碳掺杂的二氧化钛纳米管的制备及其可见光催化性能

以尿素作为碳元素前驱体对TiO2纳米管进行掺杂,采用比表面积测定、X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散X射线荧光光谱、X射线光电子能谱、固体漫反射紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对产物进行了表征。结果表明,以尿素作为前驱体可制备C掺杂的TiO2纳米管,C掺杂后,TiO2纳米管的可见光催化活性明显提高。此外,研究了C掺杂量、煅烧温度、催化剂用量和pH值对TiO2纳米管光催化降解活性的影响,发现当C的掺杂量为5.3%、催化剂用量为1.5 g/L、溶液的pH值为5时,在其催化作用下,可见光光照3 h后罗丹明B的降解率可达到91%。     

卟啉敏化的钛酸盐纳米管的可见光催化活性

制备了四碘化5,10,15,20-四(对-N,N,N三甲基苯胺基)卟啉敏化的钛酸盐纳米管(TAPPI-TNTs),并利用甲基橙(MO)作为模型污染物考察了其可见光催化活性。结果表明,TAPPI-TNTs是一个高效的可见光催化剂,在其催化作用下,可见光照射1 h后,甲基橙的降解率为89%。与此相反,纯钛酸盐纳米管并不具有可见光催化活性。此外,TAPPI-TNTs的稳定性较高,可以多次循环使用,在第五次循环中,甲基橙的降解率仍可达到50%以上。这可能是由于带正电荷的卟啉与带负电荷的钛酸盐纳米管之间存在着较强的静电吸引作用,卟啉紧密地吸附在钛酸盐纳米管上,导致卟啉的光激发电子易于向钛酸盐纳米管转移,从而使钛酸盐纳米管得到了有效敏化。     

载有C60的TiO2纳米粒子光催化活性

以水溶性C₆₀和TiO₂粒子为前驱体,采用水热法制备了载有C₆₀的锐钛矿型TiO₂纳米粒子。应用X射线衍射、透射电子显微镜、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱对产物进行了表征。以对-硝基苯酚为模型污染物研究了产物的光催化活性,结果表明适量负载C₆₀可以提高TiO₂纳米粒子的光催化活性,C₆₀起着传输电子、促进TiO₂光生载流子分离的作用,且经7次循环使用后对-硝基苯酚的降解效率仍能达到74%。讨论了载有C₆₀的TiO₂纳米粒子光催化降解对-硝基苯酚的机理。     

Cu/Ni助催化剂对TiO2光催化制取苯酚性能的影响

以TiO₂纳米粒子为主催化剂, 采用“浸渍-还原法”构筑了铜、镍共负载的二氧化钛基光催化系统。以苯为起始原料, H₂O₂为氧化剂, 研究了Cu/Ni助催化剂对TiO₂可见光催化制取苯酚性能的影响并对Cu/Ni助催化剂的作用机制进行了探讨。结果表明, 在可见光照射下, 纯TiO₂纳米粒子对苯氧化制取苯酚反应没有催化活性。铜、镍的引入可以明显地增强TiO₂可见光催化制取苯酚的活性。当使用负载有铜、镍的TiO₂作为催化剂时, 苯酚的产率可达到18%。结果还表明Cu、Ni之间存在着很强的协同作用。在该协同作用下, Cu、Ni共负载的TiO₂纳米粒子表现出了较单一金属负载的TiO₂纳米粒子高得多的光催化活性。     

稀土(III)三硬脂酸盐LB膜的制备及结构研究

用直接在5×10^-^5mol.dm^-^3稀土(III)氯化物水溶液的液面上铺展稀土(III)三硬脂酸盐(简称LnSt~3)的方法,在疏水光学玻璃片上连续沉积了44层以上的含稀土(III)(La、Nd、Sm、Eu、Tb)硬脂酸盐LB膜,转移比为0.7-0.8。低角度X射线衍射(2θ=0.3-14ⅲ)结果表明,膜的结构为高度有序的层状结构,相邻稀土离子面的间距为4.7-4.8nm。X射线光电子能谱(XPS)证实了五种膜中分别含有La、Nd、Sm、Eu和Tb元素。此外,还对LnSt~3LB膜进行了红外光谱考察,表明在亚相中加入一定浓度的稀土离子能有效地抑止界面上LnSt~3的水解作用,为制备含稀土(III)离子的优质LB膜提供了依据。     

