通过相变制备多孔Nb2O5

以铌金属为“牺牲”阳极,在无隔膜电解槽中,采用电化学一步法制备了Nb₂O₅粉体的前驱体铌醇盐,铌醇盐直接水解得胶状沉淀,烘干后的胶状产物在不同热处理条件下产生的相变形成了多孔Nb₂O₅粉体。采用IR、TG-DSC、XRD、SEM分别对烘干后胶状产物及多孔Nb₂O₅进行表征。结果表明：无定型的Nb₂O₅在873 K煅烧后形成2 μm的球形二次颗粒,同时转变为正交晶型,而在1 173 K热处理后转变为单斜Nb₂O₅的同时,相变伴随Nb₂O₅球形颗粒向棒状结构的形貌变化,在颗粒颈部连接作用下,最终形成了多孔Nb₂O₅,孔径为250 nm左右。     

Ta2O5空心球的制备及光催化性能

采用无皂乳液聚合法合成了粒径为500 nm的聚苯乙烯(PS)球。运用层层自组装技术在PS球表面交替沉积单分子层的TaO3纳米页与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)多层膜,650℃煅烧除去PS模板和PDDA高分子层后,得到Ta2O5空心球。空心球的直径为500 nm左右,壁厚约10 nm。XRD结果显示该空心球为正交晶系Ta2O5。空心结构显著提高了Ta2O5的光催化活性,在紫外光照射60 min后,Ta2O5空心球降解亚甲基蓝达90%以上,而商品Ta2O5只能降解28%。     

Fe(Ⅲ)掺杂Nb2O5微纳球的水热合成及其电化学性能

采用一步水热法合成Nb_2O_5和Fe(Ⅲ)掺杂的五氧化二铌微纳米球(Fe-Nb_2O_5),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等测试手段分别对其结构和形貌进行了表征。结果发现,所合成的Fe-Nb_2O_5和Nb_2O_5均为正交晶相,Nb_2O_5为尺寸分布在50~300 nm之间的形貌不规则颗粒,而Fe-Nb_2O_5是由约50 nm的一次颗粒自组装而成的直径约为1μm的均匀微纳米球,即具有多级结构,其有利于增大电极材料与电解液的接触界面。电化学测试结果表明,Fe-Nb_2O_5的循环稳定性和倍率性能得到明显改善,在50 m A·g~(-1)电流密度下,100次循环后放电容量仍保持在193.2 m Ah·g~(-1),即使在5 A·g~(-1)的电流密度下,容量仍可达到108.4 m Ah·g~(-1)。并分析了其性能改善的原因。     

Fe(Ⅲ)掺杂Nb2O5微纳球的水热合成及其电化学性能

采用一步水热法合成Nb₂O₅和Fe（Ⅲ）掺杂的五氧化二铌微纳米球（Fe-Nb₂O₅）,并利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及透射电子显微镜（TEM）等测试手段分别对其结构和形貌进行了表征。结果发现,所合成的Fe-Nb₂O₅和Nb₂O₅均为正交晶相,Nb₂O₅为尺寸分布在50~300 nm之间的形貌不规则颗粒,而Fe-Nb₂O₅是由约50 nm的一次颗粒自组装而成的直径约为1 μm的均匀微纳米球,即具有多级结构,其有利于增大电极材料与电解液的接触界面。电化学测试结果表明,Fe-Nb₂O₅的循环稳定性和倍率性能得到明显改善,在50 mA·g^-1电流密度下,100次循环后放电容量仍保持在193.2 mAh·g^-1,即使在5 A·g^-1的电流密度下,容量仍可达到108.4 mAh·g^-1。并分析了其性能改善的原因。     

高选择性和稳定性的CsPW/Nb2O5催化剂用于甘油脱水制备丙烯醛（英文）

以磷钨酸铯盐Cs2.5H0.5PW12O40(CsPW)为活性组分,负载到Nb2O5载体上,并用于甘油脱水制备丙烯醛的反应中.通过调节焙烧温度(400–700°C)以及活性组分负载量(5儃60 wt%),对催化剂酸性进行调节.CsPW负载量为20 wt%,500°C焙烧的CsPW/Nb2O5催化剂性能最佳,甘油转化率为96%,丙烯醛选择性为80%,反应10 h内没有失活现象,并且该催化剂具有良好的热稳定性,可通过烧炭进行再生.     

