NiFe2O4/TiO2纳米颗粒材料的磁性及光催化性能研究

采用水热合成工艺制备了NiFe_2O_4纳米颗粒材料与NiFe_2O_4/TiO_2纳米复合材料,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的微观结构与形貌进行了测试与表征,利用振动样品磁强计(VSM)对样品的磁学性能进行了测试与分析,并研究了NiFe_2O_4/TiO_2纳米复合材料对罗丹明(RhB)的光催化降解性能.研究表明,反应温度对NiFe_2O_4样品的微观结构与磁性有重要的影响,软磁相NiFe_2O_4的存在不但有效地提高了NiFe_2O_4/TiO_2纳米复合材料光催化性能,而且赋予了其良好的磁分离特性.     

TiO_2纳米纤维结构材料的模板辅助-溶剂热法制备

借助一种新型的棉花模板辅助溶剂热法制备出Ti O2纳米多孔纤维结构材料,利用热重(TG)、X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积测试(BET)和紫外-可见光谱(UV-vis)等对其进行表征.同时通过亚甲基蓝的脱色降解考察溶剂热反应时间(2.5~12 h)和温度(160~200℃)对Ti O2纳米纤维材料的光催化活性的影响.结果表明:利用模板辅助的溶剂热法可以制备出纤维形貌Ti O2纳米结构材料;在所研究的溶剂热反应时间、温度范围内,反应时间对材料光催化性能的影响较为显著,其可以使样品的光催化活性提高近20%,反应温度的影响较小,使样品的光催化活性提高不足10%.由光催化性能的结果可以得出最佳的溶剂条件:反应温度为180℃、反应时间为10 h.该法具有工艺简单、生产成本低、绿色环保等优点.     

纳米氧化铈掺杂对0.675CaTiO_3-0.325LaAlO_3陶瓷热导率的影响

采用传统固相反应法制备纳米氧化铈CeO_2掺杂的0.675CaTiO_3-0.325LaAlO_3(CTLA)微波介质陶瓷,研究纳米氧化铈掺杂对陶瓷物相、微观结构、热导率和比热的影响.实验结果表明,掺杂纳米氧化铈能显著提高陶瓷样品热导率.随着掺杂量增加,热导率先增大后减小,当纳米氧化铈CeO_2掺杂量的质量分数为2.0%时,陶瓷的热导率最高,在室温21℃下达到8.68 W/m·℃,大于纯组分陶瓷样品的热导率最大值5.99 W/m·℃.实验结果同时验证CTLA陶瓷热导与比热性质符合德拜模型.     

合成反应时间对ZnIn2S4光催化制氢性能的影响

在无模板、无催化剂、无表面活性剂的条件下,用溶剂热法合成了ZnIn2S4光催化剂.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱分析等技术对样品进行了表征,研究了合成反应时间对ZnIn2S4催化剂晶体结构、形貌、光学性质及催化性能的影响.结果表明:ZnIn2S4微球由大量的纳米薄片组成,呈现出花瓣状结构;缩短合成反应时间导致ZnIn2S4晶粒变大,同时样品的稳定性增加,产氢速率增大;ZnIn2S4的催化性能随着合成反应时间的延长而下降;合成反应时间为1 h时制备的样品具有最佳的光催化制氢活性,产氢率达745.8μmol/(h.g).     

纳米TiO2的离子-水混合热法合成及其光催化性能

以离子液体[C2OHMIM]+Cl-为介质,采用离子热法合成了球形纳米TiO2光催化剂,借助X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和紫外-可见光谱仪对产物进行了表征.以合成的样品为光催化剂,罗丹明B为降解物,研究离子液体浓度、反应时间和反应温度等对TiO2光催化活性的影响.研究结果表明,由此法得到的TiO2均为金红石相,形貌是由纳米晶小颗粒堆积起来的球形颗粒.当离子液体质量分数为66.6%,反应温度150℃,反应时间24 h时,合成样品的光催化活性最强,此时对罗丹明B的降解率最高,并且高于P25.     

