Ni纳米团簇修饰的板钛矿TiO2准纳米立方块的制备及其光催化产氢性能

本文采用化学还原法制备了系列Ni纳米团簇(NCs)修饰的板钛矿TiO₂准纳米立方块(Ni/BTN). 结果表明,Ni NCs的负载量和氧化态对Ni/BTN复合材料的光吸收、光催化活性和稳定性均存在显著的影响. 在制备的系列Ni NCs负载产物中,0.1%Ni/BTN复合材料的光催化产氢活性(156 μmol/h)最佳,为单纯的BTN产氢活性(36 μmol/h)的4.3倍. 进一步的研究结果表明,Ni NCs的超细尺寸(∽2 nm)和高分散性有利于快速捕获BTN的光生电子,从而可缩短光生电荷的传输距离和提高BTN 的光催化活性. 结果证明了板钛矿TiO₂是一类潜在的高效光催化材料,为采用低成本Ni基助催化剂进一步提高其光催化性能的研究提供了重要的思路.     

直接Z型CdO-CdS纳米棒阵列的制备及其光电催化性能研究（英文）

本文通过简单的水热法制备了一种CdO-CdS-维纳米棒阵列,并系统地研究了材料的结构、形貌及其光电化学性质和产氢活性.所得纳米棒为直径100至200 nm的六方柱.通过优化煅烧温度和时间得到了该实验条件下光电催化性能最优的样品.在0 V vs.Ag/AgCl偏压下,CdO-CdS光电流密度为6.5mA/cm~2,光电催化产氢活性为240μmol·cm~(-2)·h~(-1),几乎是纯CdS的2倍.该体系的光电催化性能超过了许多己报道的相似体系.根据材料结构和光电化学性能表征结果,提出了直接z型光催化机理,该机理可以很好地解释光致载流子的高分离效率和优异的氧化还原性能.     

金红石相含量对TiO_2纳米纤维光催化的影响

本文采用静电纺丝法制备出不同前驱条件下的TiO_2纳米纤维。用扫描电镜对样品的形貌进行表征,结果表明纤维直径约为100nm且表面粗糙;X-射线衍射和拉曼结果显示不同前驱条件制备的样品中锐钛矿相与金红石相的比例不同;利用紫外可见分光光度计测试TiO_2纳米纤维对亚甲基蓝的光催化活性分析所制样品的光催化活性,结果表明加热条件下样品的活性更高;原因是加热条件下金红石相的含量更多,两相混合为电子跃迁提供更多的跃迁能级,增加了光生电子和空穴的寿命,从而减少两者的复合几率,提高TiO_2纳米纤维的光催化活性。     

NiO/TiO2复合纳米管的水热制备及光催化性能

采用水热法,制得了管径约为10～15nm、管长约为10～300nm、管壁上附着NiO纳米颗粒的TiO_2纳米管复合光催化剂(NiO/TiO_2).采用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电镜、X射线光电子能谱及紫外-可见漫反射光谱等技术对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,评价了纳米管的光催化活性.结果表明:NiO晶粒与TiO_2晶粒结合形成p-n异质结,有效地促进了光生电子和空穴的分离;NiO对可见光有强烈的吸收,使复合TiO_2纳米管在整个可见光区域均有很好的光吸收;以上两点使NiO/TiO_2纳米管可见光下的光催化活性大幅提升,500℃煅烧后纳米管对甲基橙1h分解比由纯TiO_2纳米管的7.0%提升至NiO/TiO_2纳米管的95.6%.     

Ag-Cu纳米颗粒修饰的N掺杂TiO_2纳米棒阵列及其高效光催化CO_2还原应用（英文）

本文采用微纳加工方法制备了负载高密度Ag-Cu纳米颗粒的N掺杂TiO_2纳米棒阵列样品.通过TiO_2的N掺杂,可将其吸光范围调控至与Ag纳米颗粒的等离激元吸收频率相匹配的波段,从而实现复合材料中肖特基结与共振能量转移过程的协同作用.与此同时,Cu纳米颗粒可以为CO_2还原提供活性位点.在全谱光照射下,复合样品光催化CO_2还原的活性显著提高,CH_4生成速率可达720     

TiO_2/白云母纳米复合材料的色度学研究

利用化学液相沉积法制备了系列TiO2白云母纳米复合材料.在利用扫描电子显微镜、X射线衍射对其进行表面形貌、TiO2纳米镀层物相组成研究的基础上,仔细研究了TiO2白云母纳米复合材料在可见光下的反射光谱特征,并利用Munsell新坐标(HVC)色度学系统对其可见光下的干涉色颜色进行了定量表征. 关键词： TiO_2/白云母纳米复合材料 反射光谱 色度学 Munsell新坐标     

