含氯离子电解液中二氧化钛纳米管的阳极氧化形成机理及应用

采用电化学阳极氧化的方法,以氯化铵(NH₄Cl)水溶液为电解液,在纯钛表面制备了二氧化钛(TiO₂)纳米管。考察了制备电压、氧化时间、Cl^-浓度和钛基体的退火处理对阳极氧化过程的影响规律,探讨了在含氯离子电解液中纳米管的形成机理,并基于上述含氯离子电解液中纳米管形成机制,通过两步阳极氧化法得到无支撑纳米管薄膜。     

双锥状纳米晶TiO2微管的制备及其光催化性能

本文采用模板法与溶胶-凝胶法结合,以脱脂棉为模板制备出了TiO2中空微管光催化材料.利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对其在不同煅烧温度下产物的表面形貌及晶型进行了表征.以甲基橙的脱色降解为模式反应,考察了宏观形貌及煅烧温度对TiO2光催化性能的影响.结果表明:以脱脂棉为模板制得的TiO2中空微管直径3～8μm、壁厚0.5～1μm,TiO2晶体直径为30～80 nm,长径比约为5:1,呈双锥状结构,微管样品在酸性条件下30min内对甲基橙催化降解效率提高了约16%～40%.     

阳极氧化TiN薄膜制备N掺杂纳米TiO2薄膜及其可见光活性

室温下通过电泳沉积(EPD)的方法在Ti片表面制备TiN薄膜, 然后对TiN薄膜进行阳极氧化得到N掺杂多孔纳米结构的TiO2薄膜. 利用X射线衍射(XRD), X射线光电子能谱(XPS), 扫描电子显微镜(SEM)及光电化学方法对得到的薄膜进行表征. XRD测试结果表明, 经过阳极氧化并在350 ℃空气气氛中退火1 h的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2. XPS的结果表明, 样品中的N元素取代部分O, 且N的摩尔分数为0.95%. SEM显示, 经阳极氧化后薄膜表面出现多孔纳米结构. 光电化学测试结果显示, 阳极氧化提高了N掺杂TiO2薄膜在可见光下的光电响应. 经阳极氧化并热处理的薄膜在0 V电位及可见光照射下光电流密度为2.325 μA·cm-2, 而单纯热处理的薄膜在相同条件下光电流密度仅为0.475 μA·cm-2. 阳极氧化得到纳米多孔结构提高了N掺杂纳米TiO2薄膜的表面积, 从而对可见光的响应增大.     

Fe3+掺杂TiO2光催化纤维材料的制备及表征

以棉花纤维为模板制备了一系列Fe3+掺杂的、具有中空纤维结构的TiO2光催化材料(Fe3+/TiO2), 利用热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、zeta电位、红外光谱(IR)和紫外-可见光谱(UV-Vis)等技术对其形貌、晶体结构及表面结构、光吸收特性等进行了表征. 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Fe3+掺杂量的样品在太阳光下的光催化性能. 结果表明, 用模板法制备的Fe3+/TiO2中空纤维结构材料表面存在大量纳米微粒(平均尺寸约12 nm); Fe3+可能均匀分散于锐钛矿结构的TiO2中, 部分取代Ti4+的晶格位置, 既拓宽了TiO2的光谱响应范围, 又形成了TiO2晶体结构的缺陷, 使其表面带负电荷. 在太阳光条件下, 该纤维结构材料较纯TiO2对MB溶液具有更好的光催化脱色降解效果, 且Fe3+的掺入量显著影响该纤维材料的催化性能; 当Fe3+掺杂量为0.15%(w), 在500 ℃焙烧2 h所得中空纤维材料的催化性能最好, 2 h即可使MB溶液的脱色降解率达93%; 重复使用5次仍可使MB溶液的脱色降解率保持在90%以上, 且该催化剂材料易于离心分离去除. 因此, 以该模板合成法, 通过Fe3+的掺杂有望使TiO2成为一种低或无能耗、高活性的绿色环保型催化材料.     

