模型催化剂VOx/TiO2（110）的高分辨电子能量损失谱研究

模型催化研究能够更好认识催化过程,指导催化剂的合成.在TiO2(110)单晶上制备了VOx膜,采用俄歇电子能谱(AES)、低能电子衍射(LEED)、高分辨电子能量损失谱(HREELS)考察其结构和物理化学性质,及V-TiO2相互作用和热稳定性.结果表明,真空蒸着法制备的V/TiO2(110)界面发生明显的氧化还原作用,出现了VOx和低价Ti,暴露O2后低价Ti即被氧化回+4价,表面发生重构恢复到(1×1).在O2氛围中制备的VOx/TiO2(110)结构和V的价态会随覆盖度的增加发生变化,利用这种制备方法制备的VOx/TiO2(110)具有较多缺陷位,低温退火(≤600K)可使结构变得更规整.     

溶胶-凝胶法制备TiO2/SiO2复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯、正硅酸四乙酯制备了TiO2/SiO2复合材料,利用XRD对复合材料的物相结构进行了表征,表明制备的TiO2/SiO2复合材料为锐钛矿型.FTIR表明复合材料形成了Si—O—Ti的网络结构,TG-DTA表明复合材料的热性能提高.以罗丹明B为降解物,探讨了该复合材料的光催化活性,考察了固液比、pH值、时间对降解效果的影响,结果表明,TiO2/SiO2复合材料对罗丹明B降解率明显高于纯TiO2,当固液比为6g/L、pH为6、降解时间为120min时降解率可达到94.59%.     

TiO2吸附及超滤法部分纯化果菠萝蛋白酶的研究

果汁量4％的TiO2作为吸附剂,能够吸附菠萝榨汁中96％的果菠萝蛋白酶活力,然后以0．4MpH6．6的柠檬酸缓冲液可有效地进行洗脱,洗脱液先用截留值2万的超滤膜超滤,流出液再用截留值为5万的超滤膜超滤,最后所得截留液中果菠萝蛋白酶比活力达911单位／毫克蛋白,活力回收率为54％,纯化倍数7．9,蛋白质溶液浓缩10倍．     

GaN（0001）表面吸附TiO2的DFT研究

建立了GaN(0001)2×2表面吸附模型,采用基于DFT动力学赝势方法,对TiO2分子的吸附进行了理论计算.研究了TiO2分子在GaN(0001)表面的吸附成键过程、成键方位及表面化学键特性.计算结果表明吸附过程经历了物理吸附、化学吸附与稳定态形成的过程,化学结合能达到7.184～7.423 eV.不同初始位置的TiO2分子吸附后,Ti在fcc或hcp位置,两个O原子分别与表面两个Ga原子成键,Ga—O化学键表现出共价键特征,O—O连线与GaN[11-20]方向平行,与实验观测(100)[001]TiO2//(0001)[11-20]GaN一致.     

Enhanced electrochemical properties of LaFeO3 with Ni modification for MH-Ni batteries

In this work, we synthesized LaFeO₃-xwt%Ni (x=0, 5, 10, 15) composites via a solid-state reaction method by adding Ni to the reactants, La₂O₃ and Fe₂O₃. Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) results revealed that Ni powders evenly dispersed among the LaFeO₃ particles and apparently reduced their aggregation, which imparted the composites with a loose structure. Moreover, the Ni formed a conductive network, thus improving the conductivity of the composites. The maximum discharge capacity of the LaFeO₃ electrodes remarkably increased from 266.8 mAh·g-1 (x=0) to 339.7 mAh·g-1 (x=10). In particular, the high-rate dischargeability of the LaFeO₃-10wt%Ni electrode at a discharge current density of 1500 mA·g-1 reached 54.6%, which was approximately 1.5 times higher than that of the pure LaFeO₃. Such a Ni-modified loose structure not only increased the charge transfer rate on the surface of the LaFeO₃ particles but also enhanced the hydrogen diffusion rate in the bulk LaFeO₃.     

