ZnO/WO_3微米球制备及其光催化性能研究

以醋酸锌和氧化钨(WO_3)为前躯体,通过液相溶胶凝胶法制备氧化锌/氧化钨(ZnO/WO_3)微米球光催化剂,利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、紫外可见分光光度计等测试方法对样品形貌、组成和光吸收性能进行表征.以染料亚甲基蓝为目标降解物,在紫外光照射下,研究所制备样品的光催化活性.结果表明,W的加入可有效提高ZnO光催化活性.当ZnO中W掺杂浓度为4 mol%时,实验制备出的ZnO/WO_3微米球光催化剂的催化效果相对于其他浓度最好,通过紫外光光照仅需80 min即可使亚甲基蓝的降解率达95%.     

甲醛在本征和锰掺杂石墨烯表面的吸附:第一性原理研究

为了探索石墨烯在甲醛气体传感器方面的应用,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,从理论上研究了甲醛在本征和锰掺杂的石墨烯表面的吸附机理.结果表明:锰的掺杂可以显著地增加石墨烯对甲醛气体的吸附能和电荷转移量,即锰的掺杂有效地提高了石墨烯对甲醛气体的灵敏性.增强吸附甲醛的原因可能是锰原子与甲醛中碳、氧原子之间的轨道杂化.结果表明锰掺杂的石墨烯有望发展为新型的甲醛气体传感器.     

单质碘掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及性能

以钛酸四异丙酯和单质碘为起始原料,用改进的溶胶-凝胶法制备了掺碘的纳米TiO2的前驱体,经500 ℃煅烧得到棕黄色TiO2/I2纳米粉末.采用X射线衍射(XRD),紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱,透射电镜(TEM)等手段对TiO2/I2粉末进行了表征,并研究了其光催化性能.结果表明,掺杂的碘存在于TiO2内部纳米孔洞中,不会因为高温而被氧化;光催化降解甲基橙反应是一级反应;TiO2掺杂碘单质后对光响应波长拓展至可见光范围,对甲基橙的降解效率可提高15%以上.     

氮掺杂石墨烯/Zn(CN)_2复合材料的一步法合成及其储锂性能

在氮气保护下,以含Zn金属有机骨架化合物与双氰胺为原料,采用高温处理方法,一步法合成了氮掺杂石墨烯/Zn(CN)_2纳米复合材料(N-GO/Zn(CN)_2),通过XRD、XPS、N_2吸附/脱附、SEM、TEM和AFM等测试技术对样品进行表征,并考察了材料的电化学储锂性能。结果表明,合成的复合材料中氮掺杂石墨烯片层呈褶皱薄膜状,厚度约为5 nm,负载了粒径约20 nm的Zn(CN)_2纳米粒子,复合材料的比表面积为603 m~2/g,孔体积为0. 35 cm~3/g;用于锂离子电极材料时,该材料表现出较高的放电倍率和良好的循环稳定性。该制备方法避免使用有机还原剂,为制备石墨烯复合材料提供了一种绿色合成方法。     

Tb3+掺杂纳米WO3的制备及其光催化性能

用Na2WO4和盐酸反应新生成的H2WO4与Tb(NO3)3,H2C2O4作起始原料,制备了稀土离子Tb3+掺杂的WO3纳米粉体,并采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线粉末衍射(XRD)、漫反射光谱(DRS)和光电子能谱(XPS)等手段对其结构进行了表征.实验证明,稀土离子Tb3+的掺杂能拓展WO3的光响应范围,显著提高WO3对可溶性染料罗丹明B的光催化降解率和抗光腐蚀性.     

N掺杂TiO2纳米管阵列可见光催化降解六氯苯

以氨水为氮源,采用阳极氧化法和湿化学法合成N掺杂TiO2纳米管阵列,并通过可见光光催化降解六氯苯(HCB)废水,评价其催化活性.同时,分析了煅烧温度、氮源、掺氮量、HCB浓度、HCB溶液pH值对N掺杂TiO2纳米管阵列光催化性能的影响.结果表明:在煅烧温度为450℃的条件下,以1.0mol/L氨水为N源合成的TiO2纳米管阵列光催化性能最佳,中性条件下降解效率最好.该催化剂循环使用6次仍具有良好的光催化性能.     

离子交换法制备介孔TiO2/CdS纳米复合光催化剂及性能研究

使用离子交换法制备了介孔TiO2/CdS纳米复合光催化材料.利用X射线衍射、高分辨率透射电镜、氮气吸附-脱附分析、红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等手段对制备的介孔TiO2/CdS纳米复合光催化材料的微观结构和光吸收性质进行了研究,并选择染料罗丹明B和茜素红作为底物在可见光下考察了催化材料的光催化活性.结果表明:离子交换法制备介孔TiO2/CdS的光催化活性显著高于沉淀法制备的TiO2/CdS.     

