Ag3PO4/Bi2O3异质结光催化剂的制备及其光催化性能研究

通过水热共沉淀法制备了Ag_3PO_4/Bi_2O_3异质结光催化剂,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等测试方法对制备的催化剂进行表征,并以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究了Ag_3PO_4/Bi_2O_3的可见光催化活性和稳定性.结果表明,Ag_3PO_4粒子均匀地沉积在Bi_2O_3表面,两者结合形成了异质结.Ag_3PO_4/Bi_2O_3异质结对RhB具有良好的可见光催化活性,60 min内可催化降解85%的RhB,在循环使用4次之后对RhB的降解率仍然高达80%左右.Ag_3PO_4/Bi_2O_3在可见光下催化降解RhB过程中的电荷转移和光催化增强机理是:Ag_3PO_4导带的光生电子转移到Bi_2O_3导带,光生空穴从Bi_2O_3价带转移到Ag_3PO_4价带上,有效地促进了光生电子-空穴对的分离,聚集在Ag_3PO_4价带上的空穴直接氧化RhB.     

Pt-Pd催化剂砷中毒原因的初步研究

以AsH3为毒物,H2-O2反应为模型反应,用流动法对Pt-Pd/-A l2O3催化剂活性进行评价。用X-光电子能谱(XPS)、X-射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等对新鲜催化剂及不同失活程度的催化剂进行了表征。分析认为,AsH3引起Pt-Pd/-A l2O3催化剂失活是由于毒物AsH3发生氧化反应形成的As2O3覆盖了活性位以及非活性稳定物质在催化剂表面的形成,改变了催化剂表面组成及活性组分电子结构,导致催化剂完全失活。     

钴的氧化物对氧烛药块分解的催化机理研究

氧烛是一种使用方便、贮存容易、安全可靠的氧源。本文选用化学试剂Co2O3、Co3O4与自制催化剂CoOx作为氧烛药块分解的催化剂。通过性能试验得出,只有自制催化剂CoOx能使氧烛药块完全分解。并通过比表面积(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)等手段对各催化剂的组成、物相和形貌及颗粒度的表征,分析了自制催化剂能有效降低氧烛药块分解温度的原因。     

钴的氧化物对氧烛药块分解的催化作用

氧烛是一种使用方便、贮存容易、安全可靠的氧源.本文选用化学试剂Co2O3,Co3O4与自制催化剂CoOx作为氧烛药块分解的催化剂.通过性能试验得出,只有自制催化剂CoOx能使氧烛药块完全分解.通过比表面积(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)等手段对各催化剂的组成、物相和形貌及颗粒度的表征,分析了自制催化剂能有效降低氧烛药块分解温度的原因.     

纳米碳酸钙粒子用作润滑油添加剂的研究

采用X射线衍射仪和透射电镜检验了纳米碳酸钙粒子的粒径和内部结构，根据亲水亲油平衡值(HLB)，选择合适的表面活性剂将其加入到含有纳米碳酸钙粒子的润滑油中进行表面改性。通过测试最大无卡咬负荷、观察磨斑表面形貌和测定磨斑直径以及测试摩擦系数，对纳米碳酸钙粒子的极压性能和抗磨减摩性能进行了分析和研究；通过XPS测试对纳米碳酸钙润滑油添加剂进行了摩擦化学的分析和研究，对纳米碳酸钙粒子的抗磨减摩机理进行了系统的分析。研究结果表明，含有纳米碳酸钙粒子的润滑油具有良好的摩擦学性能。     

碳量子点/g-C3N4复合光催化剂的制备及光催化降解四环素性能

通过一步煅烧法制备了碳量子点修饰氮化碳(CQDs/g-C_3N_4)复合光催化剂,采用TEM、XPS、UV-vis、FT-IR、稳态荧光光谱(PL)及电化学阻抗等对催化剂进行了表征,考察了可见光下催化剂对水中四环素(TC)的光降解活性.结果表明,少量CQDs的沉积不仅增加了g-C_3N_4的活性位点,而且加快了g-C_3N_4表面电荷的转移,抑制了载流子的复合,进而提升了其光催化降解活性.在优化条件下,1 mL CQDs溶液(1 g/L)修饰的g-C_3N_4(1CCN)对TC的光催化降解效率为纯相g-C_3N_4的1.5倍;通过探究其活性增强原因发现,光催化活性的提升主要归因于CQDs在复合体系中的沉积,及其可作为电子储存器加快g-C_3N_4光激发所产生的电子转移,有效地抑制电子-空穴对的重组.     

