铁银共掺杂TiO2纳米材料的制备及性能

本文采用溶胶一凝胶法制备了Fe^3＋、Ag单掺杂以及Fe^3＋Ag共掺杂的TiO2复合材料,采用XRD、SEM研究分析了样品晶体的结构变化和形貌。以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了掺杂对光催化活性的影响。无论是单掺杂还是共掺杂,掺杂后效果明显提高,性能均优于纯TiO2,特别是共掺杂效果更为明显。根据最后试验共掺杂的最佳比例Fe^3＋0．1％、Ag0．7％,确定了共掺杂降解环境的最佳pH值。     

外加磁场对掺杂TiO2薄膜光催化活性的影响

利用外加匀强磁场辅助掺杂TiO2光催化降解偶氮胭脂红B溶液,实验探讨了外加磁场强度对Fe3 、Ni2 、Cu2 掺杂TiO2薄膜光催化活性的影响.结果 表明:外加磁场使掺杂Ni2 /TiO2、Fe3 /TiO2薄膜的光催化活性降低,在磁感应强度为0.7×10-2T时,催化剂Fe3 /TiO2几乎完全失活,光催化降解率低于2.0%,而掺杂0.5% Cu2 /TiO2薄膜的光催化活性在磁场辅助下光催化活性普遍增强,感应强度为1.0×10-2T时光催化降解率达19.4%,相当于无外加磁场时的1.2倍;理论分析指出,磁场辅助对掺杂TiO2光催化活性的影响与掺杂离子的磁导率有关.     

镧掺杂对TiO2薄膜性能的影响

用sol—gel法于玻璃表面制备了镧掺杂纳米TiO2薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）对其进行了表征。通过接触角测量仪测量亲水角来表征其亲水性能，并根据紫外光照射下亚甲基蓝溶液的光催化降解率评价其光催化性能。研究了镧掺杂量、热处理温度对纳米TiO2薄膜亲水性能和光催化效果的影响。研究发现，镧掺杂可以提高TiO2薄膜的亲水性能并且在黑暗条件下能将亲水性保持更长一段时间；镧掺杂可以提高TiO2薄膜的光催化效率，扩展TiO2薄膜的光谱吸收范围。     

TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝方法及其机理研究

基于TiO2光催化机理,提出新的烟气同时脱硫脱硝方法。重点研究了TiO2光催化剂的制备,光催化反应器的设计,烟气同时脱硫脱硝的影响因素以及TiO2光催化的SO2和NO脱除机理。通过改变模拟烟气中氧气浓度、烟气湿度和照射时间等因素,确定了同时脱硫脱硝的最佳实验条件,获得了98％脱硫效率和67％的脱硝效率。根据脱除产物分析结果,提出了基于TiO2光催化的SO2和NO脱除反应机理。即在实验条件下,部分SO2被氧化成SO3,绝大部分NO的被氧化成NO2和NO3,这些氧化产物通过吸收液吸收得到去除。     

纳米TiO2/ZnO光催化降解氯胺磷的研究

采用溶胶-凝胶法制备了几种不同比例的纳米TiO2/ZnO复合半导体光催化剂及纯TiO2、ZnO单组分催化剂,并利用XRD,FE-SEM等手段对样品的结构和形貌进行表征.选用有机磷药氯胺磷为光催化降解对象,利用钼锑抗分光光度法测量并计算降解率,研究了溶液初始浓度、催化剂用量、催化剂的不同配比、热处理温度及溶液的pH值等因素对光催化降解效果的影响.实验结果表明:对于初始浓度4.5mg/L的氯胺磷溶液,催化剂用量为0.6 g·L<'-1>时,TiO2与ZnO的最佳比例为10:1,最佳热处理温度为500℃.反应进行5 h后,最大降解率可达到44.1%.在酸性及碱性介质中均有利于氯胺磷的降解,降解后溶液pH值都向中性趋近     

