介孔NH_2-Ce-Pr-O合成及其可见光催化性能EI北大核心CSCD

以P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物)为模板剂,Ce(NO_3)_3,Pr(NO_3)_3为原料,采用水热反应制备前驱物,经萃取除去P123后既得表面羟基含量较高的Ce-Pr-O介孔材料。利用氨基硅烷与表面羟基间的缩合作用,合成了氨基功能化介孔Ce-Pr-O。利用XRD,N_2吸脱附,Raman,FT-IR,XPS等技术对合成样品结构性能进行了表征。结果表明:以25%Pr(NO_3)_3掺杂所获得的Ce-Pr-O结构性能较好;该样品氨基功能化后,除孔径、表面积及孔容变小外,其他性能基本保持不变。以酸性红14(AR14)为探针分子,对合成材料的光催化性能进行评价。结果表明:由于Pr掺杂后形成氧缺位,提高了样品的可见光吸收强度;此外,通过嫁接氨基,提高AR14的吸附量。因此,所合成的氨基功能化介孔Ce-Pr-O在可见光作用下,能较彻底地催化降解溶液中的AR14。     

介孔NH_2-Ce-Pr-O合成及其可见光催化性能

以P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物)为模板剂,Ce(NO_3)_3,Pr(NO_3)_3为原料,采用水热反应制备前驱物,经萃取除去P123后既得表面羟基含量较高的Ce-Pr-O介孔材料。利用氨基硅烷与表面羟基间的缩合作用,合成了氨基功能化介孔Ce-Pr-O。利用XRD,N_2吸脱附,Raman,FT-IR,XPS等技术对合成样品结构性能进行了表征。结果表明:以25%Pr(NO_3)_3掺杂所获得的Ce-Pr-O结构性能较好;该样品氨基功能化后,除孔径、表面积及孔容变小外,其他性能基本保持不变。以酸性红14(AR14)为探针分子,对合成材料的光催化性能进行评价。结果表明:由于Pr掺杂后形成氧缺位,提高了样品的可见光吸收强度;此外,通过嫁接氨基,提高AR14的吸附量。因此,所合成的氨基功能化介孔Ce-Pr-O在可见光作用下,能较彻底地催化降解溶液中的AR14。     

加热方式及原料配比对介孔CeO_2结构及其光催化性能的影响

以P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物)为模板剂,Ce(NO_3)_3为反应原料,通过考察加热方式、加热温度、原料配比等因素,合成了结构性能较好、表面羟基含量较高的介孔CeO_2材料。利用XRD,N_2吸附-脱附,TEM,Raman,FT-IR等技术对合成样品的结构性能进行了表征,结果表明,当P123与Ce(NO_3)_3物质的量之比为1∶10,在110℃水热下合成的CeO_2结构性能最好。以酸性橙7(AO7)为探针分子,对合成介孔CeO_2的光催化性能进行评价。光催化结果证明,由于表面羟基含量较高、介孔及氧缺位的形成,所合成结构性能较好的CeO_2,利用可见光可彻底催化降解溶液中的AO7。     

加热方式及原料配比对介孔CeO2结构及其光催化性能的影响

以P123（聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物）为模板剂,Ce（NO₃）₃为反应原料,通过考察加热方式、加热温度、原料配比等因素,合成了结构性能较好、表面羟基含量较高的介孔CeO₂材料。利用XRD,N₂吸附-脱附,TEM,Raman,FT-IR等技术对合成样品的结构性能进行了表征,结果表明,当P123与Ce（NO₃）₃物质的量之比为1：10,在110℃水热下合成的CeO₂结构性能最好。以酸性橙7（AO7）为探针分子,对合成介孔CeO₂的光催化性能进行评价。光催化结果证明,由于表面羟基含量较高、介孔及氧缺位的形成,所合成结构性能较好的CeO₂,利用可见光可彻底催化降解溶液中的AO7。     

氨基功能化有序介孔Si02薄膜组装Au纳米粒子复合材料的可调色散性质

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)为模板剂,采用共溶胶的蒸发诱导自组装方法制备了氨基功能化介孔SO2薄膜,然后利用氯金酸(HAUCl4)与介孔SiO2薄膜孔道内壁的氨基之间的中和反应组装Au纳米粒子,制备得到Au/SiO2纳米复合材料.用TEM,XRD和UV-Vis光谱对材料进行了测试.结果表明,无水乙醇...     