纳米TiO2溶胶催化葡萄糖合成5-羟甲基糠醛

采用溶胶凝胶法合成了纳米TiO₂溶胶和PEG-TiO₂溶胶,将其作为葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)的催化剂,对比研究了纳米TiO₂粉体和TiO₂溶胶的催化性能. 结果表明: 以纳米TiO₂溶胶为催化剂,葡萄糖转化为HMF的转化率为93.7%,HMF的收率为21.7%;以纳米TiO₂为催化剂,葡萄糖的转化率接近100%,而HMF的收率仅为1.4%. 采用聚乙二醇(PEG 200)和钛酸乙酯为原料,制备了具有更高TiO₂固含量的PEG-TiO₂溶胶,方便运输、储存和使用. 在最佳条件下,以PEG-TiO₂溶胶和甲酸为催化剂,以水为反应溶剂,葡萄糖的转化率达到92.0%,HMF的收率达到56.2%,反应温度为100 ℃,反应时间为12 h. 研究结果为工业上大规模绿色高效催化葡萄糖转化为HMF提供了一种新的方法.     

TiO2（B）光催化剂的制备方法及光催化性能的比较研究

采用强碱水热、乙二醇溶剂热及醋酸溶剂热三种不同方法来制备Ti O2(B),结果分别得到了纳米线、纳米片及纳米带3种不同结构的Ti O2(B)光催化剂.进一步通过2-萘酚的太阳光催化降解反应比较了3种Ti O2(B)光催化剂的光催化性能.研究发现,不同方法制备的催化剂光催化活性顺序如下:醋酸溶剂热法强碱水热法乙二醇溶剂热法.最后探讨了引起光催化剂间活性差别的几种可能因素.     

KIT-6分子筛负载TiO2对罗丹明B光催化降解性能研究

通过溶胶-凝胶法制备不同含量的TiO2/KIT-6催化剂,并用XRD,N2吸附,TEM,FI-IR进行表征.负载材料中TiO2的晶型为锐钛矿相,负载材料的比表面积和孔体积随其中TiO2负载量的增加而减小,TiO2的平均粒径随其负载量的增加而增大.以罗丹明B为降解物进行降解实验并对不同TiO2负载量,重复使用率上对催化剂活性进行研究.结果表明:罗丹明B的光催化降解反应遵循一级反应动力学,550℃煅烧条件下制备的30%TiO2/KIT-6的催化活性最高.0.01g的催化剂对70mL的浓度为20mg/L的罗丹明B在25min的降解率达到94.5%.     

可见光响应的Ag3VO4/TiO2制备及其催化活性的研究

采用微波辅助溶胶-凝胶方法制备了对可见光响应的Ag₃VO₄/TiO₂纳米光催化剂,并对制备的样品进行XRD、UV-Vis DRS、N₂吸附-脱附、SEM等表征。结果表明,Ag₃VO₄掺杂量的不同,对光催化降解效果有不同的影响。Ag₃VO₄掺杂量为1 %时,Ag₃VO₄/TiO₂复合光催化剂具有较强的催化性能,而随着Ag₃VO₄掺杂量的增加,催化剂的活性逐渐降低。用500 ℃煅烧的掺杂量为1 %的Ag₃VO₄/TiO₂复合光催化剂降解罗丹明B,4 h后降解率可以达到80 %。     

Hybrid solar cells based on poly（3-hexylthiophene） and electrospun TiO2 nanofibers modified with CdS nanoparticles

Organic–inorganic hybrid solar cells based on poly(3-hexylthiophene) and electrospun TiO2 nano bers were fabricated by solution process.The ef ciency of the device was improved by modifying CdS nanoparticles on the surface of TiO2 by electrochemical method.The CdS layer can lead to the increase of both open circuit voltage and short circuit current of the device,which are attributed to enhanced exciton dissociation and light absorption and suppressed carrier recombination by CdS at the heterojunction.However,too thick CdS layer led to increased series resistance and decreased ef ciency of the device.Therefore,the optimum condition of the CdS deposition was obtained,which increased the power conversion ef ciency of the device for about 50%.Our results indicate that the surface modi cation on the inorganic semiconductor layer is an effect way to improve the performance of the hybrid solar cells.     

