三氧化钼与金纳米粒子复合薄膜光致变色特性的研究

MoO3具有光致变色特性,在大屏幕显示、高密度存储和灵巧窗等研究领域中具有潜在的应用前景^[1-3]。但由于MoO3薄膜中相当一部分光生载流子被复合,其参与变色反应的利用率很低,导致MoO3薄膜的变色效率较低,使其难以实现实用化。半导体表面修饰贵金属后,在半导体／金属界面上可形成Schottky势垒,这将有助于光生载流子的有效分离,从而提高其利用率。据此,本文采用在MoO3薄膜表面修饰金纳米粒子的方法,制备了MnO3和金纳米粒子的复合薄膜（MoO3/Au),变色试验结果表明,MoO3/Au复合薄膜的紫外和可见光变色效率相对MoO3薄膜均有较大的提高。     

WO3纳米管的模板法制备及表征

0引言 WO3纳米材料具有光致变色、电致变色、气致变色等特性,可用于光学信息和储存显示器、pH值探测器、气敏传感器、灵敏窗口等[1,2];并且在太阳能的储存与利用、光电转换、光催化降解大气和水中的污染物等方面有着广阔的应用前景[3,4],成为近几年重点研究的半导体材料之一.以前纳米WO3的制备主要集中在薄膜上,其薄膜的制备工艺已经相当成熟,主要包括蒸发法、溅射法、CVD法、喷涂法、阳极氧化法、溶胶-凝胶法等[3].     

γ辐照引发无皂乳液聚合法一步合成Ag-聚4-乙烯基吡啶杂化微凝胶

无机-聚合物纳米复合材料是将聚合物与一种或多种无机纳米粒子复合而成的一种材料,它同时具有无机纳米粒子和聚合物的优良特性,在许多重要技术领域具有广泛的应用前景.近20年来,无机-聚合物纳米复合材料的制备及应用备受关注[1~6].包括杂化微凝胶在内的纳米复合微球是无机-聚合     

双长链烷基Dawson结构钼磷酸复合薄膜的制备、结构及光致变色性质

近年来 ,无机 -有机复合材料由于其独特的结构和特殊的光、电和磁功能特性而引起科研工作者的广泛关注 [1,2 ] .杂多化合物为均一的无机多聚物 ,具有笼状结构 ,结构中均有 M3O13三金属氧簇 ,能够接受电子生成杂多蓝或杂多棕 ,加之其在水和有机溶剂中的溶解性和稳定性 ,使其在光电变色材料领域中具有潜在的应用价值 [3～ 5] .但这类化合物难于加工成实际应用的器件 ,因而限制了其进一步的应用 .利用有机组分调控的超分子自组装技术可构建光致变色同多酸或杂多酸纳米薄膜材料 ,从而为开发变色响应快、稳定性好、变色可调控的新型光电变色高密…     

导电聚苯胺与磁性γ-Fe2O3纳米复合物的电磁性能

将无机磁性纳米粒子与导电高分子进行化学复合方面的研究已引起了人们的关注[1,2]. 由于该复合材料同时具有有机和无机材料的优异性能, 因而展示了巨大的应用潜力, 特别是在光、电和磁等领域的潜在应用前景更引起了各国研究者的高度重视[3～7].     

利用光电子能谱研究氩离子对三氧化钨纳米线的还原作用

三氧化钨是具有多功能的宽带隙半导体材料,它表现出许多独特的性质,具有广阔的应用前景,成为目前纳米材料的一个研究热点.三氧化钨有显著的电致变色、气致变色、热致变色、光致变色的特性,它们可以用来做成平板显示器[1]、灵巧窗口[2]、温湿度传感器[3]等等.此外,一些氧化钨低值氧化物(WO3-x)还有很好的电特性,尤其表现在超导及电荷输运能力方面[4].本文利用光电子能谱技术,对三氧化钨纳米线的还原进行深入细致的分析,力图阐明其还原所经历的复杂过程.     

磷钨酸盐修饰的氧化钨薄膜的制备与电致变色性质研究

为了提高WO_3纳米粒子薄膜的光学对比度,利用层接层自组装方法,将Keggin型结构的磷钨酸盐H_3[α-PW_(12)O_(40)]与WO_3纳米粒子复合,制备[PEI/PW_(12)/PEI/WO_3]_(20)复合膜.采用扫描电镜、紫外光谱和电化学工作站对复合膜的形貌及电致变色性能进行研究,结果表明:该复合膜与单纯的WO_3纳米粒子薄膜相比,光学对比度提高了117.28%,且这种复合膜提供了较大的H~+扩散系数,可以获得更好的电致变色性能.     

