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.     

金离子掺杂对二氧化钛光催化性能的影响

利用高压钠灯作光源,在Au^3+-TiO2悬浮溶液中,通过紫外-可见吸光度与TOC测定证实亚甲基蓝能被快速脱色降解。金离子掺杂可大大提高TiO2的光催化活性,金离子的最佳掺杂摩尔分数为0.5%。通过表征催化剂的晶型,化学组成,荧光光谱,紫外-可见吸收光谱,电场诱导表面光电压谱,提示金离子改性的机理,紫外-可见吸收光谱证实金离子掺杂可增强催化剂在可见光区域的吸收能力,由于产生金杂质能级,金离子改性TiO2能被可见光激发。适量的金杂质能降低催化剂的荧光发射强度与电场诱导表面光电压谱强度。根据不同金离掺杂摩尔分数,荧光发射强度与电场诱导表面光电压谱强度从弱到强的排序与光催化活性比强到弱的排序是一致的。     

双模随机同向晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中Blume-Capel模型平均磁化强度的影响

利用有效场理论研究了纳米管上双模随机同向晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的平均磁化强度,得到了系统格点的平均磁化强度与双模随机晶场的取值概率、外磁场、晶场参数和晶场强度比值的关系。结果表明：取值概率、外磁场、交换相互作用、晶场强度比值和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁化现象;双模随机同向晶场会抑制系统的平均磁化强度,使其基态饱和值小于5/6;外磁场导致系统的二级相变消失;一定条件下系统发生一级相变;系统的平均磁化强度呈现部分缺失和负值现象。     

棒状薄层色谱-氢火焰离子探测仪检测老化沥青的四组分

沥青老化过程中四组分(饱和分、芳香分、胶质和沥青质)会发生变化,分析沥青在老化过程中四组分的变化有助于揭示沥青的老化机理,科学指导沥青材料的工程应用。分别采用薄膜烘箱试验(TFOT)、压力老化容器(PAV)试验和紫外光(UV)老化试验对沥青进行老化,利用棒状薄层色谱-氢火焰离子探测仪(TLC-FID)检测沥青老化前后的四组分,研究了扩展液组成对沥青四组分测定结果的影响,并与溶剂沉淀及色谱柱法(Corbett法)测定结果进行了对比。通过线性拟合分析了TLC-FID法与Corbett法检测老化沥青四组分的相关性。结果表明,采用二氯甲烷配制沥青溶液,以正庚烷为第一扩展液、甲苯/正庚烷(80:20, v/v)为第二扩展液、甲苯/乙醇(55:45, v/v)为第三扩展液,并利用TLC-FID方法检测老化沥青的四组分较为合适。该方法对于沥青四组分的分析及沥青老化机理的研究具有重要意义。     

锰离子控制掺杂二氧化钛薄膜光催化活性增强的机理探讨

采用溶胶-凝胶法通过工艺控制制备了锰离子以不同形式掺杂TiO₂的光催化剂薄膜,并通过XPS和SEM对薄膜的结构进行表征.通过UV-Vis分光光度计及电化学工作站表征了薄膜的光吸收性能和光电化学性能,通过甲基橙溶液的光催化降解脱色率来表征催化剂薄膜的光催化活性.结果表明,以锰离子MT掺杂方式制备的TiO₂薄膜可明显增强TiO₂的光催化活性,而以MM掺杂方式制备的TiO₂薄膜反而降低了TiO₂的光催化活性;锰离子MT掺杂方式的最佳掺杂质量分数为0.8%.催化剂薄膜的电化学行为显示,薄膜具有p-n结的电容-电压特性,锰离子MT掺杂TiO₂薄膜的开路电位和瞬时光电流信号较强,说明其光生载流子易于生成并且分离效果较好.依据半导体的p-n结原理探讨了锰离子控制掺杂TiO₂的光催化活性机理.     

钒酸钇晶体的价态分析

应用XRD分析,观察到在标准配比的条件下,酸碱度的变化引起粉末样品的X射线谱谱线加宽.用XPS证明钒酸钇晶体颜色加深以及晶体内部存在的包裹体与形成低价钒酸盐有关.通过拟合给出四价钒元素在整个钒元素中所占的比例为9.2;.     

YVO4晶体缺陷分析

运用同步辐射白光X射线形貌术分析了YVO4的结构和缺陷行为,也观测了YVO4晶体(001)、(100)面的缺陷.发现在(001)面出现应力生长区、沿[100]方向的位错线以及晶体中镶嵌结构.运用白光形貌术拍摄到的劳埃斑,证明晶体为四方晶系.确定了小角晶界是引起多晶的主要原因.采用电子探针仪分析了散射颗粒形成是由杂质铁和铝的引入造成.     

纳米复合Sb2O3/TiO2的光催化性能研究

采用溶胶－凝胶法制备复合纳米Sb2O3/TiO2Sb2O3掺入浓度越大,催化剂中锐钛矿相含量越高,晶粒直径与颗粒直径越小,比表面积越大,在380－460nm,范围内,Sb2O3/TiO2的反射率则减弱,表明光吸收增强,Sb^5＋,占48．42％、Sb^ 占17．58％,以亚甲基蓝溶液光催化降解为模型反应,掺入2％,5％Sb2O3,亚在蓝溶液的光催化脱色降解一致动力学常数与总有机炭（TOC）去除率增大,发射光谱证明,Sb2O3的最佳比例为2％,当其比例大于2％时,其电子空穴对的复合率升高,光催化活性下降。     

纳米复合Sb_2O_3/TiO_2的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备复合纳米 Sb2O3/TiO2。 Sb2O3掺入浓度越大,催化剂中锐钛矿相含量越高,晶粒直径与颗粒直径越小,比表面积越大。在 380～ 460nm范围内, Sb2O3/TiO2的反射率则减弱,表明光吸收增强。 XPS分析表明：掺入 2％ Sb2O3,出现新的 Ti2p3/2峰,对应于 Ti3＋,占 9.13％;锑以 Sb3＋、 Sb5＋两种形式存在, Sb5＋占 84.42％、 Sb3＋占 17.58％。以亚甲基蓝溶液光催化降解为模型反应,掺入 2％、 5％ Sb2O3,亚甲基蓝溶液的光催化脱色降解一级动力学常数与总有机炭（ TOC）去除率增大。发射光谱证明： Sb2O3的最佳比例为 2％,当其比例大于 2％时,其电子空穴对的复合率升高,光催化活性下降。     

高温相偏硼酸钡（α—BaB2O4）晶体的缺陷钎为分析

运用同步辐射X射线白光形貌研究了α-BaB2O4晶体内部的完整性,并分析了α-BaB2O4晶体的缺陷行为及缺陷形成原因。在（001）面发现生长扇界和亚晶界，而在（100）面和（120）面分别观察了位错，位错簇以及针状包裹体。使用双晶衍射实验发现在（001）面有生长条纹，这些生长条纹呈环形，该条纹与熔体中温度波动而导致的生长速度波动有关。运用白光形貌拍摄到高清晰的劳埃斑，表明晶体为三方结构。