甲烷干重整催化剂Ni／Al2O3表面积炭表征与分析

用蒸发法制备了Ni/Al2O3催化剂及浸渍法制备了Ni/α-Ni/Al2O3和Ni/γ-Al2O3催化剂,并与商品天然气水蒸气重整催化剂Z118Y一起进行了甲烷干重整实验,考察了各催化剂上表面积炭行为.通过H2程序升温还原(H2-TPR)、BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积分析、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重-差式扫描量热(TG-DSC)、程序升温氧化(TPH)等表征手段对催化剂表而沉积炭的特性进行了表征.结果表明,各催化剂上至少存在三种形式的碳物种:无定形碳、丝状碳及石墨碳.由于载体性质不同,各催化剂上沉积炭的种类及其含量有所差别.Z118Y、Ni/Al2O3及Ni/α-Al2O3催化剂上主要沉积丝状炭,而Ni/γ-Al2O3催化剂上则主要是石墨碳.Ni/γ-Al2O3催化剂中金属Ni颗粒较小(小于15 nm)、粒径分布范围较窄、分散性较好,能减少催化剂表面炭的沉积,有效地抑制丝状碳的生长.     

固相萃取-毛细管柱气相色谱-质谱测定土壤和蔬菜中三唑酮残留量

提出固相萃取分离,毛细管柱气相色谱和质谱联用法测定土壤及蔬菜中三唑酮的残留量.试样用乙腈提取,所得提取液在80℃吹氮至近干,并加正己烷2 mL溶解残渣.此溶液流经填充酸性氧化铝的固相萃取小柱,用正己烷-丙酮(2+1)混合溶剂淋洗小柱,使土壤样品中存在的硫磺与需测定的三唑酮分离.用正己烷一丙酮(1+3)混合溶剂将三唑酮从小柱上解吸洗下,所得洗出液蒸发浓缩,用正己烷定容为5.0 mL供GC-MS分析用.测定中用三唑酮标准溶液制备浓度范围在0.006～1.44 mg·L-1之间的标准曲线.方法的检出限(3S/N)为0.001 mg·kg-1.在3个浓度水平上对方法的回收及精密度作了试验,测得其回收率及相对标准偏差(n=5)依次在84%～92 9,5及1.93%～4.04%之间.     

阳极氧化法制备TiO2纳米管及其光催化性能

纳米TiO₂对诸多环境污染物有显著的光催化降解作用,光催化已发展成为新型环境污染治理技术。本文采用阳极氧化法制备出TiO₂纳米管,对比了四种电解液组成(A氟化铵+硫酸铵+水;B氟化铵+硫酸铵+乙酸+水;C氟化铵+硫酸铵+甘油+水;D氢氟酸+二甲基亚砜(DMOS)+乙醇)对催化剂表面形貌及光催化性能的影响。结果表明,电解液A和C都制备出了形貌清晰的TiO₂纳米管,管径约为60~74 nm。样品经400 ℃煅烧,TiO₂晶型主要为锐钛矿相;经500 ℃煅烧,出现少量金红石相;经700 ℃煅烧,晶型全部为金红石相。具有良好形貌的TiO₂纳米管同时具有良好的紫外光吸收能力。当亚甲基蓝初始浓度为10 mg·L^-1,经500 ℃煅烧的TiO₂纳米管光催化活性最佳,光照30 min亚甲基蓝的降解率达89.98%。亚甲基蓝光催化降解反应符合一级反应动力学,反应速率常数为0.079 30。     

Microwave-assisted fast and efficient synthesis of some crown ethers

13-Crown-4,16-crown-5,dibenzo-12-crown-4 and dibenzo-14-crown-4 were synthesized by a one-pot microwave-assisted procedure in good yields.Irradiation of diols and dichlorides in the presence of sodium hydroxide in DMSO gave title crown ethers presumably within a template effect.     

溶胶-凝胶模板法制备BaTiO3纳米线及其光催化性能

纳米线为准一维纳米材料[1],因其具有优异的光学、电学及力学性能而引起人们的极大关注.它的制备方法有许多种,如分子束外延法、光刻法、CVD法、模板法[2]等.其中模板法由于具有实验装置简单,操作容易,形态可控,适用面广等特点而成为纳米材料合成领域的一大焦点.常用的模板有:有序空洞阵列氧化铝模板、含有孔洞无序分布的高分子模板、纳米洞孔玻璃模板.其中阳极氧化铝(AAO)模板具有孔径均一、排列有序、孔密度高、热稳定性好且孔径大小可控等优点,成为模板合成法中最常用模板之一[3].     

阳极氧化法制备TiO2多孔薄膜

本文综述了制备TiO₂薄膜的各种方法,详细介绍了阳极氧化法制备TiO₂多孔膜的进展,在非含氟电解液体系中,对纯钛进行阳极氧化处理可制得表面呈无规则生长的多孔膜结构;在含氟电解液体系中,则可自组织形成高度有序的TiO₂纳米管阵列,并指出阳极氧化法是可在常温低压下进行、操作工艺简单、薄膜性能稳定、再现性好的一种最具工业化应用潜力的制备方法。