微波合成网络状纳米氧化锌

以硫酸锌、尿素及十二烷基硫酸钠为原料,在微波高温高压条件下用均匀沉淀法制备了纳米氧化锌。采用X射线衍射分析、透射电子显微镜对粉体进行了表征,并研究了其光谱性能。实验结果表明制得的纳米氧化锌为网络状结构,且对可见光的透光性好,对紫外光的屏蔽能力强,具有良好的发光     

纳米银掺杂聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及性能

通过"绿色"重氮化反应,利用亚硝酸异戊酯和对苯二胺在石墨烯表面共轭接枝苯胺基团,并在过硫酸铵和硝酸银的共同氧化作用下,制得纳米银掺杂的聚苯胺/石墨烯复合材料。通过FTIR、SEM、TEM、XRD、TG和四探针电阻率测试仪对产物进行表征,结果表明,石墨烯表面的聚苯胺接枝率随着重氮化反应过程中反应温度的升高而增加。此外,随着氧化剂中银离子含量的增加,银粒子掺杂聚苯胺以及银粒子掺杂聚苯胺/石墨烯的电阻率均逐渐下降,当重氮化反应温度为80℃,氧化剂中过硫酸铵与硝酸银摩尔比为14时,银粒子掺杂聚苯胺/石墨烯的电阻率为0.0011Ω·cm,导电性能优良。因此,银/聚苯胺/石墨烯纳米复合材料的制备在导电涂料、电磁屏蔽、电容器等领域具有很好的应用前景。     

Cu_xZn_（1-x）O纳米复合物的制备及其抗菌性能

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Cu2＋掺杂纳米ZnO复合粉末（CuxZn1-xO,x=0.02,0.05,0.08,0.10）,用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征了样品的物相、结构和形貌.结果表明纳米CuxZn1-xO粒子为六角纤锌矿结构,平均晶粒尺寸为25~35 nm.该纳米复合粉末对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌具有强效抗菌性能,且随Cu2＋掺杂浓度的增加抗菌性能增强.其中,Cu0.1Zn0.9O对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的最小抑菌浓度分别为50,50,25 mg/L.该纳米复合粉末的抗菌性能明显优于普通无机抗菌剂.     

单分散顺磁性镍纳米空心球的合成

利用SiO2纳米球为模板,通过水解、还原方法成功制备了内径为320nm的镍空心球.利用X-射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相、形貌进行分析.结果表明：制备的镍纳米空心球尺寸均匀、形状统一,所得空心球的几何外形和表面形貌均较好;比表面积测试及吸附脱附等温线显示样品具有较大的比表面积并存在介孔结构;物理性能测试仪（PPMS）分析了它的磁性能,发现该纳米空心球是顺磁性材料.     

垂直直立石墨烯纳米墙的制备及光热感应

基于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,通过调节实验参数,在绝缘衬底玻璃上成功制备出了三维垂直直立的石墨烯纳米墙(GNWs)材料.生长过程中发现石墨烯的质量和尺寸大小与相应的生长时间有关,利用拉曼(Raman)光谱、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等仪器对石墨烯纳米墙作了表征.并且,利用石墨烯纳米墙超高的比表面积和优异的散热特性,发现垂直直立的石墨烯纳米片-玻璃杂化混合材料在光热感应上有着良好的响应,将有望促进垂直直立石墨烯纳米片-玻璃杂化的混合材料在透明的太阳热装置和绿色保暖建筑材料上的应用.     

Co_3O_4/BiOI复合催化剂的制备及其光催化性能

考察了两种方法制备的BiOI光催化剂,结果显示溶剂热法制备的BiOI比液相沉淀法制备的BiOI具有更好的光催化活性.然后,以溶剂热法制备的BiOI采用浸渍法制备了CoOx/BiOI复合催化剂,用X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-vis)漫反射光谱、透射电子显微镜(TEM)等手段对其进行了表征,探讨了煅烧温度,煅烧时间以及Co掺杂量对其光催化性能的影响.结果显示:在300℃煅烧2h,Co的掺杂量为2.0%(Co/BiOI)的条件下,CoOx/BiOI复合物紫外光催化活性最高.结构研究表明,Co是以Co3O4的形式呈针状分布在团聚后的BiOI的表面,这有效地促进了BiOI的光催化性能.     

紫外光和可见光对Fe3O4掺杂的TiO2催化降解有机物的影响

基于TiO2光催化剂的催化机理尚不明确, 因此发展一种具有不同波段的光催化材料对光催化机理的研究至关重要. 本文采用溶胶-凝胶方法合成了一个Fe3O4掺杂的金红石型TiO2复合物, 通过红外、粉末衍射以及扫描电镜对其结构进行了表征. 紫外-可见吸收光谱表明, 无论在可见光或者是紫外光的照射下, 它都表现出良好的光催化性能, 说明Fe3O4掺杂对改善TiO2的催化性能有一定影响.     

