中空SiO_2/Fe_3O_4磁性微球的制备及其表征

通过模板法制备中空SiO2/Fe3O4磁性微球,采用分散聚合法制备了大尺寸的聚苯乙烯微球作为模板,以界面沉积法制备了Fe3O4/PS复合粒子,溶胶凝胶法制备SiO2/Fe3O4/PS微球;经过高温煅烧使模板聚苯乙烯分解,得到中空磁性微球.通过透射电子显微镜、红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、震荡样品磁强计、物理吸附仪等仪器对中空SiO2/Fe3O4磁性微球进行了形貌和性能表征.结果表明:所制备的中空SiO2/Fe3O4磁性微球尺寸在700nm左右,大小均匀,有良好的分散性,并且中空磁性微球表面有孔,其孔径在16nm左右,具有较大的比表面积和孔容量.     

CeO_2纳米球的制备及其降解甲基橙反应性能

以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,采用水热合成法制备了Ce O2纳米球催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线粉末衍射、扫描电镜等技术对其进行了表征,并以甲基橙(MO)为模拟污染物评价了Ce O2纳米球的光催化性能,探讨了催化剂加入量、甲基橙初始浓度、p H值、H2O2的添加对Ce O2纳米球光催化性能的影响。结果表明,采用水热合成法制备了Ce O2纳米球光催化活性高于尿素共沉淀法制备的Ce O2纳米粒子;当甲基橙的初始浓度为10 mg/L,催化剂用量为1 g/L,p H值6.2,光照3 h后,甲基橙降解率为75%。     

稀土镧掺杂的TiO2微球制备及其光催化性能研究

以四氯化钛为原料,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂镧的TiO2 微球. 采用X-射线衍射、荧光光谱、扫描电镜等手段对样品进行表征,结果表明:所制得的掺杂镧的TiO2 微球直径在300~600 μm之间,微球中TiO2 晶粒为锐钛矿相和金红石相的混合晶型,且以锐钛矿为主相,平均粒径为20 nm左右. 分别在太阳光和300 W高压汞灯的光照下,考察了不同光催化剂对甲基橙染料的光催化效果,结果表明,掺杂La2 O3 的TiO2 复合微球具有较好的光催化性能.     

In2S3纳米晶自组装微球的无模板水热法制备及其光催化性能研究

以氧化铟、盐酸和硫脲为原料,采用简单、无模板的水热法于140℃、160℃恒温24 h分别得到In2S3纳米自组装成的不同形貌微米球。产物通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其结构和形貌进行表征.XRD结果表明:两种产物均为纯相立方晶相的In2S3.SEM结果表明:于140℃、恒温24 h得到In2S3纳米粒自组装微球,微球直径约3～4μm.纳米粒大小约20 nm;于160℃恒温24 h也得到In2S3纳米粒自组装形成的微球,微球大小约2.5～10μm,纳米粒大小20～200 nm.以亚甲基蓝-乙醇溶液为模型污染物,考察In2S3在紫外灯照射下的光催化性能.     

光子晶体光催化剂修饰的微反应器制备及其光催化性能研究

采用聚苯乙烯(polystyrene, PS)微球为光子晶体模板,用溶胶-凝胶法在微流控芯片通道中制备TiO₂反蛋白石.在PS蛋白石模板中填充TiO₂溶胶,在500℃下煅烧8 h去除PS模板,得到具有较高光催化性能的TiO₂反蛋白石催化剂.通过考察罗丹明B(RhB)溶液在TiO₂反蛋白石修饰的微反应器中的光催化降解率,分析微反应器的光催化性能.5 mg/L RhB在流速50μL/h、光催化反应时间7 min、光辐照度100 mW/cm²时,降解率达到100%.     

退火对Ag包裹Fe3O4@TiO2复合微球结构光催化剂性能影响

文章采用气热法制备Fe3O4@TiO2复合微纳米球结构光催化剂,对其在氩气气氛保护中进行450℃退火3 h;在退火后的Fe3O4@TiO2复合微纳米球结构表面包裹一层Ag纳米颗粒.利用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）、振动样品磁强计（VSM）和全自动微孔物理吸附和化学吸附分析仪（ASAP 2020 M+C）对Ag包裹退火后的Fe3O4@TiO2复合微球结构光催化剂进行微结构表征.以有机染料亚甲基蓝（MB）作为废水模型,研究Ag包裹退火后的Fe3O4@TiO2复合微纳米球的光催化性能.结果表明：Ag包裹退火后的Fe3O4@TiO2复合微纳米球结构光催化剂仍具有良好的磁性能,易回收重复利用,相对于退火后的Fe3O4@TiO2催化剂,其光催化活性显著提高.循环使用4次后,在1 h内,其对MB的降解率仍能达到91.8%.     