I2O5/NaNO2硝化富电子芳香族化合物

以富电子芳香族化合物为底物,在五氧化二碘和亚硝酸钠作用下,温和条件下直接硝化得到其相应的芳香族硝基化合物,所得硝化产物结构经¹H NMR,MS和熔点表征。并研究其可能的自由基反应历程。      

p区金属氧化物Ga2O3和Sb2O3光催化降解盐酸四环素性能差异

对沉淀法合成的p区金属氧化物Ga₂O₃和Sb₂O₃紫外光光催化降解盐酸四环素的性能进行了研究,讨论了制备条件对光催化性能的影响。最佳制备条件下得到的Ga₂O₃-900和Sb₂O₃-500样品光催化性能存在巨大差异,通过X射线粉末衍射、傅里叶红外光谱、N2吸附-脱附测试、荧光光谱、拉曼光谱、电化学分析及活性物种捕获实验等对样品进行分析,研究二者光催化降解盐酸四环素的机理,揭示影响光催化性能差异的本质因素。结果表明,Ga₂O₃和Sb₂O₃光催化性能差异主要归结于二者不同的电子和晶体结构、表面所含羟基数量及光催化降解机理。     

Eu2O3修饰对纳米TiO2热稳定性及光催化活性的影响

通过浸渍过程实现了Eu2O3对溶胶水热法合成的锐钛矿相TiO2纳米粒子的表面修饰改性.重点研究了表面修饰对纳米锐钛矿相热稳定性及光催化活性的影响.结果表明,Eu2O3表面修饰抑制了锐钛矿相向金红石相的转变,相变温度由550℃左右升高到700℃左右,提高了纳米锐钛矿相TiO2的热稳定性,这与Eu2O3修饰在表面而阻碍了锐钛矿纳米粒子的直接接触有关.与未修饰的TiO2相比,经过700℃高温热处理的Eu2O3修饰的TiO2样品表现出了较高的光催化活性,这与其结晶度提高而有利于光生电荷分离有关.     

TiO2/SiO2的制备及其对染料X-3B溶液降解的光催化活性

以粗孔球形硅胶为载体,以聚乙二醇和二乙醇单乙醚的钛酸四丁酯无水乙醇溶液为浸涂液,用涂覆法制备了TiO     

p区金属氧化物Ga2O3和Sb2O3光催化降解盐酸四环素性能差异

对沉淀法合成的p区金属氧化物Ga₂O₃和Sb₂O₃紫外光光催化降解盐酸四环素的性能进行了研究,讨论了制备条件对光催化性能的影响。最佳制备条件下得到的Ga₂O₃-900和Sb₂O₃-500样品光催化性能存在巨大差异,通过X射线粉末衍射、傅里叶红外光谱、N₂吸附-脱附测试、荧光光谱、拉曼光谱、电化学分析及活性物种捕获实验等对样品进行分析,研究二者光催化降解盐酸四环素的机理,揭示影响光催化性能差异的本质因素。结果表明,Ga₂O₃和Sb₂O₃光催化性能差异主要归结于二者不同的电子和晶体结构、表面所含羟基数量及光催化降解机理。     

Structures of the reduced niobium oxides Nb12O29 and Nb22O54

The crystal structure of Nb₂₂O₅₄ is reported for the first time, and the structure of orthorhombic Nb₁₂O₂₉ is reexamined, resolving previous ambiguities. Single crystal X-ray and electron diffraction were employed. These compounds were found to crystallize in the space groups P2/m (, , , β=102.029(3)^°) and Cmcm (, , ), respectively and share a common structural unit, a 4×3 block of corner sharing NbO₆ octahedra. Despite different constraints imposed by symmetry these blocks are very similar in both compounds. Within a block, it is found that the niobium atoms are not located in the centers of the oxygen octahedra, but rather are displaced inward toward the center of the block forming an apparent antiferroelectric state. Bond valence sums and bond lengths do not show the presence of charge ordering, suggesting that all 4d electrons are delocalized in these compounds at the temperature studied, T=200 K.     

