MoO_3/RGO复合材料的制备及其光催化活性

以水热法制备了正交相带状MoO_3/RGO和六方相六棱柱状MoO_3/RGO复合材料,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对样品进行了表征。研究了不同形貌MoO_3/RGO复合材料对罗丹明B的光催化降解性能。结果表明,以稳定的MoO_3溶胶作为水热反应前驱体与氧化石墨烯复合,获得的样品比表面积大、结晶度高、禁带宽度更小。材料的形貌对其光催化活性有重要影响,MoO_3/RGO复合材料在污水治理方面有良好应用前景。     

以水稻秆为生物模板制备仿生TiO2及其催化性能

以水稻秆为生物模板,结合溶胶—凝胶法制备仿生TiO₂,以亚甲基蓝的催化降解为目标,考察仿生TiO₂制备工艺优化策略及光催化活性。研究发现：当水稻秆粉末掺杂量为1.75 g,煅烧温度为500℃,煅烧时间为5 h,在太阳光下照射30 min时,亚甲基蓝的降解率高达93%以上。通过场发射扫描电镜带能谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和紫外—可见分光光度计对仿生TiO₂样品进行表征,结果显示：1)仿生TiO₂复制了水稻秆多层片状立体结构,增大了比表面积,实现了N、P等元素的掺杂;2)仿生TiO₂形成了新的杂质能级,禁带宽度窄化了0.04 eV,光吸收边带发生红移,光催化性能进一步提升。     

新工科理念下无机化学实验教学探索

新工科背景下工科专业的教学改革已经成为高校发展的必然选择。文章用焙烧浸渍法制备g-C₃N₄及其光催化分解水制氢的研究引入到能源化工专业无机化学实验的教学中,参加大学生大创项目。该综合实验的内容符合新工科背景下工科专业的发展需求,通过该实验使学生加深对理论和实践的理解,培养学生的创造创新能力和动手实践能力。     

新工科背景下无机化学实验教学探索

新工科背景下工科专业的教学改革已经成为高校发展的必然选择。文章用焙烧浸渍法制备g-C₃N₄及其光催化分解水制氢的研究引入到能源化工专业无机化学实验的教学中，参加大学生大创项目。该综合实验的内容符合新工科背景下工科专业的发展需求，通过该实验使学生加深对理论和实践的理解，培养学生的创造创新能力和动手实践能力。     

对La/N掺杂钛基光催化剂在可见光下降解亚甲基蓝的研究

通过镧/氮两种元素对纳米二氧化钛(Ti O2)进行了改性,并利用镧/氮复合掺杂的纳米二氧化钛光催化剂对亚甲基蓝染料在可见光下进行了降解研究。实验结果表明,掺杂剂配比、煅烧温度、煅烧时间对催化剂的光催化效果具有重要影响。利用制备得到镧/氮复合掺杂纳米二氧化钛光催化剂进行了染料脱除最佳条件研究。结果表明,催化剂浓度、亚甲基蓝浓度、O2含量、p H值等是影响染料在可见光下光催化降解的主要因素,在最佳实验条件下,镧/氮掺杂的光催化氧化降解率较高。同时利用扫描电镜(SEM)和透射扫描电镜图谱(TEM)表征了光催化剂的微观性质。根据此结果,推断本研究制备的镧/氮复合掺杂的纳米二氧化钛是混晶型的光催化剂。     

Cu2O/PI复合材料的制备与可见光催化性能

为了弥补聚酰亚胺(PI)作为光催化材料的缺陷,采用与氧化亚铜(Cu_2O)复合的方法制备复合光催化剂,增强其光催化性能。首先用溶液聚合的方式,制备了聚酰胺酸(PAA);将PAA浸泡在乙酸铜溶液中进行离子交换;最后在真空烘箱中热处理制备了Cu_2O/PI复合材料。采用SEM,TEM,FTIR,XRD和BET等测试方法对材料的形貌、微观结构和组成进行研究,通过UV-Vis DRS,PL和EIS等方法表征了材料的光电性能,以对硝基苯酚还原反应为模型,考察了Cu_2O/PI复合材料的光催化性能。结果表明,Cu_2O显著提高了PI基体对可见光的吸收和光生电子-空穴对的分离效率,对模型反应具有高效催化效果,催化活性较纯PI明显提高。当Cu_2O的质量分数为1%,热处理温度为275℃,热处理时间为2 h时,光催化的活性最好。研究为合成PI基高效光催化剂提供了方法依据。     

光催化还原CO2制甲烷催化剂专利技术研究进展

CO₂甲烷化是实现碳中和的重要途径。光催化还原CO₂制甲烷的关键在于寻找高效的催化剂,尽可能提高CO₂的转化率和甲烷的选择性。文章主要根据国内外光催化CO₂甲烷化催化剂的专利申请,从国内外申请趋势、主要申请人分布、核心专利、各催化剂技术分支的发展状况等方面明晰了光催化CO₂甲烷化的研究进展。同时,指出当前光催化CO₂甲烷化催化剂存在的不足、研究热点和应对策略,并对未来的发展趋势进行展望。     