Ce-ZnO@C设计合成及其光催化性能研究

以Ce(NO_3)_3·6H_2O, Zn(NO_3)_2·6H_2O, 2-甲基咪唑为原料,利用水热法制备了Ce, C功能化ZnO复合材料(Ce-ZnO@C)。利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),拉曼(Raman),紫外-可见光(UV-vis), X射线光电子能谱(XPS)等测试方法对合成材料进行了表征,结果表明:Ce-ZnO@C为球形、具有典型ZnO结构,材料内C与Zn, O形成了稳定的C-O, C=O, C-Zn键,Ce引入有利于C-Zn键形成。可见光催化结果表明,Ce, C功能化ZnO材料对罗丹明B(RhB)溶液催化降解效率均高于Ce, C单独功能化ZnO的,因为Ce-ZnO@C对可见光利用率较高,其内部容易形成较多的稳定碳键,这些碳键有利于光生电子与空穴的分离。     

氨基功能化SBA-15的直接合成及其对CO_2的吸附性能研究

通过直接法合成了氨基功能化SBA-15介孔材料。使用X-射线粉末衍射法(XRD),N2吸-脱附,透射电子显微(TEM)等技术对氨基功能化材料进行了表征。实验结果表明:当反应原料中nAPTES/(nAPTES+nTEOS)≤0.20时,APTES功能化的材料都具有典型的介孔SBA-15结构;但当nAPTES/(nAPTES+nTEOS)≥0.225时,由于氨基对SBA-15结构的副作用导致SBA-15介孔结构坍塌。在氟离子辅助合成下可以获得高含量氨基(反应原料中nAPTES/(nAPTES+nTEOS)的比值为0.25)功能化的SBA-15材料,且此材料中的介孔孔径和BET比表面积都较大。CO2吸附结果表明,随着反应原料中APTES含量提高,所合成的材料对CO2的吸附量相应增加,同时在101kPa和25℃下,通过氟离子辅助合成的材料对CO2的吸附量远远优于无氟离子辅助合成材料的。本研究还对后嫁接法和直接合成法获得氨基功能化SBA-15介孔材料的优缺点进行了讨论。     

BiVO_4/Bi_6O_6(OH)_3(NO_3)_3复合光催化剂的制备及光催化性能研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和NH_4VO_3为原料,控制水溶液介质p H及反应时间,采用水热合成法制备钒酸铋(BiVO_4)及其复合物(BiVO_4/Bi_6O_6(OH)_3(NO_3)_3).利用X-射线粉末衍射、扫描电子显微镜和紫外-可见漫反射吸收光谱等手段对制备的样品进行了物理表征,结果表明,在控制反应时间为1 h,介质p H值在1.14~9.01之间时,制备的样品为BiVO_4/Bi_6O_6(OH)_3(NO_3)_3复合物,当p H值增加至10.92时为纯BiVO_4;控制介质p H为7.17,反应时间在1~12 h之间时得到BiVO_4/Bi_6O_6(OH)_3(NO_3)_3复合光催化剂,反应时间为18 h时为纯BiVO_4.在可见光(λ≥400 nm)照射下,以有机染料罗丹明B(Rhodamine B,Rh B)为底物,研究不同条件制备的BiVO_4或者复合物为光催化剂的光催化特性,发现p H=7.17,水热反应12 h得到的催化剂(BiVO_4/Bi_6O_6(OH)_3(NO_3)_3)光催化降解活性高于对照制备的纯BiVO_4.同时在可见光照射下,BiVO_4/Bi_6O_6(OH)_3(NO_3)_3亦可以有效降解无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP),说明氧化过程涉及到光催化过程.分析BiVO_4/Bi_6O_6(OH)_3(NO_3)_3复合光催化剂对Rh B光催化降解过程中活性物种,表明在降解过程中主要涉及空穴和超氧氧化,O_2·~-起主要作用.     

不同表面形貌Cu2O空心球的制备及光催化性能

采用一步溶剂热法,以Cu(NO_3)_2·3H_2O为铜源,乙二醇(EG)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,高温条件下制备形貌可控的Cu_2O空心球纳米材料。研究Cu(NO_3)_2·3H_2O与PVP的质量比值(w_(Cu(NO_3)_2·3H_2O)/w_(PVP))对Cu2O结构、形貌、比表面积以及光吸收特性的影响,并结合光催化机理讨论其对Cu_2O光催化性能的影响。此外,通过改变反应时间来研究Cu_2O的生长过程。结果表明,w_(Cu(NO_3)_2·3H_2O)/w_(PVP)=45时,得到的形貌为空心球表面覆盖纳米刺的Cu_2O纳米材料光催化性能最佳,在可见光辐照10 min的条件下,对甲基橙的降解率达94.3%。     

