氮化碳空心微球的结构调控及其光催化氧化还原性能

以乙腈为溶剂,通过改变前驱物三聚氰氯和二聚氰胺的比例来调控氮化碳(CN)空心球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对材料的晶相、形貌以及光吸收性质进行了详细分析.结果表明,通过改变前驱物的比例可以对CN空心球进行调控.以氙灯为光源,通过降解MO和还原Cr(VI)对调控的CN空心球活性进行测试;通过改变Cr(VI)溶液的pH值来改善还原Cr(VI)的效率并研究了其机理.同时对甲基橙(MO)的光催化降解和Cr(VI)的光催化还原之间的相互作用进行了考察,适当降低Cr(VI)溶液pH值能够提高其光催化还原率.通过自由基捕获实验得知在CN光催化还原Cr(VI)过程中起主要作用的是e~-和·O_2~-.在Cr(VI)/MO/CN空心球体系中,Cr(VI)和MO对双方的光催化过程都有促进作用.一定浓度的MO加入后,对降解MO和还原Cr(VI)都具有促进作用.     

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.     

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.     

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.     

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.     

轻稀土掺杂DyFeCo磁光记录膜的制备及其特性研究

制备了非晶DyFeCo磁光记录薄膜，测量了其磁光Kerr转角与饱和磁化强度对温度依赖关系。研究了轻稀土参杂部分取代Dy对磁光记录薄膜的Kerr转角的影响，发现在一定参杂比范围内能够有效提高薄膜的Kerr转角。     

不同碳材料对挥发性有机气体的吸附性能研究

本文以苯、正庚烷、1,2-二氯乙烷、氟利昂22(F22)作为VOCs代表物质,考察了不同碳材料对VOCs的吸附能力。试验结果表明:不同碳材料对苯、正庚烷、1,2-二氯乙烷的吸附呈现出相似规律。在相同的吸附条件下,吸附能力是球形活性炭>常规活性碳>改性活性碳纤维>活性炭纤维,同一种碳材料对三种代表物质的吸附能力为:正庚烷>苯>1,2-二氯乙烷。几种碳材料对F22的吸附能力很差。     

Li2 MnO3正极材料中掺杂Co、Ni的电化学性能研究

分别以金属Co和Ni替代Li_2MnO_3中的部分Mn,并采用高温固相合成法制备Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3和Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3正极材料,通过SEM分析和X射线衍射观察材料的微观形貌和晶体结构,循环伏安法、交流阻抗测试和恒流充放电实验,测试材料的电化学性能.结果表明:Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3材料的首次放电比容量为308.9 mAh·g~(-1),库伦效率为92.1%,循环40圈时容量保持率为93.7%,Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料的首次放电比容量为282.6 mAh·g~(-1),库伦效率为98.2%;循环50圈时放电比容量为332.6 mAh·g~(-1),充放电性能较好;Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料锂离子扩散电阻小,氧化还原峰极化小,展现出良好的循环稳定性.由此得出结论,Co掺杂所得Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料相比于Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3材料,不仅具有更完好的晶型结构,还有更高的放电比容量、更长的循环寿命以及良好的循环稳定性.     

CMC-纳米铁的制备及其降解水中高氯酸盐的研究

针对高氯酸盐的污染问题,采用化学还原法和同步修饰法成功制备了高稳定的强还原剂CMC-纳米铁(CMC-Fe)微粒.透射电镜、X射线衍射及红外光谱研究表明,CMC-Fe平均粒径小于20 nm,具有良好的分散性和稳定性;ClO4-还原降解研究表明,反应遵循表观一级动力学规律,表观速率常数与还原剂用量和温度呈正相关,而与pH值呈负相关;当ClO4-初始浓度为20 mg/L,降解初始pH值为4.0,CMC-Fe用量为0.5 g/L,反应温度为35℃时,辅以超声波作用,ClO4-降解率可达95.2%;与普通纳米铁相比,CMC-Fe对高氯酸盐的降解率和反应速率分别提高了2.9和6.5倍.     

