板可以很好的控制α-Fe2O3的孔径尺寸大小,用模板法合成的α-Fe2O3孔径越小,锂离子嵌入的越少,第一个放电平台越短.