WO_3/4,4'-联苄胺光致变色超晶格薄膜的研究

无机 -有机超晶格薄膜材料的制备以及性质研究是目前国际上的研究热点。基于超分子化学自组装原理 ,利用自组装技术构建含有有机分子的光致变色纳米超晶格薄膜材料 ,是一种研制光致变色功能薄膜材料的新方法。此项研究能够为研制变色响应速度快的、稳定性好的、变色可调控的光致变色器件奠定基础 ,具有深远的意义和重要的科学价值。本文采用溶液中相反电荷聚电解质自组装的方法 ( PEs法 ) [1] ,制备了 WO3/4,4′-联苄胺超晶格薄膜 ;采用紫外可见吸收光谱和小角 X-射线衍射谱对薄膜的层状结构和分子的排列方式进行了研究。1　实验部分1.1　…     

WO3/4,4′-联苄胺光致变色超晶格薄膜的研究

无机-有机超晶格薄膜材料的制备以及性质研究是目前国际上的研究热点.基于超分子化学自组装原理,利用自组装技术构建含有有机分子的光致变色纳米超晶格薄膜材料,是一种研制光致变色功能薄膜材料的新方法.此项研究能够为研制变色响应速度快的、稳定性好的、变色可调控的光致变色器件奠定基础,具有深远的意义和重要的科学价值.本文采用溶液中相反电荷聚电解质自组装的方法(PEs法)[1],制备了WO3/4,4′-联苄胺超晶格薄膜;采用紫外可见吸收光谱和小角X-射线衍射谱对薄膜的层状结构和分子的排列方式进行了研究.     

壳聚糖辅助制备WO_3薄膜材料及其电致变色性能

以壳聚糖(CS)为辅助材料,利用层层自组装方法(LbL)制备了WO3复合薄膜材料(CS/WO3).采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)和循环伏安扫描(CV)等手段对CS/WO3纳米复合材料的形貌和电化学性能进行了表征.利用电化学和UV-Vis联机技术研究了复合材料的电致变色性能.结果表明,该复合材料呈现出从无色到蓝色的颜色调变,其光反差可达48.0%,着色效率为58.5cm2/C,着色与褪色时间分别为9.5和1.8s.     

ZnO-TiO2和WO3-TiO2复合薄膜光催化剂的制备与性能

采用溶胶一凝胶法在多孔钛片上制备了 ZnO-TiO₂和WO₃-TiO₂复合半导体光催化剂,用甲基橙的光催化降解反应对所得薄膜的催化活性进行评价,并通过XRD和DTA等手段对样品进行了表征.结果表明,ZnO和WO₃的掺入降低了TiO₂的相转变温度,ZnO适宜掺杂量为0.1 mol%, WO₃适宜掺杂量为0.5 mol%, ZnO-TiO₂和WO₃-TiO₂复合薄膜比纯TiO₂薄膜光催化活性分別高出77.0%和96.7%.     

不同WO3含量对CeO2-ZrO2-WO3催化剂在NH3选择性催化还原NO中的影响

采用水热法制备了CeO₂-ZrO₂-WO₃(CZW)催化剂,考察了WO₃含量对CZW催化剂上NH₃选择性催化还原NO_x性能的影响,并利用X射线衍射、N₂吸附-脱附、H₂程序升温还原、NH₃和NO程序升温脱附等方法对其进行了表征。结果表明,WO₃以无定形的形式存在于催化剂中,添加WO₃后显著提高了催化剂的表面酸性,并且在CZW催化剂上出现了强吸附的NO物种,从而有利于提高催化剂的活性。另外,适量的WO₃引入将增大催化剂的比表面积,促进催化剂的氧化还原性能,这将有利于提高SCR的催化活性。和CeO₂-ZrO₂催化剂相比,当WO₃的含量为20%时,CZW催化剂表现出良好的抗硫性能。此外,当空速为60 000 h^-1时,在200~463 ℃,该催化剂显示出了大于90% NO_x转化率。     

Fabrication of Z-Scheme WO3/KNbO3 Photocatalyst with Enhanced Separation of Charge Carriers