嵌入花生酸镉单层中的卟啉-紫精分子聚集行为的研究

本文制备了卟啉-紫精与花生酸镉混合LB膜, 用紫外可见光谱研究了膜中卟啉基团的聚集及取向, X射线衍射说明混合LB膜具有层状有序的周期结构。扫描电镜结果表明: 通过调节膜的表面压可使聚集成"微畴"的卟啉-紫精均匀分布在花生酸镉单分子层中, 随膜表面压的增大, 小的"微畴"相互连接形成更大的"微畴"。电子衍射说明混合膜中两组份分相存在, 且都为六角对称的有序结构。     

聚乙烯醇缩丁醛LB膜制备及其对硬脂酸镉LB膜的修饰

研究了PVB单分子膜的π～A曲线和稳定性,沉积了优质LB膜,发现将PVB与CdSt_2形成交替异质的LB膜能提高膜的光学质量;在CdSt_2 LB膜的上面封装PVBLB膜能保持CdSt_2 LB膜的结构。     

微米级硫酸钙晶须的制备

为了制备分布均一、具有较好光滑性和长径比的微米结构二水硫酸钙(CaSO4.2H2O)晶须,在室温条件下,以CaCl2和(NH4)2SO4为主要原料,通过一步超声反应制备出具有比较理想结构的微米级二水硫酸钙晶须。研究发现,在硫酸钙晶须生成过程中无水乙醇的量起着非常重要的作用,过多、过少的无水乙醇都不利于生成目标产物。CTAB的量对于二水硫酸钙晶须的长径比大小具有较大的调控作用。当无水乙醇的量为20mL,CTAB的浓度为0.9mmol/L,超声时间为1h时可以制备较理想的目标产物。120℃热处理2h晶须变碎,结果与热重结果相一致。与一般的晶体制备不同的是陈化时间对硫酸钙晶须的长径比无影响。通过X射线粉末衍射和热重分析分别对产物的结构和热稳定性进行了表征。结合实验简单探讨了二水硫酸钙晶须生成的机理,从中发现了制备较高长径比的二水硫酸钙晶须的一些规律。     

负载于多壁碳纳米管上卟啉锡的可见光催化活性

采用超声-回流方法制备了反式-二羟基-5,10,15,20-四苯基卟啉锡髧(SnP)和多壁碳纳米管(MWNTs)复合物光催化剂(SnP/MWNTs),用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱等方法对其进行了表征。研究了SnP/MWNTs在可见光照射下对罗丹明B催化降解的性能,并结合电化学阻抗谱和伏安特性等测试对其可见光催化降解机理进行了讨论。结果表明,SnP优异的可见光吸收能力结合MWNTs强的电子转移能力,有效地促进了光生电子的转移,使SnP/MWNTs显示出优异的可见光催化活性,可见光照射5h后,对罗丹明B的降解效率达92%。     

ZnIn_2S_4的制备及其表面活性剂辅助的形貌控制生长

采用湿化学合成路线以巯基乙酸为包覆剂,水为溶剂制备了六方相ZnIn2S4。应用能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见光谱对产物的组成、结构、形貌和光学性质进行了表征。结果表明,所得到的ZnIn2S4具有层状形貌。这些层状物是由ZnIn2S4纳米粒子前驱体在热处理过程中聚集生长而成的。另外,以ZnIn2S4纳米粒子前驱体为起始原料,借助表面活性剂的导向作用在固/液界面成功地实现了ZnIn2S4的形貌控制生长,得到了具有棒状、棒簇状、管簇状形貌的ZnIn2S4。根据实验结果,初步讨论了可能的表面活性剂辅助的ZnIn2S4形貌控制生长的机制。