稀土离子Tm3+掺杂Bi2WO6的可见光催化性能

以Na_2WO_4·2H_2O和Bi(NO_3)_3·5H_2O为主要原料,采用水热法合成了稀土离子Tm~(3+)掺杂的Bi_2WO_6光催化剂。采用XRD、SEM、TEM、Raman、PL、DRS研究了Tm~(3+)掺杂Bi_2WO_6的物相,微观形貌和可见光催化性能。结果表明,Tm~(3+)掺杂有效提高了Bi_2WO_6的光催化性能,当掺杂量为6%时,样品的光催化性能最好,可见光照射30 min后,对罗丹明B的降解效率达到91.27%,而可见光照射5 h后,对焦糖色素的降解效率达45.25%。与未掺杂Bi_2WO_6相比,分别提高了27.78%和35.22%。     

具有表面等离子体效应的Ag-AgBr/Al2O3光催化性能研究

以介孔γ-Al2O3为载体,通过化学沉积与光还原法制备了Ag-AgBr/Al2O3等离子体诱导可见光催化材料。采用SEM、TEM、XRD及UV-Vis吸收光谱对复合材料进行结构与性能表征,并通过降解亚甲基蓝溶液对其光催化性能进行考察。研究结果表明,在可见光下照射1 h,催化材料对5 mg/L亚甲基蓝溶液的降解率达95%以上,总有机碳去除率为70%。由于表面金属的等离子体共振效应和介孔材料的吸附性能,催化剂具有很高的可见光催化活性和良好的稳定性,在开发新型等离子体诱导可见光催化剂方面应用前景广阔。     

陈化温度和pH值对氨基功能化介孔氧化硅吸附CO_2性能的影响

本研究采用溶胶-凝胶法,分别以十二烷基肌氨酸钠、氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)和正硅酸乙酯(TEOS)为结构导向剂(SDA)、共结构导向剂(CSDA)和硅源合成了氨基功能化的介孔氧化硅预产物。利用乙醇和乙醇胺混合液对预产物进行萃取后获得氨基功能化介孔氧化硅。利用红外光谱、元素分析、N2吸-脱附、透射电镜等手段对材料进行了表征。红外光谱结果证明通过萃取方法可较好地去除表面活性剂;N2吸附结果表明所有样品都具有介孔结构;元素分析和透射电镜结果说明反应陈化温度、pH值等合成条件对材料孔道内表面的氨基含量和材料结构有较大的影响。CO2吸附实验证明在低陈化温度、相对较低的pH值下合成的材料具有较高的CO2吸附量。     

蠕虫状孔道介孔SiO2的合成及其固定化漆酶的活性

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)与离子型助表面活性剂{十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)或N-肉豆蔻酰-D-丙氨酸(C14-D-A)}为结构导向剂,合成了蠕虫状孔道的介孔SiO2,并在P123/C14-D-A/TMAPS(N-三甲氧基硅丙基-N,N,N-三甲基氯化铵)合成反应体系中,研究了扩孔剂聚乙二醇(PEG)-400的不同添加量对蠕虫状孔道的扩孔效果.合成的产物分别用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N2吸附进行表征.此外,利用溶剂萃取法对扩孔后的蠕虫状介孔SiO2进行处理,得到不同孔径的季铵盐官能团化介孔SiO2,分别用于漆酶的固定化;并对固定化酶的稳定性、所需的最佳pH值以及降解2,4-DCP的重复利用性进行了研究.通过比较研究发现,介孔SiO2孔径与漆酶分子直径的匹配性是影响固定化漆酶比活及降解2,4-DCP效率的重要因素.     

铋掺杂介孔二氧化钛的制备及光催化动力学

以介孔分子筛(KIT-6)为载体,采用溶液浸渍法合成了铋(Bi)掺杂的介孔二氧化钛(TiO₂)光催化剂。利用XRD、TEM、SEM、XPS、N₂吸附-脱附法和拉曼光谱法等技术手段对材料的结构和形貌进行表征。通过紫外-可见吸收光谱法考察了催化剂对罗丹明B光催化降解效率,进一步考察了Bi的掺杂量对光催化反应速率的影响,并对光催化降解动力学进行了初步研究。结果表明,Bi掺杂的介孔TiO₂具有较窄的孔径分布(3~4 nm),而且吸收范围扩展到可见光区,其光催化活性明显高于商品TiO₂(P25)。随之Bi掺杂量的提高,反应速率常数也增大,其光催化降解罗丹明B的反应均符合准一级动力学方程。     

氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征

以3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,采用后合成法对介孔分子筛(SBA-15)的表面进行改性,制得氨基功能化的介孔NH<,2>-SBA-15材料(简称NH<,2>-SBA-15),其结构和性能经FT-IR,元素分析,XRD,SEM及低温N<,2>吸附-脱附表征.结果表明,氨基成功地嫁接到SBA-15表面,含量高达3.47 ...     