Ag-TiO_2/KIT-6复合纳米光催化剂的研究

以有序介孔SiO2(简称KIT-6)为载体,采用钛酸丁酯水解法将纳米TiO2与KIT-6复合,并通过沉积沉淀法将纳米Ag粒子负载于其上,首次制得Ag-TiO2/KIT-6复合光催化剂,并采用相同的方法制备了一系列相关的催化剂.以光催化降解甲基橙来评价其催化性能,光催化活性顺序为Ag-TiO2/KIT-6＞Ag/TiO2＞TiO2/KIT-6＞TiO2＞Ag/KIT-6.利用XRD、N2物理吸附、XPS、UV-Vis DRS和TEM对系列催化剂进行表征,结果表明Ag-TiO2之间形成的异质结和催化剂的大比表面积是Ag-TiO2/KIT-6具有最高光催化活性的重要原因.其中Ag-TiO2之间的异质结结构,有效抑制了光生电子和光生空穴在TiO2表面和体相内部的复合,提高了光催化活性;此外Ag-TiO2/KIT-6的大比表面积大大提高了催化剂的吸附能力,增加了催化剂与污染物的接触,达到快速光催化降解污染物的目的.     

同时暴露{101}与{001}面的TiO_2纳米晶体光催化还原CO_2实验研究

光催化还原CO_2技术是一项极有前景的可再生能源技术,其不仅能减少CO_2排放,还能提供可再生能源。本文利用溶剂热法制备了具有不同{001}/{101}晶面比例的TiO_2纳米晶体,使用X射线衍射仪(XRD),透射电镜(TEM),比表面与孔径分析仪(BET)及光致发光光谱(PL)等手段对其进行表征,在紫外光照射下的连续流反应系统中进行了CO_2光催化还原实验。实验结果表明,合适的{001}/{101}晶面比例可抑制光生电子空穴对的复合,明显提高TiO_2晶体光催化还原CO_2活性。     

铕掺杂纳米二氧化钛透明光触媒乳液的制备及光催化性能研究

本文采用常温络合—控制水解法,以TiCl_4,有机羧酸,氨水,硝酸铕,D-山梨醇等为主要实验药品,制备了Eu掺杂纳米TiO_2光触媒乳液。以酸性红3R染料为待降解物,分别考察了不同条件下制备的TiO_2光触媒乳液在太阳光模拟器生成光照射下的光催化性能。此外,还考察了Eu掺杂纳米二氧化钛透明光触媒乳液对于不同浓度染料的光催化性能。通过酸性红3R染料的降解实验,研究了影响Eu掺杂纳米二氧化钛透明光触媒乳液光催化活性的因素。通过X射线衍射仪(XRD)、纳米激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计(UV-Vis)等对样品进行表征。结果表明:样品的平均粒度为4.1 nm左右,晶型为锐钛矿,样品的吸收光谱可拓宽至可见光区。当Eu掺杂量为0.3%,pH值为6,回流时间是15 min时,制备的Eu掺杂纳米二氧化钛光触媒乳液的光催化性能最佳。该光触媒乳液经太阳光照射1 h之后,对浓度为25 mg/L的酸性红3R模型反应物的降解效率最高,达到97%以上。     

MoO_(3-x)/PCN的原位合成及其增强光催化产氢性能的研究（英文）

本文通过简单的一步浸渍煅烧法原位合成了氧化钼纳米晶/聚合物氮化碳复合光催化剂,该不含铂基助催化剂的氧化钼修饰聚合物氮化碳光催化剂在可见光照射下表现出增强的光催化产氢性能,最高产氢速率为15.6μmol/h,是普通聚合物氮化碳样品的3倍以上.相应的结构与性能的分析表明,与后浸渍法不同,在原位生长过程中高分散的超小氧化钼纳米晶体与聚合物氮化碳之间形成了紧密的耦合界面结构,可见光产氢活性的提升源自高分散的超小氧化钼纳米晶与聚合物氮化碳之间形成的紧密界面,以及该界面结构形成的肖特基结带来的有效电荷载流子转移.     

有机金属化学气相沉积法制备的Ni/Al2O3纳米复合材料的氢吸附

研究了通过有机金属化学气相沉积技术及单源分子前躯体方法制备的Ni/Al₂O₃纳米复合材料的氢吸附(存储). 在冷壁的有机金属化学气相沉积反应器中,通过降解Ni(acac)₂粉末基底上的[H₂Al(OtBu)]₂制备的Ni/Al₂O₃纳米复合材料. 通过X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜以及能量色散型X射线荧光光谱等技术表征该复合材料. 采用自制Sievert's设备研究该复合材料的氢吸附(存储),可以储存约2.9%(重量比)的氢.     