不同晶型Bi2O3可见光光催化降解罗丹明B的研究

采用化学沉淀法制备了α、β、γ 3种晶体结构的Bi₂O₃光催化剂。利用XRD、TEM、氮气吸附、TG-DSC、紫外-可见漫反射光谱对样品的晶体结构、微观形貌、光学吸收特性进行了表征,并以罗丹明B(RhB)作为模型污染物,研究了不同的粉体光催化剂在可见光(λ>420 nm)照射下的光催化能力。结果表明：制备的α-Bi₂O₃为长3 μm、宽1 μm的板条状颗粒,带隙为2.84 eV;β-Bi₂O₃为粒径约150 nm的不规则颗粒,带隙为2.75 eV;γ-Bi₂O₃为直径6 nm、长度150~200 nm的纳米管,带隙为2.68 eV。在可见光照射下Bi₂O₃光催化降解RhB的活性如下：γ-Bi₂O₃>β-Bi₂O₃>α-Bi₂O₃,其中γ-Bi₂O₃在辐照60 min后对罗丹明B的脱色率可达97%以上。     

静电纺丝法制备V2O5微纳米棒及光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和偏钒酸铵(NH4VO3)为原料,利用静电纺丝技术结合溶胶过程制备PVP/NH4VO3纤维,对纤维缓慢控温处理制备V2O5微纳米棒。采用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射光谱(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)技术手段对V2O5微纳米棒的结构和表面形态进行表征。以亚甲基蓝(MB)的光降解为模型反应,研究V2O5微纳米棒的光催化性能。结果表明:热处理温度对催化剂表面形态和晶相的生长有明显影响,550℃煅烧的V2O5微纳米棒在可见光区对MB的光降解效率最高,并分析和探讨了可能的光催化机理。     

纳米Re2O7的萃取法制备及光催化特性研究

本工作从N235-正庚烷萃取体系中，以饱和萃取法制得前体物和纳米粉体Re₂O₇，平均粒径30 nm。以此纳米粉为光催化剂，研究了光降解甲基橙染料的最佳条件，并在相同条件下，与非纳米Re₂O₇及工业常用的纳米TiO₂进行比较，光降解甲基橙能力大小为：纳米Re₂O₇ > 锐钛矿型纳米TiO₂ > 非纳米Re₂O₇。     

CeO2改性Ag-V2O5/TiO2催化剂的甲基吡啶氧化脱甲基性能

以锐钛矿TiO_2为载体,考察了CeO_2改性对Ag-CeO_2-V_2O_5/TiO_2催化3-甲基吡啶氧化脱甲基性能的影响,并优化了催化剂组成与制备条件.结果表明:Ce掺杂改性不仅能够与V物种作用形成Ce VO_4,而且促进V_2O_5分散,改善活性组分的氧化还原性能,从而提高3-甲基吡啶脱甲基转化率与选择性,改善Ag-V_2O_5/TiO_2催化性能.适宜的催化剂组成为V_2O_5负载量15%,Ce/V的摩尔比0.33,Ag质量分数1.0%.过高的焙烧温度将导致TiO_2载体向金红石型转变,Ag-CeO_2-V_2O_5/TiO_2适宜制备条件为450℃焙烧4 h.     

立方晶型Sb2O3纳米晶的合成及光催化性能

采用沉淀法合成了立方晶型Sb2O3纳米晶,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和电子自旋共振谱(ESR)等对样品进行了详细的表征。以紫外光光催化降解甲基橙为反应模型评价了样品的光催化性能。结果表明:沉淀法合成的立方晶型Sb2O3纳米晶颗粒小,表现出良好的光催化性能。对立方晶型Sb2O3纳米晶光催化降解甲基橙的原因进行了探讨,并提出了降解甲基橙的反应机理。     

Capacitance and photocurrent study of electronic properties of anodic oxide films on Nb and Ta. Evaluation of the ionized donor concentration profile in Nb2O5 film

Electronic properties of electrochemically formed oxide films on Nb were studied by photocurrent and differential capacitance measurements in 0.025 M KH₂PO₄+0.025 M Na₂HPO₄ electrolyte, pH 6.9. Oxide films of n-type conductivity were formed galvanostatically for final potentials ranging from 4 to 230 V. Measurements were performed in two potential regions, which correspond to formation of a depleted layer of variable thickness at relatively low potentials, and to complete depletion of oxide films of electronic charge carriers at higher potentials. In the first potential region the behavior of both capacitance and photocurrent, was governed by a build up of a depleted layer of potential dependent thickness. In the second, high potential, region, which extends up to the oxide film formation potential, the photocurrent and capacitance of oxide films in most features followed the trends typical of dielectric films containing defects and traps. The photocurrent and capacitance measurements on presumably dielectric oxide films formed on Ta were staged for comparison. The capacitance–potential measurements performed in the first potential region enabled us to construct the ionized donor concentration profile across the Nb₂O₅ film width. The limitations on the use of the C–E profiling method for electrochemically formed oxide layers are considered.