聚合质量比对Sr0．7La0．15Ce0．15Fe11.7Zn0．3O19／PAn复合体系微波吸收性能的影响

用原位聚合法制备了Sr0．7La0．15Ce0．15Fe11.7Zn0．3O19铁氧体／聚苯胺（PAn）复合材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的结构、微观表面形貌和粒子大小进行了表征,用微波矢量网络分析仪测量样品在2～12．4GHZ频率范围内复介电常数和复磁导率,根据测量数据计算微波反射率R与频率f的关系。研究结果表明：PAn包覆于掺杂锶铁氧体表面,PAn／Sr0．7La0．15Ce0．15Fe11.7Zn0．3O19复合材料具有良好的吸波性能,随着掺杂锶铁氧体含量的增加,微波吸收匹配厚度和吸收带宽发生变化：当Sr0．7La0．15Ce0．15Fe11.7Zn0．3O19聚合质量比为40％时,最佳匹配厚度为2．6mm,吸收峰值接近-40dB,峰值频率高于12．4GHz,大于10dB吸收带宽预计达到55GHz。     

UV光强度对甲基橙光催化降解性能影响的研究

以自制的纳米TiO2为光催化剂，甲基橙（MO）为模型污染物，在自行设计的浅池光催化反应器上进行了甲基橙光催化降解反应研究，主要研究了紫外光强度（I）对MO光催化降解速率及降解反应的表观光量子产率（Φapp）的影响。实验结果表明，紫外光强度（I）对甲基橙光催化降解反应的速率常数（k）影响较大；通过对实验数据进行拟舍，得到紫外光强度（I）与反应速率常数（k）之间的关联式；此外，在对多相光催化反应体系的光量子产率（Φapp）进行定义的基础上，通过对光催化反应体系提出几点合理假设，建立了一个可用于估算光催化反应体系光量子产率的简化数学模型。     

微弧氧化法制备TiO2／Ti电极及其光催化性能研究

采用微弧氧化的方法,分别在2,4,8,12和16g／l的NaH2PO4溶液中制备了不同的TiO2／Ti电极,并在主波长为365nm的250W高压汞灯照射下,对所制备的TiO2／Ti电极的光催化性能进行了测试。结果表明：在NaH2PO4电解质溶液浓度为4mg／l时制备的TiO2／Ti电极效果最好。辐照浓度为5mg／1的若丹明B溶液120min时,若丹明B降解速率达到85％。试验结果模拟证实,在该实验条件下,TiO2／Ti电极降解若丹明B溶液反应符合准一级反应。     

La和Nd掺杂的硅基Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的无疲劳特性及其机理的比较研究

采用优化的溶胶-凝胶(Sol-gel)技术,同一工艺条件下在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上成功地制备了Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)和Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)铁电薄膜.X射线衍射(XRD)测试表明BLT和BNT薄膜具有单相的取向随机的多晶微结构;扫描电镜(SEM)的观测显示了这些薄膜具有50~100nm晶粒构成的均匀致密的表面形貌.利用铁电测试仪测定了以Cu为上电极而形成的金属-铁电薄膜-金属结构的电容器的铁电性能,得到了很好的饱和电滞回线.在最大外加场强为400kV/cm时,BLT和BNT薄膜的剩余极化强度(2Pr)和矫顽电场(2Ec)分别为25.1μC/cm2,203kV/cm和44.2μC/cm2,296kV/cm.疲劳测试表明,在1MHz频率测试下经过1.75×1010次读写循环后,由BLT和BNT薄膜组成的电容器几乎没有表现出疲劳,呈现很好的抗疲劳特性.分析比较了La和Nd掺杂对薄膜结构及铁电性能的影响及其机理.     

双钙钛矿Sr2Mn1-xGaxMoO6（x=0．0～1．0）化合物的制备及其结构的研究

采用固相反应法制备了双钙钛矿Sr2Mn1-xGaxMoO6（x=0．0～1．0）掺杂化合物。室温下的高分辨率X射线衍射分析表明,Sr2MnMoO6具有单斜晶体结构,空间群为P21／n。Ga的掺杂没有改变化合物的晶体结构,但衍射峰整体向高角度漂移。结构精修分析表明,Sr2Mn1-xGaxMoO6样品的晶胞体积随Ga含量的增加而逐渐减小;B／B’位离子占位有序度伴随Ga的掺入而逐渐降低;此外,Ga的引入导致〈B—O〉键长的缩短,〈B’-O〉键长的伸长。