纳米TiO_2组装纤维复合体系的热辐射性能与优化

采用静电纺丝技术和逐层自组装技术制备了纳米TiO_2/纤维复合材料,基于实验测试与理论计算方法研究了纳米TiO_2/纤维复合材料体系的热辐射性能;并以辐射热导率最小为目标获得了复合纤维的优化直径。结果表明;组装纳米TiO_2会减小优化直径,300 K时优化直径从2.0μm减小到1.0μm;组装纳米TiO_2后纤维材料的辐射热导率减小约60%,经纤维直径优化后辐射热导率可进一步减小6%。     

SO_4~(2-)/CeO_2-TiO_2光催化材料的制备与光谱表征（英文）

采用溶胶-凝胶法结合硫酸浸渍法制备了SO_4~(2-)/CeO_2-TiO_2复合氧化物。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱价带谱(VB-XPS)及荧光光谱(PL)技术对样品的结构、性质进行了表征,以光催化分解水制氢为模型反应,评价了样品的光催化性能。XRD,FTIR结合PL结果表明CeO_2与TiO_2的复合形成了异质结构,有利于提高光生电子与光生空穴的分离效率,对催化剂活性的提高有促进作用;Py-FTIR谱图证明SO_4~(2-)/CeO_2-TiO_2复合氧化物在表面具有Lewis酸性,Lewis酸性位的产生是由于S_4O~(2-)在样品表面的配位吸附所致,S=O的诱导效应增强了表面金属得电子能力,从而进一步提升光生载流子的分离效率;UV-Vis及XPS价带谱分析说明,半导体氧化物复合能够缩减带隙,拓宽光响应范围,Lewis酸性影响复合氧化物的能带结构,使其导带底位置向负向移动,利于光催化还原能力的提高,进而促进其光催化制氢活性。光催化分解水制氢实验结果表明,SO_4~(2-)/CeO_2-TiO_2复合氧化物具有优于纯氧化物CeO2,TiO2及未经硫酸浸渍的CeO_2-TiO_2复合氧化物的催化活性,5h的产氢速率为1 934.1μmol·g~(-1)·h~(-1)。光谱分析结果结合光催化制氢活性评价结果表明,SO_4~(2-)/CeO_2-TiO_2复合氧化物的异质结构与酸浸渍是影响样品光催化性能的主要因素。     

CdS/PAMAM树形分子纳米复合材料的荧光性能研究

采用荧光发射法研究了不同Cd2+与树形分子的摩尔比(负载比)条件下硫化镉(CdS)/聚酰胺-胺(RAMAM)树形分子纳米复合材料(NCs)水溶液的荧光性能,并探索了其荧光产生的机理.结果表明:在波长330 nm光的激发下,CdS/G4.0-NH2PAMAM NCs的荧光发射光谱中出现了2个峰,一个是PAMAM树形分子的...     

青霉胺稳定的铜/银双金属纳米簇制备及其在银离子检测中的应用EI北大核心CSCD

以青霉胺(DPA)为还原剂和稳定剂,通过一锅法一步制备了青霉胺稳定的铜/银双金属纳米簇(DPA-Cu/Ag NCs),并将其作为一种传感器用于检测水样中的银离子。该银离子传感器具有价格低廉、分析速度快速、选择性高等特点。采用透射电子显微镜(TEM)等方法表征了DPA-Cu/Ag NCs的结构及其化学组成,并通过荧光光谱和紫外-可见光谱法研究了DPA-Cu/Ag NCs的光学性质。结果表明,该DPA-Cu/Ag NCs在激发波长为300 nm时的最大发射波长为555 nm,其溶液在可见光照射下呈现乳白色,在紫外灯照射下则呈现出明亮的黄色荧光。在DPA-Cu/Ag NCs的制备条件达到最优化的情况下,可以将其作为探针,用来高选择性、高灵敏性地检测银离子。该探针检测银离子的检测限为0.3μmol/L,线性范围为0~500μmol/L。该DPA-Cu/Ag NCs探针还可应用于自然环境水样(湖水、瓶装矿泉水和实验室自来水)中银离子浓度的检测,其检测性能十分优异且具有良好的准确度和重现性,表明DPA-Cu/Ag NCs探针在环境检测方面有非常高的应用价值。     

四苯基卟啉锌/TiO2纳米复合材料的原位合成及可见光光催化

利用溶胶-凝胶法,经400℃(4 h)烧结后,原位合成不同摩尔比的5,10,15,20-四苯基卟啉锌(ZnTPP)/TiO2纳米复合材料,通过XRD,FTIR,UV-Vis,荧光光谱等表征分析,确认复合材料中TiO2为锐钛矿相,且ZnTPP在该过程中原位生成.经150 min可见光辐照,摩尔比为1:100的ZnTPP/TiO2复合材料能使罗丹明B溶液降解率达到92%.其光催化敏化的机理为,通过ZnTPP与TiO2之间的Zn-O键,使光生载流子形成有效的分离,提高了光催化性能.     