Z-Scheme photocatalysts as a research focus perform strong redox capability and high photocatalytic performance. WO₃/KNbO₃ photocatalysts were fabricated by ball milling method, and performed higher photocatalytic activity in liquid degradation(rhodamine B, methylene blue and bisphenol A), compared with WO₃ or KNbO₃ monomer. This is due to that Z-scheme heterojunction is formed between WO₃ and KNbO₃, and the holes photo-excited in valence band of KNbO₃ are quickly combined with the electrons in conduction band of WO₃. The electrons accumulated in conduction band of KNbO₃ show high reducibility, thereby reducing O₂ to ^·O₂^-, and the holes in valence band of WO₃ show high oxidative to oxidize H₂O to ^·OH, respectively. Furthermore, it is proved by means of electron spin resonance(ESR) spectra, terephthalic acid photoluminescence probing technique(TA-PL), and UV-Vis absorption spectra of nitroblue tetrazolium. This work indicates that the fabrication of Z-scheme structure can improve the photocatalytic activity by efficiently separating the photogenerated electrons and holes in the photocatalytic reaction system, which is helpful to deeply understand the migration mechanism of photoexcited carrier(band-band transfer and Z-scheme transfer) in heterojunction photocatalysts.     

CeO_2与WO_3协同作用对CeO_2-WO_3催化剂脱硝性能影响的研究

采用原位自组装法分别制备纯CeO_2、WO_3和CeO_2-WO_3(CW)催化剂,并研究其NH_3选择性催化还原NO_x的催化活性。结果表明,WO_3的加入使得CW催化剂以微孔为主且具有最大的孔容和较大的比表面积,提高了其催化性能。WO_3的加入增强了Ce和W之间的相互作用,显著地提升了Ce~(3+)和O_α的含量。CW催化剂具有最多的酸性位点。因此,CW催化剂催化活性最好,在250-400℃温度下NO_x转化率为100%。     

CuO-WO3-ZrO2的结构和性质对苯甲醛加氢反应催化性能的影响

采用共沉淀法制备了不同CuO和WO₃含量的CuO-WO₃-ZrO₂催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 X射线荧光光谱(XRF)、 N₂气物理吸附、 氢气程序升温还原(H₂-TPR)、 X射线光电子能谱(XPS)及程序升温脱附(TPD)等手段对催化剂的结构和表面性质进行了表征. 结果表明, WO₃的引入可以调变ZrO₂的晶型, 从而使催化剂的比表面积和孔径发生变化, 促进CuO在催化剂表面的分散, 并影响催化剂的酸碱性. 在苯甲醛加氢制备苯甲醇反应中, 以CuO质量分数为18%, WO₃质量分数为10%的CuO-WO₃-ZrO₂为催化剂时苯甲醛单程转化率达到92.03%, 产物苯甲醇的选择性为94.76%.     

Comparison between the effects of TiO2 synthesized by photoassisted and conventional sol-gel methods on the photochromism of WO3 colloids

WO3 colloids can exhibit a blue color under UV-light irradiation due to the absorption of electrons trapped at the energy levels within the forbidden gap and this coloration performance can be improved by TiO2 nanoparticles. In this work, it is found that TiO2 prepared by the photoassisted method (TiO2-P) exhibits stronger enhancement effects than that prepared by the conventional sol-gel method (TiO2-C). Several possible mechanisms have been proposed to account for this phenomenon. The migration of charge carriers toward different directions is promoted since the flat-band potential of TiO2-P colloids is more negative than that of TiO2-C and the contact between WO3 and TiO2 particles is improved in the WO3/TiO2-P system; there are more efficient TiO2 and hole scavengers (i.e., Ti3+ and/or TiO2-O2*- species) in the system containing TiO2-P; the bandgap of TiO2-P becomes narrowed, and so on. In addition, the potential applications of this process are also discussed briefly.     

Cu/WO3-TiO2光催化剂上丙烯和二氧化碳合成MAA反应性能

研究了Cu/WO₃-TiO₂对CO₂和C₃H₆的吸附特性和光催化性能.结果表明,在Cu/WO₃-TiO₂催化剂表面存在金属位Cu,Lewis酸位W⁶⁺和Ti⁴⁺以及Lewis碱位W-O-Ti的桥氧和WO的端氧三类活性中心;在金属位Cu和Lewis酸位Ti⁴⁺(或W⁶⁺)的协同作用下,CO₂形成活性较高的卧式吸附态Cu-(CO)-O→Ti⁴⁺(或W⁶⁺),C₃H₆的β-H和β-C分别吸附在Lewis碱位WO与金属位Cu上,形成Cu-(CH₂)C(CH₃)-H→OW吸附态;Cu/WO₃-TiO₂催化剂吸收阈值蓝移和光吸收量的提高均有利于其催化活性的提高,担载质量分数为10%的WO₃光催化剂的催化活性优于其它含量的催化剂,光量子效率最高(19.7%);在383K,0.1MPa,空速200h^-1和125W紫外灯辐照下,C₃H₆转化率为7.4%,甲基丙烯酸(MAA)的选择性超过95%.根据实验结果提出了光促表面催化合成反应的机理.     

