WOx/TiO2光催化剂的可见光催化活性机理探讨

采用磁控溅射技术在用浸渍提拉法制得的TiO2薄膜上，溅射氧化钨层,通过气相反应中光催化降解二甲苯的实验表明，WOx/TiO2薄膜具有可见光活性.通过UV-Vis吸收光谱、X射线光电子能谱（XPS）等方法对其可见光活性的机理进行探索.UV-Vis吸收光谱表明WOx,TiO2对可见光响应的范围有一定的扩展,吸收强度增加.XPS表明WOx/TiO2薄膜表面形成了明显的W杂质能级和Ti缺陷能级,这是WOx/TiO2在可见光范围有一吸收的主要原因,也是光催化剂具有可见光活性的必要条件之一，同时杂质能级的存在使半导体费米能级上移,载流子增加,光催化效率提高.     

WOx/TiO2光催化剂的可见光催化活性机理探讨

采用磁控溅射技术在用浸渍提拉法制得的TiO2薄膜上,溅射氧化钨层,通过气相反应中光催化降解二甲苯的实验表明,WOx/TiO2薄膜具有可见光活性.通过UV-Vis吸收光谱、X射线光电子能谱(XPS)等方法对其可见光活性的机理进行探索.UV-Vis吸收光谱表明WOx,TiO2对可见光响应的范围有一定的扩展,吸收强度增加.XPS表明WOx/TiO2薄膜表面形成了明显的W杂质能级和Ti缺陷能级,这是WOx/TiO2在可见光范围有一吸收的主要原因,也是光催化剂具有可见光活性的必要条件之一,同时杂质能级的存在使半导体费米能级上移,载流子增加,光催化效率提高.     

纳米氧化钨涂覆玻碳电极上的V(Ⅱ)/V(Ⅲ)氧化还原反应研究

用沉淀法制备出作为全钒液流电池负极电催化材料的具有单斜结构的纳米氧化钨粉体材料,并用透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)进行了表征.将此纳米氧化钨粉体用Nafion溶液涂覆于玻碳电极上,在1.5mol/L V(Ⅲ)+/1.5mol/L V(Ⅳ)+6mol/L H2SO4的电解液中通过循环伏安法测试了V(Ⅱ)/V(Ⅲ)氧化还原反应的反应活性和可逆性.循环伏安数据显示了V(Ⅱ)/V(Ⅲ)氧化还原反应在涂覆有氧化钨粉体的玻碳电极表面的反应为扩散控制的准可逆过程,室温下该反应的标准速率常数为4.22×10-6 m/s.     

水热法制备纳米ZnS的光催化性能研究

采用水热法制备了结晶良好的ZnS纳米粒子,通过XRD、FT-IR、TEM、UV-Vis DRS等手段对所合成的ZnS粉体的结构、粒度和理化性能进行表征,并以亚甲基蓝为目标降解物,评价了ZnS粉体在紫外光和可见光下的光催化性能。研究结果表明,水热法制备的纳米ZnS为典型的六方晶系,粒径大致为10～20 nm,不论是在紫外光或可见光下对亚甲基蓝均具有优异的脱色率,呈现出良好的光催化性能。     

纳米氧化锆的制备与应用

综述了纳米ZrO2粉体的制备与应用,展望了其发展前景。目前,纳米ZrO2粉体的制备方法以化学法为主。文章介绍了共沉淀法、金属醇盐法、溶胶-凝胶法、反胶团法、水热法、溶剂蒸发法、共蒸馏法及化学气相法等制备方法,并对上述各种方法作出评价。文章还介绍了纳米ZrO2粉体的应用研究,将其分散于陶瓷基体中以降低陶瓷的烧结温度,提高陶瓷的韧性和强度;将纳米ZrO2用作催化剂,在催化加氢及土壤固氮等方面呈现良好的催化活性和选择性。     

水热法制备纳米TiO_2及其在水相介质中分散性的研究

以硫酸法钛白粉生产工艺的中间体偏钛酸为原料,采用水热法制备了纳米TiO2粉体。研究了磷酸、硫酸、反应温度及反应时间对TiO2粉体的晶型、粒径及形貌的影响,考察了其在水相介质中的分散性。并借助XRD、SEM、动态激光粒度分析仪和动电位及静态激光粒度分析仪对其进行了表征。     

纳米二氧化钛的制备及其光催化性能

分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粉体;利用X射线衍射仪和扫描电镜分析了两种方法制备的TiO2粉体的形貌和晶体结构,并测定了纳米TiO2粉体对罗丹明B的光催化降解活性.结果表明:采用水热法制备的TiO2纳米粉体含有锐钛矿相和金红石相,粒径较小,大约为50nm,而且分散均匀,光催化性能良好;采用溶胶-凝胶法制备的TiO2粉体经过550℃煅烧后仍然为锐钛矿相,而且粒径较大,大约为80nm.     