氮修饰对TiO2能带结构及光催化性能的影响

采用无模板一步水热法合成氮修饰的TiO_2样品,以12 W蓝色LED灯作为光源,甲基橙作为模拟污染物,测试了N-TiO_2样品的光催化性能.实验结果表明,光照6 h甲基橙降解率达到91.9%,N-TiO_2样品具有微球结构,微球由直径10～20 nm、长度20～200 nm的纳米棒组成.N-TiO_2样品的光吸收峰红移至600 nm,带隙能已从纯金红石型TiO_2的3.00 eV降至N-TiO_2的2.02 eV.研究发现,氮元素占据了TiO_2表面,并且氮原子取代氧原子形成了O—Ti—N化学键.研究表明表面修饰可以缩小带隙,提高光催化性能.     

二氧化钛制备、表面特性及光催化的研究

以纳米二氧化钛薄膜为研究对象,用两种不同的方案制备出不同的样品,用原子力显微镜分别对样品表面微观形貌的直观的三维结构信息,及样品表面在纳米尺度上表现出来的物理、化学性质,以及光催化甲基蓝等方面进行测试比较。结果表明:AFM非常适合用于研究纳米尺度上样品表面形貌的结构,水体系制备TiO_2薄膜光催化活性比用醇体系所得薄膜强。     

基于复合纳米光催化材料的隧道尾气降解研究

将复合光催化材料TiO_2-CeO_2应用于隧道钢渣沥青混合料中,研究复合光催化材料TiO_2-CeO_2对隧道内汽车尾气的降解效能.首先研发了一套能模拟隧道环境的尾气降解试验装置,然后研究了复合光催化材料TiO_2-CeO_2对隧道钢渣沥青混合料路用性能的影响,最后通过降解效能与降解速率的评价得出了复合光催化材料TiO_2-CeO_2在隧道钢渣沥青混合料中的最佳用量.结果表明:将复合纳米光催化材料应用于隧道钢渣沥青混合料中,在纳米TiO_2的掺量为50%、纳米CeO_2掺量为0.7%时会达到光催化效率、光催化效能的峰值,该掺量下对NO和HC的降解效率峰值高达89%和95%,30 min内降解速率分别高达626.3 mg/(m~3·min)和74.75 mg/(m~3·min),且隧道钢渣沥青混合料的路用性能符合要求.     

水解沉淀法制备纳米TiO2/蒙脱石复合材料及其光催化性能研究

文章以蒙脱石为载体,四氯化钛为钛源,尿素为中和剂,采用水解沉淀法制备出蒙脱石负载纳米TiO2复合光催化剂(TiO2/MMT);通过XRD、SEM等手段对所得样品的结构和形貌进行表征,并以汞灯为紫外光光源,甲基橙为模拟污染物检测其光催化活性.结果表明,水解前蒙脱石溶液pH值对负载后样品微观形貌和光催化性能有一定影响,经300 W汞灯照射1h后,用稀硫酸调节蒙脱石溶液pH值得到的负载样品对甲基橙的降解率达到95.5％,比用氨水调节蒙脱石溶液pH值得到的负载样品的光催化性能要高.     

铁离子调控Bi2O3形貌的水热制备及光催化性能研究

通过调节KOH浓度、引入铁离子并改变Bi/Fe摩尔比或加入NaF作为修饰剂，利用水热法制备了不同形貌和结构的Bi₂O₃;采用XRD和SEM对产物进行了表征，并考察了其对甲基橙的紫外光催化降解性能.结果表明，铁离子的引入使得Bi₂O₃产物的形貌从微米级大颗粒变化为纳米片自组装花状结构，氟化钠的加入能形成微纳米片状结构Bi₂O₃;不同Bi₂O₃样品对甲基橙有不同的光催化活性，花状结构Bi₂O₃的光催化性能高于片状结构.     

