α-Fe2O3空心球的水热法制备及其对苯酚的吸附性能

以铁氰化钾、磷酸二氢铵等为反应物,采用水热法合成了α-Fe₂O₃空心球,并用XRD,TEM,FESEM(场发射扫描电镜)、UV-Vis和低温氮吸附脱附对其进行了表征。结果表明,α-Fe₂O₃空心球直径在200～560 nm之间,其BET比表面积为80 m²·g^-1,平均孔径为8.5 nm。考察了反应时间、反应物用量和反应温度等对α-Fe₂O₃空心球形貌和大小的影响,提出了其可能的形成机理。研究了室温下α-Fe₂O₃空心球吸附苯酚的性能,吸附达平衡时,其吸附苯酚的量达97 mg·g^-1。     

Y2O3/ZrO2中空纤维陶瓷膜的制备与表征

本文结合相转化技术和干湿法纺丝工艺制备了以YSZ(以摩尔分数为8%的Y2O3稳定的ZrO2)为原料的中空纤维陶瓷膜, 考察了YSZ粉体的粒度分布和形貌, 并研究了YSZ中空纤维陶瓷膜的气密性、 孔特性、 机械性能、 微观结构及晶型变化等.     

碳纳米管负载纳米Fe2O3的研究

本文研究了用液相化学沉积法制备的碳纳米管负载Fe₂O₃。首先用浓HCl、浓HNO₃和浓HNO₃ / H₂SO₄(混酸)三种酸对碳纳米管进行改性处理，对样品进行了TEM形貌观察和FTIR光谱分析，FTIR分析表明浓HCl处理后不能在碳纳米管表面引入官能团，而浓HNO₃能在碳纳米管表面引入-OH和-C=O，浓HNOO₃ / H₂SO₄能在碳纳米管表面引入大量的-OH、-C=O、COOH。制备了以上三种碳纳米管分别负载Fe₂O₃。TEM分析表明，负载效果：混酸>浓HNO₃>浓HCl。经混酸处理后的碳纳米管所负载的Fe₂O₃的XRD分析，表明所负载的是α-Fe₂O₃。机理分析表明碳纳米管上的含氧基团能增强其在水溶液中的分散性，同时能增强其对Fe³⁺吸附和离子交换能力，使吸附在碳纳米管表面的Fe³⁺成为结晶成核中心，调节溶液pH值后，使Fe₂O₃沉积在碳纳米管表面。     

热诱导组装Ta2O5空心微球

在有机体系中电化学溶解钽得到有机前驱体钽醇盐,在30 mL电解液中加入6 mL H2O2和0.6 g阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),150℃溶剂热反应24 h,产物经过高温热处理后得到Ta2O5空心微球.研究表明:溶剂热反应得到无定型Ta2O5纳米颗粒,600 ℃热处理后得到由纳米颗粒组装成的无定型T2O5半球结构.经过进一步的900℃高温热处理导致这些相邻半球结构进一步组装为斜方晶系的Ta2O5微米级空心球(直径约2 μm),球壁厚度在150 nm左右,空心部分直径约为1.5μm,球壁是由更小的Ta2O5纳米空心球组成;而在相同条件下,采用油酸代替CTAB,得到粒径减小的Ta2O5纳米颗粒.同时探讨了高温热诱导组装多孔Ta2O5微米空心球的可能形成机理.     

α-Fe2O3的制备及其性能的研究

使用一定配比的乙酰丙酮,无水乙酸钠,三氯化铁合成的乙酰丙酮铁作为前驱体材料,采用水热法在不同温度条件下反应两小时合成α-Fe₂O₃,从而探寻光催化效率最佳反应条件。利用X-射线粉末衍射仪(XRD),场发射扫描电子显微镜(TEM),紫外可见漫反射光谱仪(UV-vis DRS),比表面积测试(BET),拉曼光谱(Raman spectra)等对材料进行表征分析。分析结果表明在同等情况下175°C下合成的α-Fe₂O₃还原六价铬的反应速率高于其他温度下合成的α-Fe₂O₃光催化速率。     