沸石—地聚合物复合多孔材料制备及其二氧化碳吸附性能研究

通过固体吸附剂捕集CO₂,是CO₂捕集和封存技术中最为有效的手段之一。以粉煤灰和矿渣为原料,通过碱激发剂、发泡剂、稳泡剂制备出具有发达孔隙结构的固废基地聚合物复合多孔材料。采用正交试验对复合多孔材料配比进行优选,制备出抗压强度达到15.395 N,CO₂吸附量为156.28 cm³/g的地聚合物复合多孔颗粒。在优选方案的基础上,将13X分子筛、4A分子筛、斜发沸石三种不同类型沸石添加到地聚合物基质中,制备出沸石—地聚合物复合多孔材料。添加沸石后,抗压强度有所降低,但比表面积和孔体积均提高,CO₂吸附性能明显改善。其中,添加13X沸石后性能最优,CO₂吸附量达到602.43 cm³/g,较未添加沸石的复合多孔材料的CO₂吸附能力提高了约3.2倍。     

CuO/Au纳米复合薄膜的制备及其光电性能研究

本文通过一种简单的方法制备CuO纳米薄膜,然后采用湿化学法合成CuO/Au纳米复合薄膜。采用XRD,SEM,XPS等仪器对CuO/Au纳米复合薄膜进行表征。通过对样品的紫外可见光吸收和场发射效应的研究,对比了CuO/Au纳米复合薄膜与CuO纳米薄膜的光学性能和场发射性能。结果表明经过Au纳米粒子修饰之后的CuO/Au纳米复合薄膜的可见光吸收明显增强,场发射性能有了显著的提高。优化后的样品可获得1.8V/μm的低通电场和38.8μA/cm2的高电流密度。增强因子达到了2171。Au的修饰使CuO和Au在界面处形成了较好的欧姆接触,加之Au优良的导电性,这共同导致了CuO/Au纳米复合薄膜优异的场发射性能。     

ZrO2/Al2O3包膜高耐候性钛白粉的制备

二氧化钛是一种化学性质较稳定的白色颜料,不易与其他物质反应。但未经表面包覆的二氧化钛颜料有光化学活性缺陷,应用于涂料或者塑料中容易产生失光、变色及粉化等弊病,影响其应用。文章以自产未表面处理的金红石型钛白粉,制备了ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)复合包膜钛白粉,并通过扫描电镜、透射电镜及表面能谱分析表征钛白粉的外观形态及表面成分,证明其ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)复合包膜具有均匀连续并且致密的特性,并探讨分析了ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)复合包膜钛白粉的机理。其颜料性能分析表现优异,通过以二氧化钛光催化罗丹明的降解实验分析钛白粉的光催化活性,其结果表明文章制备的钛白粉包膜效果良好,耐候性优异。     

一步合成Fe_3O_4-石墨烯复合材料的锂电性能研究

Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料通过简便的一步水热法合成。作为锂离子电池的负极材料,表现出超快充放电的稳定循环性能。它们的循环容量为330 mAh/g,并在3500次循环后维持在108 mAh/g。本研究结果表明,在大规模生产中生产金属氧化物/石墨烯纳米复合材料的方法是实现超快充电锂离子电池。     

硅铝二元膜包覆SrAl2O4:Eu2+,Dy3+荧光悬浮液显现潜在手印的研究

采用溶胶-凝胶法对SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺表面进行硅膜和铝膜包覆,制成硅铝二元膜包覆SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺荧光粉末,将该荧光粉末配制成小颗粒悬浮液后,应用于疑难复杂客体表面潜在手印的显现。研究表明,硅铝二元膜包覆SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺荧光悬浮液在365 nm紫外光照射下能够发射出明亮的绿色荧光,显出的手印纹线清晰连贯、细节特征明显,且在撤去灯光后能够持续发光,可以消除客体背景色的干扰。该悬浮液对常见渗透性客体、非渗透性客体、陈旧手印和水浸客体表面潜在手印均具有良好显现效果,特别是对背景颜色复杂、具有自体荧光的客体,其长余辉特性能够实现手印的无背景显现。     

SF6断路器的应用与维护

<正>SF₆断路器是利用SF₆气体作为绝缘介质和灭弧介质的断路器。SF₆出现于20世纪初,它是硫在氟中燃烧时所形成的气体。SF₆气体在通常状态下是一种无色、无味、无毒、不燃烧、化学性能稳定的气态物质,它的密度大约是空气的5倍。SF₆以其良好的绝缘性能和灭弧性能,被广泛应用     

镍/POD纤维复合材料的制备

用原位还原法制备镍/POD纤维复合材料,以期提高金属纳米粒子的分散性,赋予纤维功能性,得到新型镍/POD纤维复合材料。通过改变镍离子的浓度、纤维的类型及纤维的处理方法等条件,得到不同比例的镍/POD纤维复合材料,并对其进行表征。结果表明:POD纤维能很好地与镍复合,且具有优良的电、磁学性能和吸波性能。     

