W掺杂SiO2介孔材料的制备与表征

以非离子表面活性剂三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、钨酸钠(Na2WO4·2H2O)为钨源, 通过水热法一步合成了W掺杂的二氧化硅介孔材料W-SiO2, 并通过XRD、HRTEM、EDX、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段, 考察了随着W含量增加, W-SiO2介孔材料结构的变化规律以及钨物种在材料中的存在状态. 结果表明, 当WO3含量w(WO3)约为10%时, W-SiO2中的钨物种是高度分散进入介孔骨架,形成W-O-Si 键; 当w(WO3)=20%时, 样品中开始有未掺入到SiO2骨架中WO3的结晶出现; 当w(WO3)约60%时, W-SiO2 样品能保持很好的介孔孔道结构, 更高含量WO3掺入将破坏二氧化硅介孔结构.     

CTAB反相微乳液的稳定条件与纳米WO3的制备

以CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)/正丁醇/正辛烷/钨酸钠水溶液构制反相微乳体系,通过测定体系电导率的方法确定相点并绘制反相微乳区拟三元相图。考察了该体系在不同条件下稳定存在的组成范围,选取实验最佳条件制备出纳米WO3。结果表明,表面活性剂与助表面活性剂的比、钨酸钠溶液的浓度对该反相微乳体系稳定区域的影响较大,当m(CTAB)∶m(正丁醇)=1∶2,钨酸钠浓度为0.05～0.08 g/mL时,体系有较大的反向微乳区,且当m(CTAB 正丁醇)∶m(正辛烷)=2∶3时,体系有最大溶水量;温度对该体系稳定区域的影响不大。在最适宜条件下,以0.08 g/mL的钨酸钠微乳液与盐酸微乳液,在40℃的水浴中反应7 h,制备出平均粒径约30 nm的WO3纳米粒子。     

六方相WO3纳米带的制备与表征

以Na2WO4、K2SO4和H2C2O4为原料,采用两步水热合成法制备了六方相WO3纳米带.首先,在探索pH值、K2SO4加入量、反应温度和时间以及表面活性剂等因素对WO3纳米带的前驱物钨酸盐形貌的影响后,给出了前驱物钨酸盐纳米带的合成条件,并讨论了纳米带的形成机理;然后,在180℃的水热条件下对前驱物再处理48 h获得六方相WO3纳米带.测试结果表明,WO3纳米带的形貌保持较好,宽度在100～300 nm间,长度可达数微米,沿纳米带长轴方向为[001]方向.     

六方相W03纳米带的制备与表征

以Na2WO4、K2SO4和H2C2O4为原料,采用两步水热合成法制备了六方相W03纳米带。首先,在探索pH值、K2SO4加入量、反应温度和时间以及表面活性剂等因素对WO3纳米带的前驱物钨酸盐形貌的影响后,给出了前驱物钨酸盐纳米带的合成条件,并讨论了纳米带的形成机理;然后,在180℃的水热条件下对前驱物再处理48h获得六方相WO3纳米带。测试结果表明,WO3纳米带的形貌保持较好,宽度在100—300nm间,长度可达数微米,沿纳米带长轴方向为[001]方向。     

纳米WO3粉体的制备与光催化活性研究

报道了以钨酸钠和盐酸为主要原料，通过气液反应制备纳米WO3粉体光催化剂的新方法．在XPS，XRD，TEM等手段对催化剂进行了表征的基础上，又讨论了焙烧温度和乙醇加入量对催化剂粒度大小以及光催化活性的影响．同时对纳米WO3粉体催化剂的光催化重整乙醇制氢反应活性进行了研究，观察了产氢效率和光电化学行为．研究结果表明，气液反应法是一种简单有效的制备纳米WO3粉体催化剂的方法，并显示出较好的光催化活性；该方法所得的三氧化钨粉末粒子平均直径在100nm以下；钨酸钠溶液中乙醇加入量对三氧化钨粉末粒子的尺寸和分散性都有影响，随着乙醇量的增加，粒子尺寸减小，且分散性较好．焙烧温度引起的WO3粒子晶体结构的变化会导致光氧化还原电位变化，是引起光催化活性差异的主要原因．     