钛基二氧化铱电极开发应用研究

本文阐述了改性钛基二氧化钛（IrO2)电极在硫酸、氯化钠、淡水中的电化学行为,并通过加速寿命试验、扫描电镜、X光衍射、俄歇能谱等方法,研究分析了电极寿命和电极涂层表面结构形貌,且以现场试验表明改性钛基二氧化铱电极具有良好的电催化活性和尺寸稳定性。在淡水和海水环境中使用时,该电极具有稳定性好、排流量大、质量轻、性价比高、使用寿命长和安装施工方便等优点,是一种新型的外加电流阴极保护辅助阳极材料。     

TiO_2/Au/WO_3三明治复合薄膜光电化学性能

采用电子束热蒸发镀膜技术,制备TiO_2/Au/WO_3三明治复合薄膜.借助X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、吸收光谱仪(UV-Vis)和电化学工作站对薄膜相结构、表面形貌以及光电化学性能进行了研究.研究结果表明:相比较于纯TiO_2薄膜以及TiO_2/WO_3复合薄膜,TiO_2/Au/WO_3复合薄膜的光电流密度有所增加.当Au的厚度是2nm时,复合薄膜在全光谱下和紫外光的照射下光电流最大,金属的作用是电子陷阱,并抑制了载流子的复合.当Au薄膜的厚度增加到4nm时,在可见光的作用下TiO_2/4nm-Au/WO_3光电流达到了3.5μA/cm2,这主要是由于Au颗粒的表面等离激元共振效应(LSPR).     

溶剂热法合成碳掺杂石墨相氮化碳微球及其光催化性能研究

以二聚氰胺和三聚氰氯为原料,CTAB为碳源,采用低温溶剂热法合成出石墨相氮化碳纳米微球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对材料的晶相、形貌、元素结构以及光吸收性质进行详细分析.以氙灯为光源,考察了催化剂对有机污染物的光催化分解性能.结果表明:可采用CTAB对溶剂热合成氮化碳的过程进行调控,合成出碳掺杂的氮化碳微球,聚合度随碳掺杂量的升高而下降.含碳量的增加未改变氮化碳的半导体结构,同时促进了对可见光的吸收.适量碳掺杂量的氮化碳能够加速对有机染料(玫瑰红B和甲基橙)的光催化分解速率.机理研究表明,此类催化剂对有机染料的分解过程中起主要作用的活性物种是超氧自由基.     

现代轮机工程系列讲座（十四）——油液检测技术及其应用（3）

人所共知，原子由原子核和绕核在固定轨道上旋转的若干电子组成，例如镍有28个电子，铜有29个电子，原子内部能量的变化可以是核的变化也可以是电子的变化。我们注意到外部电子转变是能量的变化，作为这些转变的结果所吸收和发射的光，相当于紫外线和波长在0.2μm-0.8μm范围内的能谱可见区。     

Pt/SDB疏水催化剂的制备及其用于水相消氢

将疏水催化剂应用于水相消氢可以提高电解水制氧装置的氧气纯度.本文以聚苯乙烯 - 二乙烯基苯(SDB)树脂为载体制备了高度分散的Pt/SDB疏水催化剂,并将其应用于水相消氢实验中.结果表明,6%的Pt/SDB催化剂消氢活性最高.在H2/O2空速(GHSV)10 000 h-1,水流量30 L/h,温度60 ℃时,氢气消除率达到了80%.采用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、热重分析仪对制备的催化剂进行了表征.分析发现,制备的催化剂具有良好的疏水性,Pt已被还原为0价态并以高度分散态存在,平均粒径小于5 nm.     

油液检测技术及其应用(3)

3光谱技术 3.1光谱技术简介 人所共知，原子由原子核和绕核在固定轨道上旋转的若干电子组成，例如镍有28个电子，铜有29个电子，原子内部能量的变化可以是核的变化也可以是电子的变化。我们注意到外部电子转变是能量的变化，作为这些转变的结果所吸收和发射的光，相当于紫外线和波长在0.2 祄～0.8 祄范围内的能谱可见区。     

纳米片状BiOCl光催化剂的制备及其催化性能研究

以五水硝酸铋和氯化钾为主要原料,水为溶剂,采用水热法合成了BiOCl粉末状光催化剂.应用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等对所制备的光催化剂进行了表征.以高压汞灯为紫外光源,甲基橙为目标降解物,对该催化剂的催化性能进行评价,系统考察了催化剂添加量、甲基橙初始浓度、光强、pH值、电解质等因素对BiOCl光催化降解甲基橙效率的影响.SEM结果表明:所制备的粉末为纳米片状结构;降解实验结果表明:初始pH值、染料浓度、光源功率以及不同电解质等因素对BiOCl的光催化性能均具有一定影响,在较大功率光源照射条件下,在pH为2,添加NaCl或者Na2 SO4电解质溶液时,BiOCl催化降解甲基橙的效果最好.     

