Co_3O_4/BiOI复合催化剂的制备及其光催化性能

考察了两种方法制备的BiOI光催化剂,结果显示溶剂热法制备的BiOI比液相沉淀法制备的BiOI具有更好的光催化活性.然后,以溶剂热法制备的BiOI采用浸渍法制备了CoOx/BiOI复合催化剂,用X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-vis)漫反射光谱、透射电子显微镜(TEM)等手段对其进行了表征,探讨了煅烧温度,煅烧时间以及Co掺杂量对其光催化性能的影响.结果显示:在300℃煅烧2h,Co的掺杂量为2.0%(Co/BiOI)的条件下,CoOx/BiOI复合物紫外光催化活性最高.结构研究表明,Co是以Co3O4的形式呈针状分布在团聚后的BiOI的表面,这有效地促进了BiOI的光催化性能.     

泡沫镍负载Fe_2O_3/α-MoO_3可见光催化降解水中铜绿微囊藻

采用共沉积法合成不同配比的Fe_2O_3/α-MoO_3复合光催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术分析其晶体结构、形貌及其光学性能,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa,MA)为污染物模型,通过检测叶绿素a、丙二醛、可溶性蛋白含量的变化,研究该催化剂在可见光(λ≥420nm)照射下催化降解MA的性能。结果表明:当Fe_2O_3质量为α-MoO_3质量的1.0%时,复合催化剂1.0%Fe_2O_3/α-MoO_3对MA的催化降解效率最佳;pH 7.5条件下,1.0%Fe_2O_3/α-MoO_3用量为0.4g/L时,可见光照射5h后MA的去除率达96%,藻细胞溶出的可溶性蛋白量最低;1.0%Fe_2O_3/α-MoO_3在可见光照射下除藻过程中产生的丙二醛产量较避光反应时明显增多。将1.0%Fe_2O_3/α-MoO_3负载到泡沫镍后,表现出良好的稳定性和循环利用性,对实际水体中的混合藻类达到90%以上的降解率。     

磁致驱动纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜的研制及其应用研究

磁致驱动膜材料,要求材料具有超顺磁性,膜表面光滑、有良好的机械性能.本文加入柠檬酸盐改性控制Fe_3O_4粒径生长,利用正交实验优化制备工艺条件:柠檬酸盐含量n(Fe)/n(柠檬酸盐)为0.5、pH值控制在9~10、反应温度、晶化温度为6℃、晶化时间是40 min.通过TEM、BET、VSM、XRD以及ANSYS仿真软件等测试手段分别对其进行表征,结果表明:柠檬酸盐可控制Fe_3O_4微晶的生长,同时作为分散剂使分散的Fe_3O_4在水中形成胶体,以保证最终形成的纳米Fe_3O_4粒径分布均匀.制备的纳米Fe_3O_4具有超顺磁性,纳米磁性材料的粒径可控制到15 nm范围内,制备的磁致驱动Fe_3O_4/PVA复合膜的外观均匀光滑,其磁感应性能具有良好的表现,其动力学仿真分析和理论分析相吻合.     

N,B,Fe-TiO_2催化剂的制备及其可见光催化性能

通过水热方法分别制备了N,B,Fe二元素掺杂和三元素掺杂的TiO2催化剂,并对各样品进行X射线衍射(XRD),紫外-可见漫反射(DRS),N2等温吸脱附、FT-IR等表征.制得的催化剂形貌为颗粒状,晶型主要以锐钛矿相为主,掺杂不影响催化剂的晶型,三元素掺杂TiO2催化剂具有较大的比表面积(220.1m2·g-1),三元素掺杂TiO2催化剂的禁带宽度为2.6eV.降解罗丹明B染料实验结果表明,N,B,Fe三元素掺杂的TiO2催化剂在400nm以上的可见光区有明显吸收,2h内降解率可达70.6%.分析表明,N,B的掺杂,减小了TiO2的带隙,Fe的掺杂,降低了光生电子和空穴复合的几率,三元素掺杂产生了协同效应,共同提高了TiO2在可见光的光催化效率.     