自组装α-Fe2O3亚微米球的制备及其光催化性质

在乙二醇体系中, 通过简单的二步方法成功合成了α-Fe₂O₃亚微米球。第一步,以Fe(NO)₃和C₆H₁₂N₄为主要反应物160 ℃溶剂热反应8h制备出前驱体;第二步,煅烧前驱体成功合成了斜方相的α-Fe₂O₃产物。利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),红外吸收光谱(FTIR),能谱分析(EDS)和热重分析(TGA)等手段对产物进行了表征。在300 W紫外灯(主波长为365 nm)照射下降解一定浓度的甲基橙溶液,研究不同光催化剂对甲基橙溶液降解效果。由于制备产物的形貌和粒径影响其比表面积和对反应物的吸附能力以及带隙能,使得制备产物具有良好的光催化性能。结果表明,α-Fe₂O₃亚微米球在紫外光照射条件下对甲基橙溶液有光降解作用。     

Cu2ZnSnS4纳米晶微球的制备及其表征

以乙二醇为溶剂,采用溶剂热法合成出由纳米晶组装而成的Cu2ZnSnS4(CZTS)微球。采用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对所得微球的结构与成分、颗粒大小与形貌和光学性质进行了测试分析。研究结果表明:溶剂热法制得的CZTS粉体具有四方晶相结构,微球由纳米晶组装而成,对可见光有良好的吸收;随着反应时间的增加,颗粒尺寸逐渐增大,且对形貌有一定影响;此外,文中还对CZTS微球的形成机理做了推测。     

无机矿化剂辅助水热合成高长径比的α-Fe2O3多孔纳米线

本文以K₂SO₄为矿化剂,在100 ℃低温水热条件下,制备出大量形貌均一、高分散的直径约40 nm、长度为2~3 μm的α-FeOOH纳米线。该纳米线在300 ℃煅烧2 h后,得到一维形貌保持良好且表面具有多孔结构、长径比可达20的α-Fe₂O₃纳米线。通过XRD、FTIR、TG-DSC、HRTEM、SAED以及N₂物理吸附技术对产物的形貌和结构进行了表征。研究发现,无机盐对一维纳米线形貌的控制至关重要,还详细讨论了K₂SO₄在α-FeOOH纳米线的成核和生长过程中所起的作用。     

介孔SiO2/Fe3O4中空磁性微球的漆酶固定化

以介孔SiO2/Fe3O4磁性中空微球作为载体,采用物理吸附法对漆酶进行固定化,考察了时间、温度和pH值对漆酶固定化效果的影响,并对固定漆酶的活性及稳定性进行了研究.结果表明,介孔SiO2/Fe3O4磁性中空微球吸附漆酶分子后,介孔材料的比表面积与孔体积均减小.在3 h时复合微球对漆酶的吸附达到平衡,复合微球中介孔SiO2对漆酶的有效固定量为689 mg/g,大大高于纯介孔材料MCM-41的漆酶固定量(319 mg/g).在pH=3～6的条件下,复合微球中固定漆酶仍保持70%以上的相对酶活.当温度不高于60℃时,固定漆酶的相对酶活仍保持65%以上.固定漆酶的pH稳定性和热稳定性都明显优于游离漆酶,固定漆酶的米氏常数为1.05 mmol/L,与游离漆酶相比,固定漆酶与底物的亲和力有所降低.当2,4-二氯苯酚的浓度为10 mg/L时,固定漆酶对其去除率在6 h时达到81.6%,表现出很好的催化活性.     

介孔α-Fe2O3表面配合反应平衡常数测定

采用十二胺为模板剂、氨水做沉淀剂成功制备了介孔α-Fe₂O₃, 通过粉末X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、N₂吸附/脱附技术对样品晶相、形貌和比表面积进行了表征. 根据介孔α-Fe₂O₃悬浮液的酸碱滴定数据, 使用FITEQL软件, 采用双电层恒电容模型计算得出了介孔α-Fe₂O₃的表面酸碱反应平衡常数. 在此基础上研究了Cu^2＋, Pb^2＋, Zn^2＋在介孔氧化铁表面的吸附行为, 使用WinSGW软件模拟得出了相应的表面配合反应平衡常数并讨论了其吸附机理.     