敞开体系法合成W-MCM-41介孔催化剂及其性能

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、正硅酸乙酯为硅源、钨酸钠为钨源,采用敞开体系法制备了W-MCM-41介孔催化剂样品。利用多种表征手段对其进行了表征,考察了投料中硅钨摩尔比对W-MCM-41结构和催化环己烯氧化性能的影响。研究发现,所制W-MCM-41介孔催化剂样品均保持着MCM-41的介孔结构,而且表现出较好的催化性能;随着硅钨摩尔比的减小,样品晶胞参数和晶面间距逐渐增大,而硅钨摩尔比为30时所制的W-MCM-41样品催化活性最高。     

基于插层化学的单晶氧化钨纳米片的制备、表征与形成机制

结合插层化学与湿化学方法的优点, 建立了一种高比表面积、大径厚比、易分散的二维氧化钨(WO3)纳米片单晶的制备新方法. 微米级WO3与Bi2O3在800 ℃通过固相反应生成层状化合物Bi2W2O9; 所得到的Bi2W2O9经盐酸选择性溶出[Bi2O2]层后得到质子化形式的H2W2O7·xH2O相. 以H2W2O7·xH2O为钨源, 以辛胺插层所得无机-有机混杂纳米带为前驱物, 经硝酸氧化除去前驱物中的有机组分后得到正交相WO3·H2O纳米片; 将所得到的WO3·H2O纳米片在250~ 450 ℃和空气气氛中热处理2~5 h(升温速率为2 ℃/min), 得到单斜相WO3单晶纳米片. TEM与SEM分析结果表明, 单晶WO3·H2O与WO3纳米片的形貌相似, 其大小为(200~500) nm×(200~500) nm, 厚度为10~30 nm; 所得WO3·H2O与WO3纳米片单晶的厚度方向分别为[010]和[001]. N2吸附结果表明, WO3·H2O与WO3纳米片的比表面积分别可达到250与180 m2/g.     

正丙醇诱导合成WO3粉体与光致变色性质

采用正丙醇为有机诱导剂, 在水热条件下制备了形貌新颖的WO3粉体, 使用XRD, SEM和TEM等手段进行了结构和形貌表征, 并用紫外-可见(UV-Vis)光谱仪及测色计测试了光致变色性能. 结果表明, 正丙醇诱导合成的WO3粉体仍为六方相, 但形成了特殊的海胆状纳米结构, SEM和TEM测试结果表明, 海胆状WO3微球由大量的WO3纳米杆簇集形成. 该诱导产物的纳米杆簇集成的海胆状结构显著地改善了光生质子的传输过程, 提高了合成的WO3粉体的光致变色性能.     

W-SBA-15介孔分子筛的直接合成及其对环己烯环氧化反应的催化性能

 分别以Na2WO4和H2WO4为钨源,以正硅酸四乙酯为硅源直接合成了W-SBA-15介孔分子筛样品,并用小角XRD,N2吸附,FT-IR,UV-Vis,SEM和XRF等手段对合成的分子筛进行了表征. 结果表明,只用P123(EO20PO70EO20)为模板剂时,分子筛中钨的含量只是投料量的一半; 而以P123和十六烷基三甲基溴化铵为混合模板剂时,钨能有效地掺杂到SBA-15分子筛中. 当原料中的Si/W摩尔比为40时,W-SBA-15分子筛中的钨物种以高度分散状态存在,且以H2WO4为钨源比以Na2WO4为钨源更易将钨掺杂到SBA-15介孔分子筛中. W-SBA-15分子筛催化剂对环己烯环氧化反应具有较高的催化活性.     

WO_3纳米棒/石墨烯复合材料的制备及电化学储锂性能

以氯化钨和氧化石墨烯(GO)为原料,乙醇为溶剂,一步合成了WO3纳米棒/石墨烯纳米复合材料(WO3/RGO).将WO3/RGO纳米复合材料用于锂离子电池负极,并通过充放电测试、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)技术综合考察了该材料的储锂性能.结果显示,在0.1C(1C=638 mA?g-1)倍率下,复合物的首次放电比容量达到761.4 mAh?g-1,100次循环后可逆容量仍保持在635 mAh?g-1,保持率为83.4%.即使在5C倍率下容量仍高达460 mAh?g-1.由此说明,WO3/RGO纳米复合物具有优异的循环稳定性及倍率性能,可望用于高性能锂离子电池.     