SO2-4/CeO2-TiO2光催化材料的制备与光谱表征

采用溶胶-凝胶法结合硫酸浸渍法制备了SO2-4/CeO2-TiO2复合氧化物.利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱价带谱(VB-XPS)及荧光光谱(PL)技术对样品的结构、性质进行了表征,以光催化分解水制氢为模型反应,评价了样品的光催化性能.XRD,FTIR结合PL结果表明CeO2与TiO2的复合形成了异质结构,有利于提高光生电子与光生空穴的分离效率,对催化剂活性的提高有促进作用;Py-FTIR谱图证明SO2-4/CeO2-TiO2复合氧化物在表面具有Lewis酸性,Lewis酸性位的产生是由于SO2-4在样品表面的配位吸附所致,S O— 的诱导效应增强了表面金属得电子能力,从而进一步提升光生载流子的分离效率;UV-Vis及XPS价带谱分析说明,半导体氧化物复合能够缩减带隙,拓宽光响应范围,Lewis酸性影响复合氧化物的能带结构,使其导带底位置向负向移动,利于光催化还原能力的提高,进而促进其光催化制氢活性.光催化分解水制氢实验结果表明,SO2-4/CeO2-TiO2复合氧化物具有优于纯氧化物CeO2,TiO2及未经硫酸浸渍的CeO2-TiO2复合氧化物的催化活性,5 h的产氢速率为1934.1μmol·g-1·h-1.光谱分析结果结合光催化制氢活性评价结果表明,SO2-4/CeO2-TiO2复合氧化物的异质结构与酸浸渍是影响样品光催化性能的主要因素.     

原位聚合纳米Ni/聚苯乙烯复合材料及其热力学性能

 磁性聚苯乙烯(PS)材料有利于实现惯性约束聚变靶丸在辐射场中的无接触支撑。采用液相还原法制备了粒度为75~200 nm的Ni球形粒子,用原位聚合的方法制备了纳米Ni/PS复合材料。利用X射线衍射仪、傅氏转换红外线光谱分析仪、扫描电子显微镜及热重差示扫描量热仪分别研究了所得纳米Ni的特性、复合材料的结构及掺杂量对纳米Ni/PS复合材料的热力学行为的影响。研究结果表明：纳米Ni的掺杂能提高玻璃转变温度;纳米Ni的掺杂可以增大PS热分解焓变,在掺杂质量分数为1%~2%之间焓变达到最大;纳米Ni的掺杂降低了纳米Ni/PS复合材料热分解的比热容。     

纳米ZnO的制备及其在不同牺牲试剂下的光催化产氢性能

采用沉淀法与异相共沸蒸馏技术相结合制备了ZnO纳米粉体,并利用X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜和液氮吸-脱附等技术对制备的样品进行了分析与表征．考察了Pt的负载量、煅烧温度以及牺牲试剂的种类和浓度对制备的纳米ZnO的光催化产氢效率的影响．结果表明：与其他温度下煅烧获得的产物相比,400 oC煅烧产物表现出最佳的光催化产氢效率,且以甲醇为牺牲试剂时纳米ZnO悬浮体系的光催化产氢效率远高于以三乙醇胺为牺牲试剂时的产氢效率．其原因在于光催化过程中甲醇氧化也对体系的产氢有贡献．此外,探讨了基于实验结果对含甲醇的     

金红石型TiO_2/ZnTiO_3复合材料的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了金红石型TiO_2/ZnTiO_3复合光催化剂,对其进行650℃保温1 h的热处理;通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)对样品进行表征,并以亚甲基蓝(MB)溶液为目标污染物,研究了样品的光催化性能。结果表明,TiO_2为金红石结构,随着Zn/Ti量比增加,TiO_2晶粒尺寸减小;当Zn/Ti的量比达到2%时,有新相ZnTiO_3生成。TiO_2/ZnTiO_3(Zn/Ti=8%)展现出最高的光催化活性,这归因于表面羟基含量增加以及形成的TiO_2/ZnTiO_3半导体复合结构加快了光生电子与空穴的转移。反应进行90 min后,对MB的降解率达到68.3%,反应速率常数k为0.012 min~(-1),分别为纯TiO_2的1.85倍和3倍。