介孔锌粉的制备及其性能研究

本文以非离子表面活性剂C16EO10或平平加O-25的溶致液晶做模板,首次合成电池用介孔锌粉,并对合成的锌粉的形貌、视密度、振实密度进行了检测分析,以及电性能的研究。结果表明,用C16EO10和平平加O-25制备的锌粉的视密度分别为0.48 g/cm3、0.47 g/cm3,振实密度分别为1.13 g/cm3、0.98 g/cm3,析气量分别为0.09 ml/(1g·3d)、0.18 ml/(1g·3d)。介孔锌粉具有较好的大电流密度放电性能。     

MIL-101的制备及其VOCs吸附性能研究

以醋酸钠为矿化剂,通过水热法制备金属有机框架MIL-101,用X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱仪、气体吸附仪等对材料进行表征,利用静态吸附法对苯、甲醇、甲苯和水的吸附性能进行研究.结果表明:制备的MIL-101形貌为八面体,颗粒尺寸约为500 nm,其VOCs吸附性能与220℃制备所得的MIL-101(HF)性能相当,优于210和200℃制备所得的产物,明显优于商业活性炭,在25℃下,对苯、甲醇和甲苯的吸附量分别达到1 300、1 127.7和750 mg/g.通过比较吸附等温线的初始斜率发现,甲苯/水的吸附选择性最好,苯其次,甲醇最差.     

新型复合环氧涂料的制备及其性能研究

运用插层聚合的方法制备了蒙脱土/聚苯胺复合材料,并对其表征.然后将复合材料加入到环氧树脂中,以聚酰胺树脂作为固化剂,制备复合环氧涂料.通过XRD分析表明制备的复合材料中蒙脱土被完全剥离;同时FT-IR分析表明聚苯胺与蒙脱土存在相互作用;涂层力学性能测试表明复合材料各项力学性能均得到提高;电化学阻抗谱(EIS)表明蒙脱土...     

轻稀土掺杂DyFeCo磁光记录膜的制备及其特性研究

制备了非晶DyFeCo磁光记录薄膜,测量了其磁光Kerr转角与饱和磁化强度对温度依赖关系.研究了轻稀土参杂部分取代Dy对磁光记录薄膜的Kerr转角的影响,发现在一定参杂比范围内能够有效提高薄膜的Kerr转角.     

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.     

舰艇用PAN-PEI纤维的制备及其吸附甲醛性能研究

以聚丙烯腈纤维(PAN)为基体,以聚乙烯亚胺(PEI)上的胺基为功能基团,制备了PAN-PEI纤维.用酸碱滴定法、红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对纤维进行表征,模拟舰艇实际工况条件测试了纤维对甲醛的吸附性能.环境温度25℃、相对湿度50％、甲醛初始浓度为0.96 ppm:将1g纤维放入容积为80 L的环境试验舱中,45 min后甲醛浓度下降到0.08 ppm;将100 g纤维制成滤器安装于空气净化器中,在体积为30 m3的环境实验舱内运行空气净化器50 min后甲醛浓度下降到0.08 ppm.     

舰艇用PAN-PEI纤维的制备及其吸附甲醛性能研究

以聚丙烯腈纤维(PAN)为基体,以聚乙烯亚胺(PEI)上的胺基为功能基团,制备了PAN-PEI纤维。用酸碱滴定法、红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对纤维进行表征,模拟舰艇实际工况条件测试了纤维对甲醛的吸附性能。环境温度25℃、相对湿度50%、甲醛初始浓度为0.96 ppm:将1 g纤维放入容积为80 L的环境试验舱中,45 min后甲醛浓度下降到0.08 ppm;将100 g纤维制成滤器安装于空气净化器中,在体积为30 m3的环境实验舱内运行空气净化器50 min后甲醛浓度下降到0.08 ppm。