聚吡咯/纤维素纳米复合材料的应用研究进展

纤维素具有独特的结构和优良性能,在生物工程、建筑材料、机械装置和污水净化等方面具有较大的应用潜力,是吸附材料、保温阻热材料、电磁装备等复合材料的理想基体。聚吡咯与纤维素的复合可实现功能互补,相应复合材料具有巨大利用潜力。文章概述了近年来聚吡咯-纤维素复合材料在导电、吸附、吸波、光催化材料等方面的新进展,展望了聚吡咯/纤维素复合材料的发展前景。     

铝合金硬质阳极氧化提高15-5PH不锈钢表面性能

以15-5PH不锈钢试样为研究对象,首先实施不锈钢热浸镀铝工艺,再利用聚四氟乙烯(PTFE)进行铝合金硬质阳极氧化处理,考察不同实验条件下所得阳极氧化膜的表面性能。研究发现：依照热震测试方法(GB/T 5270—2005)对试样反复加热、激冷,热浸镀铝层和阳极氧化膜都与基体结合牢固,具有较好的结合强度;硅含量6%、热浸镀铝温度630℃、热浸镀铝时间2 min可作为理想的不锈钢热浸镀铝工艺参数,可得到15 μm厚度的热浸镀铝层;添加PTFE纳米乳化液进行硬质阳极氧化,所得PTFE-A1₂O₃氧化膜相比普通A1₂O₃氧化膜具有更好的化学稳定性和热稳定性;当PTFE纳米乳化液含量为25%时,PTFE-A1₂O₃氧化膜自润滑性最好。     

几种重金属离子在甲基橙光催化降解中的作用研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/GR复合材料为光催化剂,以模拟太阳光为光源,研究Cr~(6+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Ag~+4种重金属离子对甲基橙光催化降解的作用,考察了重金属离子种类、重金属离子浓度、溶液酸度和反应气态氛围对甲基橙光催化效果的影响。实验结果表明:在固定甲基橙和4种重金属离子的的浓度均为30mg/L,除Cr~(6+)对甲基橙的光催化降解起抑制作用外其它3种重金属离子均起促进作用,Fe~(3+)促进效果最好,经过60min光照后,甲基橙的降解率可高达99.6%;当4种重金属离子的浓度下降至5mg/L,对甲基橙光催化降解的促进作用则表现为Cr~(6+)>Fe~(3+)>Cu~(2+)>Ag~+;反应体系的酸度越大,4种重金属离子对甲基橙光催化降解的促进作用越小,在pH=3时,4种重金属离子对甲基橙光催化降解的促进作用最好,表现为Cr~(6+)>Fe~(3+)>Cu~(2+)>Ag~+,而当pH=9时则4种重金属离子均表现为抑制作用;4种重金属离子在O_2、空气和N_2这3种气态氛围中均对甲基橙的光催化降解起促进作用,表现为O_2>空气>N_2。     

TiO2纳米管的制备及其在太阳能电池中的应用

首次以电化学沉积法制备的ZnO纳米棒阵列为模板,采用溶胶-凝胶方法制备了TiO₂纳米管阵列。通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪等技术对样品的结构、表面形貌及组成进行了表征。研究了电解液浓度对ZnO薄膜表面形态的影响,溶胶陈化时间对TiO₂结构的影响。并将TiO₂纳米管阵列作为太阳能电池的阳极,研究其光电转化效率。结果表明：ZnCl₂浓度为0.015 mol/L时沉积的ZnO质量较高,以该条件下制备的ZnO为模板,在陈化时间为12 h下可制备出尺寸均一,结构较好的有序TiO₂纳米管阵列。将陈化时间为12 h条件下制备的TiO₂纳米管阵列组装至太阳能电池中,电池的效率可高达40%。     

凹凸棒石负载多元金属掺杂二氧化钛光催化降解有机污染物

湿法提纯和酸处理凹凸棒石提高其比表面积和吸附性能;通过浸渍法制备了Fe-Ag-La多元金属改性二氧化钛;以改性后的凹凸棒石为载体,制备了负载型光催化复合材料。用XRD、UV-Vis和SEM等方法对材料进行分析,用亚甲基蓝(MB)为模拟有机污染物,研究金属掺杂量、催化剂用量、光照时间等因素对光催化活性的影响。实验结果表明,Fe-Ag-La掺杂量为1%,催化剂加入量为10mg/L,紫外灯照射MB溶液2h,溶液的脱色降解率可达90%以上。催化剂循环使用5次后MB溶液的脱色率仍在80%以上。实验还发现负载型光催化复合材料在太阳光下也具有很好的活性。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及其光催化活性的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,以甲基橙为模型污染物,考察了影响纳米二氧化钛光催化活性的主要因素,并采用TEM,XRD等方法对样品进行了表征。结果表明:具有较高光催化活性的纳米二氧化钛的制备条件是钛酸丁酯、无水乙醇、冰乙酸、水的比例(体积比)为10∶19∶8∶4,500℃下煅烧2h；纳米二氧化钛质量浓度为1g/L时光催化效果最佳；纳米TiO₂具有锐钛矿型晶体结构,平均粒径为10～20nm。