WO3的引入对MnOx-Fe2O3催化剂上NH3-SCR反应中N2选择性的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了不同含量钨修饰的MnO_x-Fe₂O₃催化剂,重点考察WO₃的引入对NH₃-SCR反应中N₂选择性的影响,通过XRD、BET、XPS、H₂-TPR、Raman和In situ DRIFTS等手段对催化剂的物理化学性质进行表征。结果表明,钨的引入显著提高NH₃-SCR的N₂选择性,当WO₃质量分数为15%时,具有最佳的NH₃-SCR催化性能,且在50-250℃条件下N₂O浓度始终低于0.003%。这主要是由于适量WO₃的引入,导致催化剂物相由α-Fe₂O₃向γ-Fe₂O₃转变,并与锰相互作用形成新的无定型MnWO₄,获得较大的比表面积;使得Mn⁴⁺/（Mn³⁺+Mn⁴⁺）比例减少但Fe²⁺及表面化学吸附氧（O_α）含量增加,从而降低催化剂氧化性;增强催化剂表面的Lewis酸性位点的含量及强度,增强NH₃的吸附,促进了SCR反应,同时抑制了NO₂深度氧化形成硝酸盐物种,降低硝酸盐物种还原产生的副产物N₂O含量,从而显著提高WO₃-MnO_x-Fe₂O₃催化剂在NH₃-SCR中的N₂选择性。     

不同载体对负载型氧化钨催化剂在己二酸合成反应中的结构及性能影响

以SBA-15、六角介孔二氧化硅(HMS)和SnO2为载体,通过浸渍法合成了含钨负载型催化剂,并考察了三种催化剂在环氧环己烷选择氧化制备己二酸反应中的催化性能.通过X射线衍射(XRD),透射电镜/场发射透射电镜(TEM/FETEM),紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS),拉曼(Raman)光谱,X射线光电子能谱(XPS)以及傅里叶变换红外(FTIR)光谱等手段对各种催化剂的结构进行表征.结果表明,载体与催化剂的性能有密切的关系.以SnO2为载体的WO3/SnO2催化剂活性最高,其次是WO3/HMS催化剂,WO3/SBA-15催化剂的活性最差.XRD分析显示WO3/SnO2催化剂中氧化钨物种的晶化程度最低,TEM和XPS结果表明氧化钨物种在WO3/SnO2催化剂表面高度分散并且粒径尺寸很小(约2 nm),UV-Vis DRS结果表明在WO3/SnO2催化剂中存在孤立[WO4]四面体和低聚态的钨物种,这些物种的存在可能是WO3/SnO2催化剂具有高活性的主要原因.此外,WO3/SnO2催化剂可以重复使用多次,6次反应后己二酸(AA)得率仍然保持在80%以上,说明氧化钨物种与SnO2载体间存在强烈的相互作用,从而提高了催化剂的稳定性.     

Effect of calcination temperature on the surface morphology and crystallinity of tungsten (VI) oxide nanorods prepared using colloidal gas aphrons method

The effect of calcination temperature on the surface morphology and crystallinity of tungsten (VI) oxide, WO₃ nanorods prepared using colloidal gas aphrons (CGAs) as template was studied. The synthesized WO₃ nanorods were calcined in a furnace for 4 h at four different temperatures, i.e., 400, 500, 600 and 700 °C. The morphology of the calcined WO₃ nanorods have been characterized by both transmission electron microscope (TEM) and variable pressure scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive X-ray analysis (EDAX). The results showed that the calcination temperature influenced the shape and size of the WO₃ nanorods produced. It is also found that the calcination at various temperature do not effect the composition and the purity of the WO₃ nanorods. In order to characterize the crystalinity of WO₃, X-ray diffraction (XRD) has been used. It shows that all the calcined WO₃ produced are in crystalline form compared to the as-prepared WO₃ nanorods, which is in amorphous form.