流动控制沉积法制备PMMA叠层光子晶体薄膜及其光学性能研究

采用流动控制沉积法, 通过调控泵速和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶体微球溶液的浓度, 制备出微球排列高度有序且薄膜紧密附着于基底的高质量光子晶体薄膜. 获得了制备高质量PMMA光子晶体薄膜的组装条件范围, 发现在该条件范围内, 当泵速或胶体微球溶液浓度一定时, PMMA光子晶体薄膜的厚度随胶体微球溶液浓度的增加或泵速的降低而增加. 研究了组装条件对PMMA光子晶体薄膜光学性能的影响, 发现光子禁带位置随光子晶体薄膜厚度增加或减少而红移或蓝移. 在此基础上, 控制组装条件得到了不同尺寸微球堆叠而成的叠层光子晶体薄膜, 并研究了其光学性能的变化规律. 结果显示, 叠层光子晶体薄膜的光子禁带峰为各层叠层光子晶体禁带峰的简单叠加, 且峰强度受光入射角方向影响.     

催化剂低温NH3选择催化还原NO的研究

研究了碳纳米管担载的五氧化二钒（V₂O₅/CNTs）催化剂上NO低温选择催化还原反应（SCR）。与活性炭载体的催化剂作了对比,结果显示,在负载低含量V₂O₅时碳纳米管较活性炭显示了更好的催化能力,而且在SO₂存在下,催化性能有更大幅度的提高。暂态反应实验显示,V₂O₅/CNTs 催化剂上NO选择催化还原反应遵循Eley Rideal机理,即反应发生于吸附态的NH₃和气相或弱吸附的NO之间。     

纳米碳材料负载铂催化剂在环己烷脱氢反应中的催化性能研究

制备了纳米碳材料负载铂的催化剂,通过N₂吸附、TEM、XRD技术分别对载体的BET比表面积和催化剂结构、形貌和粒径大小进行了表征。考察了不同催化剂在环己烷脱氢反应中的催化性能以及温度对纳米碳颗粒负载铂催化剂活性的影响。结果表明,锚定在不同碳载体上的铂有较好的分散性,粒径较小,粒度分布范围较窄并且具有相同的晶型结构。孔状纳米碳颗粒负载铂催化剂的活性高于碳纳米管和高比表面的活性炭负载铂催化剂,并且在低温条件下已经显示了较高的活性,尤其是中空碳颗粒负载铂催化剂在环己烷脱氢反应中显示了好的活性和稳定性。     

热重质谱联用(TG/MS)系统的建立和应用

将两种商品型分析仪器热重（TG）和质谱（MS）联用，并将这一热重质谱联用系统（TG／MS）应用于含酚废水的催化氧化和煤燃烧的过程研究，在获取样品重量变化的同时对逸出气相产物进行了在线检测，获取了苯酚氧化反应的历程和煤燃烧过程中氮、硫氧化物的逸出信息。     

罗丹明B敏化TiO2可见光分解水产氢研究

通过低温煅烧处理罗丹明B和P25(TiO₂)的混合物一步合成了罗丹明B敏化的TiO₂复合光催化剂。X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征结果显示,低温煅烧处理未改变P25的晶相结构和形貌。紫外-可见光吸收光谱和红外光谱表征表明,罗丹明B和P25之间发生了强的相互作用,荧光光谱表征结果证实低温煅烧处理导致的强相互作用有利于电子从罗丹明B向P25传输。可见光光催化分解水实验结果表明,250℃下煅烧处理得到的复合光催化剂具有最佳的产氢速率,可达到65.1 μmol/(g·h),是相同光催化反应条件下罗丹明B和P25物理混合光催化剂的1.8倍。     

溶剂热一步法制备二硫化钼/亚氧化钛电解水析氢催化剂

通过水热法一步合成了系列二硫化钼/亚氧化钛（MoS₂/Ti_xO_y）复合催化剂,研究了溶剂、硫源和钼源等合成条件对所合成的催化剂电催化析氢活性的影响以及亚氧化钛的作用。结果表明,溶剂、硫源、钼源、亚氧化钛等因素都对催化剂的结构和电解水析氢性能有重要影响。溶剂水、水解可产生铵根离子的硫源和钼源以及亚氧化钛的加入有利于获得具有高析氢活性的催化剂。其中,以水为溶剂、硫代乙酰胺为硫源、钼酸铵为钼源得到的催化剂析氢活性最高,电解水析氢测试中达到10 mA/cm²电流密度时需要的过电势仅为280 mV。     

吸附于Cu/AC和Fe/AC催化-吸附剂上的苯酚的催化氧化

 利用TG/MS联用装置,采用程序升温氧化法研究了Cu/AC和Fe/AC催化-吸附剂低温干法催化氧化苯酚的活性及其自身的烧蚀行为. 结果表明,Cu/AC和Fe/AC都具有较好的催化苯酚氧化活性,其活性及烧蚀行为受金属和载体的性质以及金属与载体间协同作用的影响. 吸附-催化氧化循环实验表明,金属/AC催化-吸附剂的吸附容量随循环次数的增加而逐渐下降至一稳定值.     

金属担载量对CuO/AC干法催化氧化苯酚的影响

采用程序升温氧化（TPO）技术和吸附 催化氧化循环实验,研究了金属担载量对CuO/AC催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响。结果表明，随着金属担载量的增加，CuO/AC催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性升高，并且苯酚与催化-吸附剂之间的相互作用增强，使吸附的苯酚不易脱附/降解脱附。同时，CuO/AC催化 吸附剂自身的烧蚀活性也随金属担载量的增加而升高。对于吸附-干法催化氧化法而言，CuO/AC存在一个较佳的金属担载量范围，该范围以Cu的质量分数计为3%～5%。     

双金属氮氧化物-Co单原子复合催化剂协同促进宽pH范围电催化氧气还原

本论文基于传统聚合物基炭材料合成原理,通过选择合适结构的前驱体分子,在聚合过程中分子水平锚定Co原子,同时引入TiO₂纳米颗粒,再经高温焙烧后制得一种双金属氮氧化物(ComTi_nO_xN_y)-Co单原子(Co-NC)复合催化剂。该催化剂在酸性(E_onset=0.755 V vs.RHE,0.5 mol/LH₂SO₄;0.760 V vs.RHE,0.1mol/LHClO₄)、中性(E_onset=0.787 V vs.RHE,0.1 mol/L PBS)、碱性(E_onst=0.880 V vs.RHE,0.1 mol/L KOH)电解液中的氧气还原(ORR)性能(pH=0-13)均优于纯氮杂碳纳米管、氮杂碳纳米管负载的金属氮氧化物和Co单原子催化剂,表明,Co_mTi_nO_xN_y与Co单原子...