CeO2/CNTs复合光催化剂的制备及其对抗生素废水光催化降解研究

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,硝酸锶铵为锶源,采用水热法制备CeO2/CNTs复合管光催化剂．采用场发射扫描电子显微镜(FE．SEM)对碳纳米管负载CeO2前后的形貌进行了的表征;以阿莫西林溶液的降解为目标反应,考察了催化剂的紫外光、可见光(A>420 nm)催化活性．结果表明：所制备的催化剂基本保持了原始MWCNTs的纤维状形貌,二氧化锶在MWCNTs表面分布均匀,MWCNTs增强了污染物在催化剂表面的吸附,提高了对光的吸收和利用,因此所制备的CeO2／MWCNTs复合光催化剂表现出较高的光催化活性．     

沉淀法制备介孔二氧化铈

以硫酸高铈、二乙烯三胺为原料,氨水做沉淀剂,合成了具有立方萤石晶相结构的介孔二氧化铈(CeO2),讨论了反应物配比、反应温度、氨水的加入量等实验条件对介孔CeO2比表面积的影响.通过X射线衍射、BET孔径性能测试等分析手段对产物进行了表征,实验结果表明:在硫酸高铈与二乙烯三胺的摩尔比为1∶2,反应温度为80℃,陈化时间为12 h的条件下,制得了比表面积为157 m2/g的介孔CeO2.     

金红石与针铁矿光催化材料结构与性能的关联

以TiCl4为钛源,针铁矿（α-FeOOH）为载体,采用水解沉淀法制备了金红石（TiO2）与α—FeOOH光催化材料．应用x射线衍射分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品的晶相组成、形貌、微结构进行了表征．结果表明,制备温度对样品的晶相组成、形貌、颗粒大小和结构有明显的影响．随着制备温度升高．样品中α-FeOOH相的含量逐渐减少并最终消失,而金红石相TiO2的含量逐渐增加并最终全部金红石相TiO2;样品的形貌由棒状变为管状;复合材料的结构实现负载型→复合型→溶蚀复合型转变．应用紫外和模拟可见光谱对样品光性能进行了测试．样品对可见光的吸收得到了增强．在室温下以甲基橙为降解对象,分别在紫外光和模拟可见光照射下对样品光催化活性进行了评估．复合型和溶蚀复合型结构样品的活性均得到了不同程度的提高,而负载型结构样品的活性没有明显变化：在紫外及可见光照射下,样品对甲基橙的光催化降解效果较好,溶蚀复合型结构样品的活性最高．这说明样品的性能与结构有良好的关联性．     

复合物的 制备及苋菜红降解性能的研究

本文利用超声分散和溶液沸腾法制备TiO2,CeO2/TiO2和Fe2O3/TiO2复合物,在可见光的照射下,考察了苋菜红降解的效果,并利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对合成的光催化剂进行了表征. 另外,研究了TiO2,CeO2/TiO2和Fe2O3/TiO2复合物的用量、可见光照射时间、处理温度和处理时间等因素对苋菜红降解率的影响.结果表明,CeO2/TiO2复合物对降解染料表现出了更好的光催化活性.     

新型铜铈复合材料的制备及其脱硝性能的研究

分别采用浸渍法和沉淀-水热法制备了CuO/CeO2复合催化剂.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDX)、N2吸附-脱附测试(BET)等手段对样品进行了表征.沉淀-水热法制备的CuO/CeO2复合材料具有更好的结晶性,而浸渍法制备的复合材料上CuO主要以无定形态存在.两种复合材料中CuO颗粒的尺寸较复合前明显减小且分散均匀.沉淀-水热法制备的复合材料颗粒间结合紧密,形成连通的孔结构,而浸渍法制备的复合物孔径分布较窄.测定了不同的反应温度下复合材料催化丙烯还原NO的转化率(C3H6-SCR).结果表明,两种方法制备的CuO/CeO2复合催化剂都表现出优于单组分CuO和CeO2的催化活性,其中沉淀-水热法制备的催化剂较浸渍法制备的催化剂表现出更强的协同作用,350℃时NO转化率可达74%.其可能的原因是,沉淀-水热法能使得复合材料上的CuO物种更均匀地分散在CeO2表面并与之充分接触,使材料整体形成更有利于多相反应的介孔结构从而增强了协同作用,提高了材料催化活性.     