Fe_3O_4@PEG磁性纳米粒子的合成及其对阿霉素的载药性能

将通过化学共沉淀方法得到的Fe_3O_4纳米粒子依次用柠檬酸和双羧基化的聚乙二醇进行修饰,合成了具有磁靶向的纳米粒子载体(Fe_3O_4@PEG),分别用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、粒径分布、热重分析对其结构进行了表征,将合成的磁性纳米粒子负载上模型药物阿霉素(DOX),得到新的载药体系Fe_3O_4@PEG-DOX,研究了该载药体系的载药特征和释放行为.研究发现,该载体在水中载药率为85%,累积释放实验表明,在72 h内,pH 5.0时释放率达到71%,远高于pH 7.4时43%的释放率,体外细胞实验表明负载阿霉素的磁性纳米载体的抗肿瘤活性没有损失,与未经修饰的阿霉素的抗肿瘤活性相当.研究结果表明,通过柠檬酸连接的Fe_3O_4@PEG纳米粒子对阿霉素具有较好的修饰作用,是一种较为理想的阿霉素载药系统.     

铁掺杂氮化碳的制备及其可见光催化性能

以尿素和硝酸铁为原料,采用浸渍法制备了不同Fe掺杂量的氮化碳复合催化剂,通过X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱等分析手段对催化剂进行了表征.结果表明,Fe的引入并未改变氮化碳的石墨相结构,且有效降低了氮化碳催化剂的禁带宽度,拓宽了催化剂对可见光的响应范围,提高了催化剂对可见光的利用率.光催化降解甲基橙(MO)的结果表明,不同Fe掺杂量复合催化剂的光催化活性明显优于单纯的氮化碳催化剂,其中以硝酸铁与氮化碳质量比为15%的掺杂量为最佳,反应6h降解率达到81.7%,4次循环使用后,催化剂稳定性较好.此外,该体系的光催化机理研究表明,O·-2是光催化体系中的主要活性物种.     

氯氧化铁的制备及可见光催化性能

以氯化铁和氧化铁为原料,采用化学气相迁移法在密封条件下制备氯氧化铁(FeOCl)催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X光电子能谱(XPS)等分析手段对催化剂进行表征,研究了罗丹明B(RhB)初始浓度、H2O2添加量、催化剂用量、初始pH值等对RhB脱色率的影响.结果表明:在催化剂用量为0.5g·L-1、RhB初始浓度为100mg·L-1、H2O2浓度为20mmol·L-1、初始pH值为4.5时,可见光下经过15min的催化反应,RhB脱色率达到99%以上;初始pH值为7.0时,经过40min,RhB的脱色率也可达到95.5%;添加一定量的H2O2,能够促进羟基自由基(·OH)生成,提高脱色效率;催化剂稳定性良好,3次重复催化实验后,RhB的脱色率无明显降低.     

梳状聚醚磁性三相催化剂的合成及其催化性能研究

以表面经偶联剂修饰的γ－Fe2O3为载体，通过聚[β－氯乙基缩水甘油醚]分别与乙二醇单甲醚和一缩二乙二醇单甲醚的醇钠盐反应，合成了两种磁性梳状聚醚三相相转移催化剂，研究了它们在碘代、二氯卡宾对双键加成和混合醚制备反应中的催化活性。结果表明，这类磁性催化剂在机械搅拌下易于均匀分散在水中，静置下自身能快速凝聚沉降，并具有良好的催化活性和重复使用性能。     

La1-xNdxSrCoO4催化剂的合成及其催化性能

采用聚丙烯胺溶胶-凝胶法制备了类钙钛矿La1-xNDxSrCoO4(x=0.1～0.9)复合氧化物催化剂,考察了其对CO和C3H8的催化氧化活性,并运用XRD、IR和TPR等手段对催化剂进行了表征.结果表明,所制备的样品均具有K2NiF4型结构,适量Nd2O3的加入增加了LaSrCoO4的催化活性,使LaSrCoO4催化剂粒度变小、晶格畸变率变大及与氧的结合能力减弱,从而有利于CO和C3H8氧化活性的提高.     

戊二醛改性交联壳聚糖纳米纤维膜负载钯催化剂的制备及其催化性能研究

以壳聚糖(CS)为基体聚合物、聚甲基丙烯酸(PMAA)为共纺聚合物,通过静电纺丝和热交联技术制备了具有良好形貌和稳定性的交联壳聚糖/聚甲基丙烯酸(CS/PMAA)纳米纤维膜,然后采用戊二醛对纤维进行化学改性后用于负载钯催化剂.采用扫描电镜(SEM)表征纤维膜的微观结构;通过扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X-射线衍射仪(XRD)分析钯催化中心在纤维膜上的分布;采用红外光谱(FT-IR)表征戊二醛改性后纤维膜的化学结构变化;利用密度泛函理论(DFT)研究戊二醛改性对壳聚糖纤维膜与钯催化中心之间络合强度的影响.Sonogashira偶联反应催化结果显示,戊二醛改性有助于提高纤维膜负载钯催化剂的催化活性,且该催化剂在重复使用9次后,催化反应转化率和产率基本保持不变.     