铁酸铋的水热合成及其光催化性能

以Fe(NO_3)_3·9H_2O和Bi(NO_3)_3·5H_2O为原料,NaOH为矿化剂,用水热法合成了柱状晶体Bi_2Fe_4O_9,其结构和催化性能经XRD,SEM和UV-Vis表征.结果表明,Bi_2Fe_4O_9截面边长约500 nm,长约2μm～3μm,分散均匀.Bi_2Fe_4O_9在可见光区域有较强吸收,对甲基橙降解效果较好.     

TEPA功能化SBA-15的CO_2吸附性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,P123为模板剂,通过加入适量HAc及调整反应体系pH方式,采用水热及萃取法合成表面羟基含量较高的介孔SBA-15材料.以不同含量四乙烯五胺(TEPA)对SBA-15进行功能化,获得氨基功能化介孔SBA-15材料.利用X射线衍射(XRD)、N2吸-脱附、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、元素分析等手段对材料结构性能进行表征.以不同含量TEPA功能化介孔SBA-15为吸附剂,对CO_2进行吸附,考察了吸附温度、CO_2浓度、水等对吸附效率的影响.实验结果表明,常温、常压下30%TEPA功能化介孔SBA-15的CO_2吸附量最高,且重复使用性能良好.     

Er~(3+):YAlO_3/凹凸棒石复合材料的制备及光催化脱硫性能

以凹凸棒石(ATP)为基体, Y(NO_3)_3, Er(NO_3)_3, Al(NO_3)_3为主要原料,采用静电引力沉积法制备Er~(3+):YAlO_3/ATP复合材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、 X射线电子能谱分析(XPS)和光致发光光谱(PL)对所制备的复合材料的形貌结构、上转换发光性质等进行表征,通过在可见光照射下催化降解模拟汽油中的二苯并噻吩(DBT),对制备的Er~(3+):YAlO_3/ATP复合材料的光催化脱硫性能进行评价,探讨Er的掺杂量对DBT去除率的影响。结果表明:ATP因其独特多孔道形貌以及较大的比表面积,使其可以增强对有机硫的吸附,同时由于其自身含Fe的特性,表现出一定的紫外响应性质, Er~(3+):YAlO_3吸收可见光上转换发射紫外光激发凹凸棒石,考察了Er的掺杂量x对脱硫性能的影响,发现当x为0.02时,可见光照射3 h后,所制备的Er~(3+):YAlO_3/ATP复合材料的光催化活性最高,对DBT的降解率达到90%。     

硫和银共掺杂介孔TiO2的制备表征及光催化活性

以P123为模板,以钛酸四正丁酯、硝酸银和硫脲为原料采用模板法制备了一系列硫和银共掺杂介孔TiO2光催化材料。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、BET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。以甲基橙溶液的光催化降解为模型反应, 考察了不同掺杂量的样品在紫外和可见光下的光催化性能。结果表明：用模板法制备的共掺杂介孔TiO2光催化材料在紫外和可见光条件下较纯介孔TiO2和单掺杂介孔TiO2对甲基橙溶液具有更好的光催化降解效果, 且硫和银的掺杂量及样品焙烧温度显著影响该材料的催化性能。当硫掺杂量为2%（mol）和银掺杂量为1%（mol）,在500℃焙烧2 h所得光催化材料的催化性能最佳, 4 h即可使甲基橙的降解率达98.8%,重复使用4次仍可使甲基橙的降解率保持在87.5%以上。因此, 以该模板合成法, 通过硫和银的共掺杂有望使TiO2成为一种低或无能耗、高活性的绿色环保型催化材料。     

酞菁改性的介孔TiO2的制备及其可见光光催化活性

利用软模板法制备了介孔TiO2,小角XRD和BJH孔径分布测定显示所制备的介孔TiO2具有良好的孔道有序性,平均孔径为4.75nm.通过四羧基铜酞菁(CuPcTc)表面吸附改性得到了CuPcTc敏化的介孔TiO2(CuPcTc-TiO2)可见光光催化剂.CuPcTc-TiO2光催化剂在可见光(λ>550nm)照射下显示了良好的光催化降解荧光素的能力,并且在CuPcTc吸附量(质量分数)为4%时,光催化剂具有最高的可见光光催化活性.在降解荧光素时,CuPcTc-TiO2显示出比CuPcTc敏化的P25(CuPcTc-P25)催化剂更高的可见光光催化活性.