助剂对铂-钨催化剂体系催化氢解甘油制1,3-丙二醇性能的影响

甘油作为生物柴油产业的副产物大量过剩,通过甘油氢解制备具有高附加值的丙二醇既符合原子经济的原则,又具有重要的学术意义和应用价值.尤其是选择氢解制得1,3-丙二醇,因其产物在新型聚酯材料合成中不可替代的作用而备受关注,被认为是最具工业应用潜力的甘油转化工艺之一.目前,可高选择性制得1,3-丙二醇的催化剂体系主要是为铱-铼催化剂和铂-钨催化剂两类.前期工作表明,氧化钨担载的铂单原子/准单原子催化剂(Pt/WOx)具有优异的低压活性(1 MPa氢气)和1,3-丙二醇时空收率.然而在该温和条件下,催化产物仍然以过度氢解的产物正丙醇为主.一般来讲,引入助剂可以通过改变活性组分的电子结构、覆盖不利反应位点、调变载体表面化学性质等来改变催化剂的催化活性、选择性和稳定性.我们以单原子/准单原子催化剂Pt/WOx和担载型催化剂Pt/WOx/Al2O3为催化剂母体,引入过渡金属和贵金属助剂,考察助剂对氢解反应活性和选择性的影响,并对比有无氧化铝载体时助剂对反应活性的影响.对于Pt/WOx体系,La和Fe的引入有助于甘油转化率和1,3-丙二醇选择性的提高,同时也明显地提高了催化剂的稳定性.其中0.1％ La是最佳引入量.然而,对于担载型催化剂Pt/WOx/Al2O3,La的引入在提高1,3-丙二醇选择性的同时,甘油的转化率也有一定程度下降.但由于Pt/WOx/Al2O3催化剂的本征活性较高,通过加入助剂提高1,3-丙二醇的选择性在实际应用中更为重要.表征分析表明,无论对于Pt/WOx还是Pt/WOx/Al2O3催化剂,大部分的La都在Pt颗粒上;同时La的引入提高了催化剂的酸量.在贵金属助剂中,Ru,Ir改性的Pt/WOx和Pt/WOx/Al2O3催化剂上,1,3-丙二醇的收率均有所降低,Ru助剂的降低幅度较小.相反,助剂Rh对Pt/WOx和Pt/WOx/Al2O3催化剂上反应性能的影响截然不同:Rh/Pt/WOx催化剂上1,3-丙二醇的收率从13.1％降到8.7％,Rh/Pt/WOx/Al2O3的1,3-丙二醇收率从31.5％略升到32.4％.另外,由于前期研究表明助剂铝的担载顺序对催化活性有重要影响,因此我们对铂、钨、铝的担载顺序进行了考察.研究表明,在活性组分铂上担载铝或钨物种对催化活性有一定程度的抑制;催化剂体系中钨的含量直接影响甘油的转化率和产物的选择性;含量过少时,甘油转化率极低并以1,2-丙二醇为主要产物.虽然大部分助剂对铂-钨催化剂体系没有明显的促进作用,但是助剂的添加通常可以抑制活性组分的烧结、提高催化剂的稳定性;因此,我们筛选出的La,Fe,Re,Ru,Rh等助剂仍具有深入研究的价值和工业应用的潜力.     

水热法制纳米CeO2膜及紫外吸收性能研究

以Ce(NO3)3.6H2O和CO(NH2)2为原料,采用水热法在玻璃基质上制备了CeO2纳米膜。研究了水热温度和时间对所制备纳米CeO2薄膜的抗紫外性能的影响。采用XRD、FT-IR、SEM、UV-Vis以及自动椭圆偏振仪等测试手段对CeO2纳米膜及粉体进行了表征。结果表明,水热法制备的薄膜,最佳的水热工艺条件为水热温度130℃加热7 h。在此条件下,制备的薄膜厚度达100nm,晶型较好,膜表面平整度较高,且具有优异的可见光透过性和紫外吸收特性。     

反胶束法合成氧化锌微晶及其荧光特性

0引言材料的结构(微结构)、尺寸和形貌等因素对其特性及其实际应用具有重要的影响。对无机材料特别是氧化物半导体进行结构控制的研究近年来引起了人们极大的关注。氧化锌作为一种宽带隙(3.2eV)半导体材料,可广泛应用于压电材料、气体传感器、橡胶添加剂和光学器件等领域,而且还因其在室温下可产生激射现象使其成为纳米光学材料研究领域中的一大热点[1￣6]。目前,除了传统的固相-气相(V S)反应外,用于氧化锌微晶的制备方法主要有共沉淀法[7]、多羟基化合物水解法[8]、有机金属气相沉积法[9￣12]和水热法[13]等。通过选择不同的制备方法和…