CeO2-TiO2复合催化剂的制备、表征和性能

以CeCo3和TiO2为原料,采用浸渍法制备了CeO2-TiO2复合氧化物催化剂,并用SEM,BET,UV-vis,IR等手段对CeO2-TiO2进行了表征,以十二烷基苯磺酸钠（-）（LAS）的光降解为模型反应,考察了其光催化氧化活性,结果表明,适量Ce的掺杂可有效提高TiO2的光催化活性。     

Zr-MCM-41的合成及其在苯酚叔丁基化反应中催化性能

采用水热法合成出不同硅锆摩尔比的Zr - MCM - 41介孔分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM等方法进行表征.将Zr - MCM -41介孔分子筛用H2SO4溶液修饰得到SO2-/Zr - MCM -41,结果表明:合成的样品具有典型的MCM -41六方介孔结构,随着硅锆摩尔比的减小,样品比表面积和孔体积减小,硅锆摩尔比为5时,介孔骨架趋向混乱,MCM - 41介孔结构难以生成;SO24-/Zr - MCM - 41对苯酚与叔丁醇的烷基化反应有较高的催化活性,随反应温度升高,对4-TBP的选择性增加,而对2,4 - DTBP的选择性降低.叔丁醇与苯酚摩尔比为2、空速为2h-1、反应时间为2h、反应温度为140℃时,苯酚转化率达到82.9％.     

Synthesis of Porous Hollow Micro spheres of BiVO_4 Based on EDTA and SDBS via Hydro thermal Method

Porous hollow microspheres of bismuth vanadate(BiVO_4) were successfully synthesized with the assistances of ethylenediamine tetraacetic(EDTA) and sodium dodecylbenzene sulfonate(SDBS) via hydrothermal method.The as-prepared BiVO_4 samples were characterized by X-ray diffraction(XRD),field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM) and UV-vis diffuse reflectance spectra(DRS).It was found that the ratio of EDTA and SDBS had a significant impact on the crystalline structure,size and morphology of BiVO_4 photocatalyst.The crystal phase could be adjusted by changing the mass ratio of EDTA and SDBS.The photocatalytic activities of different BiVO_4 samples were investigated through the degradation of RhB in the presence of H_2O_2 under visible light irradiation.The results indicated that the photocatalytic performance of the BiVO_4 microstructures was greatly influenced by the porous structure,morphology and band gap.The BiVO_4 sample prepared with the EDTA and SDBS ratio of 2:1 and total amount of 1.5 g have shown superior photocatalytic performance for its unique morphology,good porous structure and low band gap energy.     

多孔单晶CeO2空壳球的制备及其CO催化氧化性能研究

以水热法成功制备了(110)面暴露的高活性多孔单晶CeO2空壳球催化剂样品,研究了其形成过程并提出了相应的形成机理.通过X射线衍射、透射电镜及低温氮气吸附/脱附等温线对催化剂结构进行了详细的表征,结果表明:该材料具有多孔结构以及较高的比表面积(259 m2/g).该多孔单晶CeO2催化剂在CO氧化转化中显示了较好的催化性能,其催化活性远高于商业化CeO2,这主要归结于其特殊的(110)高能面的暴露以及多孔单晶结构.     

CdS光化学修饰介孔TiO2及其增强的可见光催化活性

[目的]提高介孔TiO₂材料的光催化活性。[方法]采用蒸发诱导自组装法(EISA),以四氯化钛和钛酸丁酯为钛源,嵌段共聚物P123(EO₂₀PO₇₀EO₂₀)为模板剂,制备介孔TiO₂。用光化学修饰法将CdS掺进介孔TiO₂中,合成对可见光有较好响应的复合材料,并利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、原子吸收分光光度法(AAS)和光催化等手段对样品进行表征。[结果]XRD和TEM结果表明成功合成有序的六方介孔材料;AAS确定复合材料中Cd的含量为0.96mg/g;光催化于500 W氙灯下以2×10^-5mol/L次甲基蓝(MB)为模型污染物,结果显示CdS/TiO₂复合材料的可见光催化活性明显提高。[结论]光化学修饰法制备的介孔CdS/TiO₂复合材料可增强其可见光催化活性。