天然模板法多孔TiO2遗态材料的制备及其光催化性能

为确定酸碱预处理及浸渍时间的长短对遗态材料光催化性能的影响,以稻壳为模板,采用一种简便的天然模板法合成了具有生物形态的TiO_2遗态材料,使用XRD,SEM,TEM,BET对材料的组成及形貌进行了表征,并对其进行了光催化性能测试。结果表明:用质量分数0.01的盐酸进行预处理,浸渍时间为1 h,煅烧温度为500℃,所制备的遗态TiO_2比表面积达到345.7 m~2·g~(-1),光催化性能最佳,对亚甲基的光催化降解率可高达93%以上。     

Cu微网格修饰TiO2薄膜的结构及性能

针对半导体光催化过程中光生载流子的复合问题，采用微球模板技术在TiO2薄膜表面制备了Cu微网格，分析了样品光催化性能随表面Cu负载量的变化。结果表明，与单纯TiO2薄膜相比，复合薄膜的光催化性能随Cu负载量增加有显著提高，是由于Cu微网格对TiO2薄膜表面光生栽流子的分离和传输作用，有效提高了光催化过程中的量子效率。     

磁性PLA-Fe3O4复合微球制备及其对茜素红的脱除研究

采用化学共沉淀法制备了纳米级Fe3O4磁性粒子,以油酸钠改性后的磁性Fe3O4粒子作为模板,以一次性聚乳酸(PLA)饭盒作为聚乳酸原料,采用溶剂扩散法制备了磁性PLA-Fe3O4复合微球.利用扫描电镜、红外光谱仪及热重分析仪对所得产物的形貌、组成和含量进行了表征.以茜素红(AR)模拟染料废水,探讨了磁性PLA-Fe3O4复合微球对染料茜素红的脱除效率,研究了吸附时间,磁性PLA-Fe3O4复合微球的用量,溶液的pH及溶液的初始浓度等因素对茜素红脱除效率的影响.结果表明:磁性PLA-Fe3O4复合微球的用量为25mg、pH为4.3、吸附时间为2h、溶液起始浓度为19mg/L时吸附率可达90%以上.     

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.     

中空Gd2O3微球的制备与表征及其在小鼠模型成像中的应用

研发高性能T1型核磁共振造影剂仍是目前重要的科研任务.文中首先以葡萄糖为单元,利用水热法制备了碳微球,并以此为球模板,结合高温热解技术,成功制备了中空Gd2O3微球.利用傅立叶变换红外光谱、热重、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等对其结构进行了表征.结果表明,中空Gd2O3微球的直径约为50...     

反相微乳液法制备核壳型磁性SiO2微球及其表征

目的 以FeCl3和FeCl2为水相,以甲苯为油相,以正硅酸乙酯为硅源制备核壳结构的SiO2磁性微球.方法 采用反相微乳液法一步法制备出磁性微球,并利用透射电镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪和振动样品磁强计分别对微球的形貌、粒度分布、物相组成、化学成分和磁性能进行表征.结果 采用反向微乳液法制备的SiO2磁性微球显示出良好的核壳结构,粒径分布在100～200nm之间,主要物相是无定形的SiO2和立方尖晶石型的Fe3O4,并保持了Fe3O4磁性粒子的超顺磁性.结论 采用该方法制备的核壳型磁性SiO2微球性质稳定,是一种优异的生物磁性材料.     

生物分级结构SnO2/TiO2复合催化剂的制备及光催化性能研究

选用油菜花粉为生物模板,通过浸渍-煅烧法制备具有生物分级结构的TiO2.并使用水热法将SnO2和生物分级结构TiO2复合,探索不同SnO2与TiO2的复合比例样品对六价铬(Cr(Ⅵ))光催化还原性能的影响.XRD测试结果表明SnO2的加入对TiO2的晶体结构没有影响,复合样品中既存在锐钛矿结构TiO2也存在金红石结构S...     

仿生法制备多孔氧化锌微球及其气敏性能

以荷花花粉为模板,通过化学处理和煅烧工艺合成多孔氧化锌微球.采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和智能气敏分析仪等对样品进行结构表征和性能分析,并讨论多孔氧化锌的气敏机理.结果表明:所得产物约为直径约10μm的具有花粉形貌结构的六方纤锌矿型多孔氧化锌微球.氧化锌微球表面和内部均由大量孔径在100~200nm的孔道构成,连通性良好.孔壁由直径约为80nm的氧化锌纳米颗粒堆砌而成.由该多孔结构制备的气体传感器对于500mL/m3的丙酮和乙醇气体的灵敏度在310℃时达到最大值,分别为24.80、22.10.其在丙酮和乙醇气体中的响应时间分别是2、3s,恢复时间分别为4、7s.传感器响应速度快,灵敏度与气体浓度之间具有良好的线性关系.     