Si@CNT纳米结构与MOF衍生多孔碳的链状化合物作为锂离子电池负极材料的研究

Silicon anodes are considered to have great prospects for use in batteries; however, many of their defects still need to be improved. The preparation of hybrid materials based on porous carbon is one of the effective ways to alleviate the adverse impact resulting from the volume change and the inferior electronic conductivity of a silicon electrode. Herein, a chain-like carbon cluster structure is prepared, in which MOF-derived porous carbon acts as a shell structure to integrally encapsulate Si nanoparticles, and CNTs play a role in connecting carbon shells. Based on the exclusive structure, the carbon shell can accommodate the volume expansion more effectively, and CNTs can improve the overall stability and conductivity. The resulting composite reveals excellent rate capacity and enhanced cycling stability; in particular, a capacity of 732 mA·h·g?1 at 2 A·g?1 is achieved with a reservation rate of 72.3% after cycling 100 times at 1 A·g?1.     

锂离子电池性能影响因素分析及其改进方法研究

如何提高锂离子电池的性能已经成为锂离子电池开发研究中的一个热点问题.介绍分析了影响锂离子电池性能的几种因素,讨论了几种改善锂离子电池性能的方法,有助于采取相应措施来提高锂离子电池的性能.     

TiO2(110)表面负载Ni及共吸附CO的密度泛函研究

采用DFT/B3LYP方法对Ni在TiO2(110)表面的5种可能负载模式及CO的6种吸附模型进行优化,计算了它们的吸附能、振动频率.结果表明,Ni倾向以垂直于O(2f)的形式负载在TiO2(110)表面,CO以C端与2个Ni原子桥连的方式吸附在Ni/TiO2(110)面时有利于C-O键的断裂.通过态密度分析发现,Ni/TiO2(110)体系是由Ni3dyz和3dxz组成的表面态,正是该表面态提高了完整TiO2(110)面对CO催化分解活性.计算结果与实验一致.     

基于GA-RBF网络的磷酸铁锂电池SOC预测研究

针对动力电池荷电状态(state of charge,SOC)的精确预测问题,提出了一种基于遗传算法的径向基函数(genetic algorithm-radial basis function,GA-RBF)神经网络的磷酸铁锂电池SOC预测方法,它克服了网络参数选择的随机性,具有更强的适应能力。通过仿真实验,证明了该方法比传统的径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络预测结果更加准确,运行更稳定,满足电池管理系统对磷酸铁锂(LiFePO4)动力电池SOC预测的精度和实际使用的要求。     

Co/TiO2粒子的制备及其光催化降解罗丹明B的研究

通过溶胶—凝胶法制备掺杂Co2+的纳米TiO2,并用XRD和TEM进行了分析和表征.以汞灯为光源,通过对罗丹明B的降解反应,考察了Co2+/TiO2的光催化活性.结果表明,Co2+的掺杂减小了TiO2颗粒的粒径,提高了TiO2的光催化活性,Co2+惨杂量为1.0%时的光催化活性最高.另外,本文还研究了催化剂投加量对罗丹明B光催化降解效率的影响.     

掺锡TiO2复合颗粒的制备和日光催化的研究

采用实验室合成的掺锡TiO2作为光催化剂，以罗丹明B降解反应为模型，研究了不同制备条件(反应时间、反应温度、氨水用量和掺杂量)和不同反应降解体系(催化剂用量、pH值)对掺锡TiO2降解罗丹明B的影响,实验结果表明，不同制备条件对产品的光催化活性有较大的影响，是决定产品光催化活性的关键因素,催化剂用量对罗丹明B降解起双重作用,酸性强的反应体系有利于罗丹明B的降解。     

单斜态TiO2电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对锐钛矿相TiO2和单斜态TiO2的电子结构,能带、电子态密度进行了分析.结果表明:相对于锐钛矿相TiO2,单斜态TiO2的原子布居、Ti-O键长及重叠布居数发生了变化;单斜态TiO2的禁带变宽,理论预测其光吸收波长可发生蓝移.     

金红石(TiO2)单晶体的生长研究

通过对比晶体在不同气氛中生长与退火的结果,研究了焰熔法生长金红石单晶体的工艺条件·结果表明:炉膛气氛是决定晶体能否形成的关键因素,在合适的气氛条件下,晶体易于生长,生长速度范围较宽,可以长成较大尺寸的单晶体,否则,依赖调整(增加或降低)生长速度,不能形成完整的晶体·炉膛气氛中的氧分压大于液固界面(即生长界面)处熔体的氧离解压是生长完整晶体的前提条件;晶体在退火过程中消除热应力,但更重要的是氧化反应,消除氧空位,在氧气氛中退火,可明显缩短退火时间,并能获得呈透明状,微有浅黄色(金红石本色)的金红石单晶体·