BiOBr/TiO_2异质结催化剂的制备及其可见光催化活性

将碱热法和溶剂热法相结合,制备了不同配比的BiOBr/TiO_2异质结催化剂,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)等技术对其结构、形貌和光学性能进行表征,并探讨BiOBr和TiO_2的配比对罗丹明B(RhB)脱色率的影响。结果显示,该异质结催化剂由锐钛矿相TiO_2纳米颗粒附着生长在BiOBr花状球表面构成;BiOBr和TiO_2摩尔比为1∶2的BiOBr/TiO_2催化剂在可见光照射下催化反应15min,RhB脱色率达96.5%;催化剂循环使用4次后,RhB脱色率仅降低7.94%,稳定性较好。Mott-Schottky曲线表明,该催化剂光催化活性的提升主要是由于在BiOBr和TiO_2界面上形成了p-n结,使电子-空穴对得到有效分离。光催化机理研究结果表明,O·-2是光催化反应过程中的主要活性物种,RhB的脱色主要是由于脱乙基和苯环开环氧化导致。     

高效BiOI/BiOBr可见光催化剂的制备、性能及机理研究

利用无机原料水热合成法制备BiOI/BiOBr复合可见光催化剂,通过XRD、SEM、EDS、DRS、I-t响应曲线等手段对催化剂的物相组成和光化学性能进行了系统表征.以RhB为目标污染物,考察了催化剂的光催化活性并对最优比例催化剂的稳定性进行评价,通过ESR分析和自由基捕获实验探究了RhB的光催化降解机制.研究结果表明:无机原料水热合成法可成功制备纯度高、结晶性能良好的BiOI/BiOBr复合可见光催化剂;BiOI的复合降低了BiOBr光催化剂的电子-空穴的复合,拓宽其可见光响应范围,提高了光催化降解活性,其中质量比为8%的BiOI/BiOBr活性最佳,可见光照21min后RhB的脱色率可达100%,是纯BiOBr的1.50倍,且重复使用5次后仍具有较高的光催化活性;复合催化剂光催化降解RhB的过程中,参与降解的主要活性物种为空穴(h+)和超氧自由基(·O-2).     

Co3O4/Al2O3催化剂对甲烷低温燃烧的催化性能

采用室温固相合成法制备了不同负载量的Co2O4／Al2O3系列催化剂，用X-射线衍射（XRD）技术对其物相结构进行了表征，并考察了负载晕和焙烧温度对甲烷低温燃烧催化活性的影响．结果表明，该法制备的Co3O4／Al2O3系列催化刑具有较好的低温催化活性，且随Co3O4负载量的增加，催化剂的低温活性增强．综合考虑催化剂的催化活性和稳定性，400℃焙烧制备的Co3O4负载量为40％的Co3O4／Al2O3催化剂对甲烷低温催化燃烧有较好的催化性能。     

碳纳米纤维负载钯催化剂的制备及其催化性能

通过静电纺丝和碳化技术,将聚丙烯腈制备成碳纳米纤维并用于负载钯催化剂.扫描电镜(SEM)表征结果显示,碳化过程虽使部分纤维融合,但纤维结构保持良好;透射电镜(TEM)图显示,碳化过程中Pd原子有一定程度聚集,形成了直径约为15nm的颗粒.催化结果表明,该催化剂对碘代芳烃和丙烯酸酯的Heck偶联反应具有良好的催化活性,生成物反式肉硅酸酯的产率较高;该催化剂至少可以重复使用5次(保持催化活性不变),显示出良好的稳定性.     

大尺寸多级孔g-C3N4/MHPTS催化剂的制备及其性能研究

研发高效、易回收的催化剂具有很高的实际应用价值.采用多模板法制备了一种新型的大尺寸多级孔钛硅酸盐(MHPTS),并以其为载体,采用简单的浸渍-热聚合法制备了g-C₃N₄/MHPTS复合催化剂.MHPTS具有连续贯通的大孔结构,传质速度快;几十纳米的超薄壁厚意味着大孔孔壁上的介孔孔道非常短,缩短了反应物和产物分子进出孔道的时间;微孔提供了大量的活性位点.在热反应条件下,MHPTS对环己烯的催化环氧化转化效率远高于常规的TS-1分子筛.此外,由于g-C₃N₄的负载使g-C₃N₄/MHPTS对光的吸收范围延伸至可见光,提高了催化剂的光吸收能力.结果表明,在光热协同作用下,g-C₃N₄/MHPTS对环己烯的催化环氧化转化效率进一步提高.     