溶剂热制备Cd_(1-x)Cu_xS纳米结构及其形貌和光学性能的研究

研究了Cu掺杂对溶剂热合成的CdS的结构、形貌和光性能的影响.X射线衍射结果显示全部样品均为结晶良好的六方相CdS,Cu掺杂后产物中没有出现任何杂相.Cu的掺入导致产物的品格和形貌发生了明显的变化.适当的Cu掺杂(x=0.075)可以得到由直径约为50nm的纳米俸组装而成的花状结构.紫外-可见吸收谱显示CdS在350-500nm波长范围内有一个较宽的吸收带.随着Cu掺杂浓度的增加,产物对可见光吸收增强,禁带宽度变窄.纯CdS在470nm和545nm有两个光致发光峰,而Cdo 925Cuo 075S样品的光致发光峰位分别位于470nm和525nm处,预示着Cd_(1-x)Cu_xS在可见光具有很好的荧光性能.     

铁掺杂氮化碳的制备及其可见光催化性能

以尿素和硝酸铁为原料,采用浸渍法制备了不同Fe掺杂量的氮化碳复合催化剂,通过X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱等分析手段对催化剂进行了表征.结果表明,Fe的引入并未改变氮化碳的石墨相结构,且有效降低了氮化碳催化剂的禁带宽度,拓宽了催化剂对可见光的响应范围,提高了催化剂对可见光的利用率.光催化降解甲基橙(MO)的结果表明,不同Fe掺杂量复合催化剂的光催化活性明显优于单纯的氮化碳催化剂,其中以硝酸铁与氮化碳质量比为15%的掺杂量为最佳,反应6h降解率达到81.7%,4次循环使用后,催化剂稳定性较好.此外,该体系的光催化机理研究表明,O·-2是光催化体系中的主要活性物种.     

Cr2O3纳米粉体的合成及性能研究

以摩尔比为1∶2.5的Na2Cr2O7.2H2O和Na2S.9H2O为原料,采用化学沉淀法制得非晶态Cr(OH)3前驱物,控制在600℃煅烧2.5h成功地合成出Cr2O3纳米粉体.运用FT-IR(红外光谱)、XRD(X-射线粉末衍射)、TEM(透射电子显微镜)和TG(热重分析)等技术手段对其结构和性能进行了表征.结果表明:Cr2O3平均粒径为56.6nm;与常规颗粒Cr2O3比较,纳米Cr2O3的FT-IR谱有蓝移现象.另外,探讨了FT-IR谱蓝移的原因以及合成反应的控制条件.     

基于二甲胺（DMA）光催化降解的纳米TiO2/硅藻土光催化剂的制备和表征

以钛酸四丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/硅藻土复合光催化剂,以难降解有机物二甲胺(DMA)为被降解物,考察了制备条件对光催化性能的影响.结果表明,TiO2/硅藻土光催化剂的制备最佳条件为水醇比0.6,500℃煅烧5h,硅藻土2g∶9mL负载1次,溶胶pH值为2.复合光催化剂经扫描电子显微镜(SME)和X射线衍射仪(XRD)表征,达到纳米级别,3g·L-1催化剂对400mg·L-1 DMA的6h降解率平均可达70%,光催化性能优良.     

非共价键法构筑C60-Py-GO用于光热和光动力疗法

光热疗法和光动力疗法是有潜力的癌症治疗方法.氧化石墨烯(GO)具有光热活性,可用于光热疗法;富勒烯(C60)则可用作光动力疗法的光敏剂.将GO和C60有效结合在同一个纳米平台中可以呈现出光热和光动力联合治疗效果.本文通过π-π非共价键相互作用将聚乙二醇氧化石墨烯衍生物(PEG-GO)与富勒烯芘衍生物(C60-Py)结合...     

不同形貌羟基磷灰石纳米颗粒的可控合成及其对骨肉瘤细胞生长的影响

制备不同形貌羟基磷灰石纳米颗粒,检测其对骨肉瘤细胞生长的影响.采用化学沉淀的方法,可控制备球形和杆状纳米羟基磷灰石,并通过透射电子显微镜（TEM）、原子力学显微镜、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）和X-射线衍射仪（XRD）对所制备的颗粒进行表征.通过光镜和投射电子显微镜分析不同形貌羟基磷灰石颗粒对骨肉瘤细胞增殖和形貌的影响.结果表明,球形纳米羟基磷灰石对骨肉瘤细胞的抑制作用更明显.