具有优异甲醇催化氧化性能的Pt/MoO3-WO3/CNTs催化剂

以聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)为连接剂,采用原位自组装方式将MoO3和WO3负载到碳纳米管(CNTs)上,然后通过乙二醇还原法负载Pt纳米颗粒,得到Pt纳米颗粒均匀分布的Pt/MoO3-WO3/CNTs催化剂.当氧化物总量控制在10 wt%,MoO3与WO3摩尔比为1:0.5时,Pt/MoO3-WO3/CNTs催化剂催化甲醇氧化活性最高,甲醇氧化峰电流If高达835 A/gPt.WO3和MoO3的加入提高了催化剂的甲醇氧化活性、抗CO中毒能力和稳定性,使得Pt/MoO3-WO3/CNTs催化剂表现出优异的甲醇电催化氧化性能.     

甲醛诱导合成WO3粉体与光致变色性质研究

采用甲醛有机诱导在水热条件下制备了形貌新颖的WO3粉体, 使用XRD, SEM, TEM, BET等手段进行结构和形貌表征, 并利用测色计对所制备的样品进行光致变色性能测试. 结果表明, 合成的WO3粉体仍为六方相, 以甲醛为诱导剂合成的粉体是由WO3纳米立方体簇集成的大小均匀的微球团聚而成, 纳米立方体的边长为20～50 nm, 簇集形成的微球直径为500～800 nm, 这种特殊的形貌有利于光生质子的产生和传输, 从而提高了合成的WO3粉体的光致变色性能.     

水热沉积法制备高分散W/Al2O3加氢脱硫催化剂

提出了一种用于制备高分散型W/Al2O3加氢脱硫催化剂的水热沉积法.该方法利用钨酸钠和盐酸在水热条件下的沉积反应生成纳米WO3,通过加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵可防止WO3颗粒的团聚,从而实现了WO3在Al2O3载体上的高分散负载.采用X射线光电子能谱、高分辨率透射电镜、N2物理吸附以及氢气程序升温还原等技术对W/Al2O3催化剂进行了表征,并以二苯并噻吩的加氢脱硫作为模型反应评价了催化剂的催化性能.结果表明,与采用常规浸渍法制备的具有相同活性组分含量的催化剂相比,采用水热沉积法制备的催化剂具有更高的WO3分散度(表面W/Al原子比从0.051提高到0.061)、更大的比表面积和孔体积;活性组分与载体间的相互作用减弱,WO3的最高还原温度从1 030℃降低到1 015℃,预硫化后催化剂上的活性物种WS2具有更短的片层长度和更高的堆积程度,WS2片层的平均长度从7.78 nm减小到5.71 nm,平均堆积层数从1.23增加到1.41;催化剂对二苯并噻吩的加氢脱硫活性比浸渍法制备的催化剂高15%~18%.     

不同形貌氧化锌的微波水热法制备及其光催化性能

采用微波水热法在乙二醇的辅助下,制备出一系列不同形貌的氧化锌(Zn O)纳米/微米颗粒。扫描电子显微镜测试结果表明,乙二醇的加入量对样品的形貌有着非常显著的影响,通过控制乙二醇的加入量,可以得到不规则片状、六方棱柱孪晶、梭子形和球形等形貌的Zn O纳米/微米颗粒。从微波反应器检测压力结果可以看出,乙二醇的加入量对反应体系的压力影响非常显著,这起到了调控纳米晶生长速度的效果进而得到不同形貌的样品。在此基础上,系统测试了样品在氙灯照射下光催化降解罗丹明B的能力,结果表明,乙二醇加入量大于12 m L时的球状样品光催化效率要远高于其他样品,在50 min内能完成对罗丹明B的降解。     

3-氨基-4-硝基呋咱和3,3’-二硝基-4,4’-偶氮呋咱的合成研究

3-氨基-4-硝基呋咱(ANF)及其衍生物是一类重要的含能材料. ANF的制备首先以乙二醛、盐酸羟胺和氢氧化钠为原料, 经过两步反应制得3,4-二氨基呋咱(DAF), 采用新的氧化体系过氧化氢/甲烷磺酸/钨酸钠混合物(H2O2/CH3SO3H/ Na2WO4)代替原氧化体系过氧化氢/硫酸/过硫酸铵混合物[H2O2/H2SO4/(NH4)2S2O8]氧化DAF以67%的产率获得了ANF. 然后在单电子氧化体系高锰酸钾/盐酸混合物作用下ANF发生氧化反应以54.7%的产率得到3,3’-二硝基- 4,4’-偶氮呋咱(DNAzF). 研究表明过氧化氢/甲烷磺酸/钨酸钠混合物是制备氨基硝基单/多呋咱非常有效的氧化体系.     