硼-砷单层的稳定性、电子结构和光学性质研究

基于密度泛函和多体微扰理论,提出类似于石墨烯结构的硼-砷单层并且探究硼-砷单层的结构稳定性、电子结构和光学性质.计算表明:硼-砷单层有负的大结合能(-5.32 eV/atom)、声子谱中没有出现虚频,暗示它具有高的静态和动力学稳定性;其次,电子结构指明它是一个具有中等直接带隙(1.576 eV)的半导体且带隙对应变敏感可调;光学吸收谱表明硼-砷单层对近红外和可见光有较好的吸收且具有较大的激子束缚能(约590 meV).研究结果表明:硼-砷单层在电子和光电子方面具有一定的应用潜能.     

多孔二氧化锰/鱼鳞衍生碳复合材料的 制备及超级电容器性能研究

利用碳化-酸洗方法将天然鱼鳞转化为多孔碳,进一步利用表面反应在碳基体上引入非晶二氧化锰,获得具有多孔结构的二氧化锰/鱼鳞衍生碳(MnO_2/FSC)复合材料.采用场发射扫描电子显微镜、氮气吸附/脱附仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱和电化学工作站等对材料的形貌、结构、成分及电化学性能进行表征.结果表明,反应时间为1.0 h时所制备的MnO_2/FSC具有最高的比容量(181 F/g,1 A/g),且持续恒流充放电700个循环后容量基本没有衰减,表现出优异的循环稳定性.     

钛硅沸石分子筛成型方法研究

本文介绍了采用挤条成型法制备催化剂的过程，并在固定床反应器中对成型后的Ts-1催化剂的催化性能进行了系统的研究。此研究为钛硅分子筛催化合成环氧丙烷的环境工艺实现工业化，提供了有价值的信息。经过系统的研究，得到了两条结论：(1)造孔剂可以提高环氧丙烷的选择性，因为它有利于传质和传热；(2)分散剂的加入提高了环氧丙烷的选择性。     

从新角度思考低温退火锆合金的优异耐腐蚀性能:基体织构与氧化膜的形核和生长

为了定量分析两个不同织构的锆合金样品上氧化膜晶粒的形核和生长对锆合金耐腐蚀性能的影响,通过高压釜腐蚀实验、电子背散射衍射、X射线衍射、透射电子显微镜以及定量计算分析,对不同织构的锆合金样品上在两个样品生成的氧化膜物相组成、形貌、晶粒大小、织构进行了充分的研究.研究结果表明:单斜相氧化锆晶粒取向在生长过程中发生变化是因为氧化膜中的压应力导致氧化膜晶粒的转动;由于氧化膜转动至优先生长方向是位错移动和重新排列的结果,很容易触发腐蚀动力学转变.因此,当单斜相氧化锆晶粒与锆合金基体表面具有较小错配度的时候,锆合金可以获得更好的耐腐蚀性能.     

低温催化燃烧VOCs铜锰混合型催化剂的研究

考察了2种铜锰混合型催化剂低温催化燃烧各种VOCs的反应活性,以及这2种催化剂的抗湿性能和受空速的影响.结果表明,2种催化剂都能在低于260℃完全催化燃烧VOCs;1号催化剂的催化活性和抗湿性能更优.通过BET,XRD.XPS,SEM等表征发现,2种催化剂呈现无定形状态,表面孔分布特别丰富,2种催化剂都有大的比表面积,这些因素就促使2种催化剂对VOCs有高的低温活性.通过XPS分析,Cu2p3/2显示Cu元素主要是 2价,Mn2p3/2显示Mn元素主要是 4价.     

海绵钛的表面活性与氢化动力学

本文研究了真空热处理对海绵钛氢化动力学的影响。为了清洁和活化样品表面，把样品置于473K，10^-1Pa的低真空状态下，以不同的时间周期对其进行退火处理。经过这一步之后，样品在623K、773K和1073K温度下被氢化。我们发现在773K和1073K时，样品的预处理对Ti的氢化动力学并没有影响，这一过程受到氢在钛中体扩散的控制。另一方面，在623K时，样品的氢化存在一个孕育时间(腔内氢压力不变)，接着对应于表面控制过程，压力直线下降，对应氢的体扩散压力呈抛物线状。在623K时吸氢的孕育时间与在473K时的活化时间有关。这种相互关系被解释成认为与清洁阶段的两个机械操作过程有关，一是吸入的气体从Ti的空洞中被释放从而留下了清洁的钛表面，另一种是清洁的表面被氧化。     

高强度铜合金表面TiO2薄膜制备及表征

利用溶胶-凝胶法在高强度高阻尼CuAlBe合金表面制备TiO2薄膜,并通过扫描电镜、电子能谱、红外光谱、XRD等现代分析手段,对合金表面形貌、成分变化、TiO2的形态、粒子尺寸等进行分析。实验表明:在CuAlBe合金表面涂覆8次、经450℃热处理下能获得致密的连续片状TiO2薄膜;粒子尺寸为50-100 nm,其存在形式主要为锐钛矿型。