胶态晶体模板法制备三维有序大孔钙钛矿锰材料

以单分散的聚苯乙烯(PS)胶态微球自组装得到三维有序排列的胶态晶体为模板,采用胶态晶体模板法制备出三维有序大孔(3DOM)的钙钛矿锰材料。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外/可见/近红外分光光谱仪和X射线衍射仪等技术对PS微球的粒径分布、PS胶态晶体和3DOM材料的表面形貌、光谱性能和晶体结构等进行了测试。测试结果表明:合成的PS微球粒径大小非常均匀,自组装得到的胶态晶体模板形成面心立方密堆积结构,得到的3DOM材料形成三维空间网状结构,孔结构均匀;同时,制备的PS胶态晶体具有较好的光子禁带效应,3DOM材料已形成单相钙钛矿晶体结构。     

微凝胶模板法制备表面图案化CuS有机-无机复合微球

采用反相悬浮聚合法合成了PNIPAM和P(NIPAM-co-MAA)微凝胶,以这2种微凝胶为模板,制得了具有表面图案化结构的PNIPAM/CuS和P(NIPAM-co-MAA)/CuS有机—无机复合微球。结果表明:复合微球的表面形貌取决于微凝胶模板的性质和金属无机物的相对沉积量。微凝胶模板法为制备具有复杂形貌的有机-无机复合微球材料提供了一种新的途径。     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

特殊形貌Cu_2O的制备及其光催化性能研究

以Cu(NO_3)_2为铜源、葡萄糖为还原剂,利用不同种类模板剂,制备出不同形貌的Cu_2O.讨论了NaOH用量对产物晶相的影响;还原剂用量、模板剂种类对产物晶相、形貌及光催化活性的影响.研究发现还原剂用量、模板剂种类对制备出的Cu_2O的形貌有很大影响,而对晶相影响不大;所制备出的催化剂对甲基橙则表现出一定的降解率及显著的吸附性.由于制备出的Cu_2O光催化活性不高,于是在制备Cu_2O过程中加入异丙醇钛,得到Cu_2O-TiO_2复合催化剂.研究发现Cu_2O-TiO_2的光催化性能与纯Cu_2O相比有所提高.     

基于微凝胶模板法制备新型P(AM-co-MAA)/Cu_2O复合微球的研究

采用反相乳液聚合法合成的P(AM-co-MAA)高分子微球为模板,经Cu(Ac)2溶液溶胀后,以抗坏血酸为还原剂,通过两相界面反应,制得新型P(AM-co-MAA)/Cu2O有机-无机复合微球材料.考察了抗坏血酸用量、Cu(Ac)2浓度、反应温度、NaOH用量等因素对复合微球形貌和组成的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外分析仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)、X射线衍射分析仪(XRD)对复合微球的表面形貌和组成进行了表征.实验表明,高分子的模板作用使得复合微球整体上呈现球状结构,微球大小主要决定于模板的尺寸.由于此复合微球不仅具有微米级材料容易分离的优点,而且同时兼有纳米级颗粒比表面积大的特点,因此,这类材料有望在构筑纳米反应器、负载催化剂以及制备杀菌材料等方面具有广阔的应用前景.     

大比表面积TiO_2纳米球的合成及其可见光降解Cr(Ⅵ)和双酚A的协同作用机理

以钛酸四正丁酯作为钛源,十八烷基胺为模板剂,采用溶胶凝胶法结合水热反应法合成了TiO_2纳米球,并考察了煅烧温度对TiO_2纳米球形貌的影响.结果表明,当煅烧温度为350℃时,所制备的TiO_2纳米球具有最佳形貌,且其比表面积可达159.878 m~2/g,约为目前商用TiO_2 P25(54.041 m~2/g)的3倍.另外,通过Cr(Ⅵ)和双酚A(bisphenol A,BPA)的可见光降解实验,对所制备的TiO_2纳米球的光催化性能进行了测试.结果表明,TiO_2纳米球在可见光条件下可有效降解水体中的Cr(Ⅵ)和BPA;此两种污染物的降解呈现协同效应,且TiO_2纳米球的比表面积决定了其光催化性能,在350℃煅烧条件下制备的TiO_2纳米球具有最优的光催化性能.