钽内标X射线荧光光谱法测定钨精矿中WO_3

提出了以钽为内标波长色散X射线荧光光谱法测定钨精矿中WO3的新方法。以Na2B4O7和Li2B4O7(质量比65:35)的混合物作为熔剂,Ta2O5为内标,同时加入LiNO3为氧化剂,在1200℃下进行熔融制样,最后将本方法应用于实际样品的分析,结果表明,以钽作为内标测定WO3,不仅可以在很大程度上降低实验操作和仪器测量带来的偏差,也可以消除基体效应的影响。方法用于测定白钨精矿和黑钨精矿中WO3,其准确度和精密度优于重量分析法。     

聚合物前驱体法制备立方相WO_3薄膜的光电化学性质

以(NH4)6W7O24·6H2O为钨源,聚乙二醇1000(PEG 1000)为配位聚合物,采用聚合物前驱体法制备了WO3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等手段对其结构进行表征.采用循环伏安法、Mott-Schottky测试、瞬态光和稳态光电流谱等方法研究了WO3薄膜电极的光电化学性能.结果表明,制备的WO3薄膜为立方晶系,禁带宽度约为2.7eV.当热处理温度为450℃时,载流子浓度达到最大2.44×1022cm-3,平带电位为0.06V,在500W氙灯光源照射和1.2V偏压下,光电流密度为2.70mA·cm-2.进一步探讨了热处理温度对其光电性质的影响及其机理.     

纳米WO3的制备及其光解水析氧性能研究

用溶胶凝胶法,灼烧法合成了纳米级WO3,采用X-射线衍射、紫外可见漫反射光谱对WO3进行表征.在Fe3 为电子受体、溶液酸度pH为2.0情况下,研究了纳米级WO3在365nm紫外辐射下光解水析氧的光催化活性,并讨论了不同方法制备的催化剂活性差异的原因.结果表明,结晶程度越高、尺寸越小、比表面积越大的纳米级WO3具有更高的光分解水析氧活性,电子受体的浓度、溶液的酸度对析氧活性有明显的影响.     

电生五价钨作为库仑滴定剂的研究

五价钨是一个较强的还原剂,在空气中很不稳定。对于普通容量分析,用五价钨作标准溶液很不方便。在库仑分析中,用五价钨作为库仑滴定剂尚未见有报导。 本文较全面地考查了各种实验因素对电解产生五价钨的影响。经实验确定在3N硫酸,1N磷酸和0.4N钨酸钠电解液中,电流密度小于每平方厘米2.5mA时,或在2.4N硫酸,1N磷酸和0.34N钨酸钠电解液中, 电流密度小于每平方厘米2mA时, 在铂阴极上电解产生五价钨的电流效率均可达到100%。     

纳米羟基磷灰石表面接枝聚合左旋丙交酯

为了改善HA纳米粒子与有机PLGA的相容性,分别采用六亚甲基二异氰酸酯加乙二醇、左旋乳酸改性纳米粒子表面后或直接原位接枝聚合左旋丙交酯等3种不同方法,制备了表面修饰聚乳酸的纳米羟基磷灰石(PLLA-g-HA).FTIR、XPS、TEM、TGA测试表明PLLA成功接枝到HA的表面.其中六亚甲基二异氰酸酯加乙二醇改性HA纳米粒子所获得的PLLA接枝率远高于其它两种方法达25%,调整有机相和无机相的比例对PLLA接枝率的影响较小,其在氯仿中可以稳定分散2天以上.共混电纺丝后的拉伸测试表明PLLA-g-HA/PLAG复合纤维膜的力学性能高于HA/PLGA膜,当两者之间的比例为5%拉伸性能达到最大值.