磷钨酸改性磁性壳聚糖的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以Fe_3O_4颗粒作磁性核,用壳聚糖对其表面进行修饰,通过戊二醛进行交联,使壳聚糖与戊二醛在Fe_3O_4粒子表面形成网状聚合物层,并用磷钨酸进行改性,制备了可回收利用的磁性Fe_3O_4/壳聚糖-戊二醛/磷钨酸(Fe_3O_4/CSGA-HPW)吸附剂。通过X射线粉末衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM),热重分析(TG)等表征,结果表明Keggin型磷钨酸有效地锚定在交联壳聚糖上。实验结果显示,磷钨酸可促进对亚甲基蓝(MB)的吸附作用(吸附量由14%提高到83%)。浓度、pH值对吸附性能影响结果表明,随着MB初始浓度增加,MB的吸附量先升高而后趋稳,去除率则逐渐降低;随pH值增大,MB的吸附量逐渐增加。在Fe_3O_4:CS:HPW为1:1:1,pH为10的条件下,Fe_3O_4/CSGA-HPW对MB的吸附量可达110mg·g~(-1)。Fe_3O_4/CSGA-HPW吸附剂使用重复五次,MB去除率达83%。Fe_3O_4/CSGA-HPW对MB吸附符合准二级吸附动力学。     

Er3+:CaO-La_2O_3-B_2O_3玻璃的制备及其光谱性能

采用传统的熔融冷却技术制备了Er3+:CaO-La2O3-B2O3(Er:CLB)玻璃。玻璃的转变温度为647℃,析晶起始温度741℃。测试了样品的红外光谱、吸收光谱和发射光谱。Er:CLB玻璃在790 nm和970 nm附近均存在吸收峰,与AlGaAs和InGaAs激光二极管输出波长吻合。Er:CLB玻璃在1 530 nm附近存在     

碳包裹对Fe_3O_4纳米颗粒稳定性的影响

纳米材料晶粒尺寸的变化会直接导致材料相结构的变化,从而限制材料的应用,如何提高纳米材料结构的稳定性随之成为纳米材料发展和应用中的关键问题之一.为了研究碳包裹对Fe_3O_4纳米颗粒稳定性的影响,本文先采用水热法制备出17~20 nm的Fe_3O_4纳米颗粒作为前驱体,再以油胺作为溶剂,通过球磨法在Fe_3O_4粒子表面包覆一层碳涂层,合成Fe_3O_4@C复合纳米颗粒.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和综合物理测试系统对样品的形貌尺寸和结构性能进行表征.结果表明,碳包裹有效地阻止了纳米颗粒的团聚,增加了纳米材料的分散性,使得Fe_3O_4纳米颗粒向Fe_2O_3转变的起始转化温度提高了50℃,即使在空气中经过350℃焙烧和在高真空下进行300~900 K的测试,结构也并未发生变化.     

碳纳米纤维负载钯催化剂的制备及其催化性能研究

通过静电纺丝和碳化技术,将聚丙烯腈制备成碳纳米纤维并用于负载钯催化剂.扫描电镜(SEM)表征结果显示,碳化过程虽使部分纤维融合,但纤维结构保持良好;透射电镜(TEM)图显示,碳化过程中Pd原子有一定程度地聚集,形成了直径约为15nm的颗粒.催化结果表明,该催化剂对碘代芳烃和丙烯酸酯的Heck偶联反应具有良好的催化活性,生成物反式肉硅酸酯的产率较高;该催化剂至少可以重复使用5次（保持催化活性不变）,显示出良好的稳定性.     

壳聚糖/淀粉共混微球的制备及其吸附性能

以甲醛和环氧氯丙烷为交联剂，用反相悬浮法制备得到壳聚糖／淀粉微球，并用扫描电镜对其进行表征，同时研究了微球对金属离子Cu^2＋，Pb^2＋的吸附性能．实验结果表明：用反相悬浮法，壳聚糖与淀粉的质量比在5：0至5：5间可制成形状规则、表面光滑的微球．加该微球吸附金属离子Cu^2＋，Pb^2＋，均可在6h内达到平衡．淀粉的加入能提高微球的产率，并可在保证吸附性能的前提下降低成本．当壳聚糖与淀粉其混的质量比为5：1时，共混微球的产率最高，达到相同吸附效果所需的原料用世最少，成本最低．