α-Fe2O3/C复合材料的制备及性能研究

采用高温固相反应法制备α-Fe2O3/C复合材料,运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试、电化学阻抗谱对其结构和电化学性能进行了表征.充放电测试结果显示,α-Fe2O3/C复合材料循环50周时可逆充电容量为935.3 mAh?g-1,循环性能较商品化α-Fe2O3有显著改善.电化学阻抗谱测试结果显示,α-Fe2O3/C复合材料电极在首次嵌锂过程中分别出现了锂离子通过固体电解质相界面膜(SEI膜)的迁移、材料的电子电导率、电荷传递过程相关的半圆,并详细分析了它们的变化规律.     

溶剂热合成具有纳米孔结构的γ -Al2O3

Nanoporous gamma aluminum oxide (γ-Al₂O₃) was synthesized by solvothermal method in the presence of AlCl₃·6H₂O, urea and alcohol. The calcined sample was characterized by XRD, FTIR, TEM, and Nitrogen adsorption-desorption measurement. Results show that the obtained γ-Al₂O₃ is well-dispersed nanoparticles with particle size of 4～7 nm and the product has nano-pore structure with a narrow pore size distribution of 5～20 nm.     

Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米微球的制备及表征

为研究PVP含量对CZTS颗粒形貌以及分散性的影响,本文采用溶剂热法,以CuCl2·2H2O、Zn(Ac)2·2H2O、SnCl4·5H2O作金属源,硫脲作硫源,乙二醇为溶剂,在体系中加入不同含量的PVP,成功制备了CZTS微球。通过XRD、Raman、SEM、TEM、UVVis等方法检测分析CZTS纳米微球的物相、结构、形貌以及光学性能。结果表明:所得CZTS纳米颗粒具有锌黄锡矿结构;当体系中PVP含量为0.2 g时,颗粒分散性较好,制备的颗粒形貌为表面嵌有纳米薄片的微球,纳米片较在体系中加入0.1 g PVP更致密;光学带隙约为1.47 eV,与太阳能电池所需的最佳带隙接近。最后,对表面嵌有纳米薄片的CZTS微球可能的形成机理进行了推测。     

化学环制氢中Fe2O3/CeO2/Al2O3载氧体的性能研究

采用浸渍法制备了不同CeO2含量的Fe2O3/CeO2/Al2O3载氧体,利用BET,XRD和TPR对其性能进行表征,并以甲烷为燃料在固定床微型反应器中对载氧体进行化学环制氢性能考察。结果表明:CeO2的加入可以降低铁与铝之间的相互作用,提高铁的分散度,从而提高催化活性。在燃料反应器温度为900℃,蒸汽反应器温度为900℃,常压、剂烷比为2/1,进水量为0.1 m L时经过10次氧化-还原循环,Fe2O3/CeO2/Al2O3载氧体颗粒反应性能稳定,甲烷转化率最高可达到75%,单次循环氢气产量最高可达到35 m L·2.5 gcat-1。     

溶剂热-热解法制备具有纳米孔结构的Co3O4

Nanoporous rhombohedral Co₃O₄ was synthesized by thermal decomposition of the precursor obtained via a solvothermal method in the presence of Co(CH₃COO)₂·4H₂O, urea, sodium dodecyl sulfate (SDS), ethanol and water. The calcined sample was characterized by XRD, FTIR, SEM, TG-DTA, Nitrogen adsorption-desorption, cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge measurements. The results show that the calcined sample at 400 ℃ is rhombohedral structure Co₃O₄ with nano-porosity assembled by uniform nanosheets. The BET surface area is 49 m²·g^-1 and its specific capacitance as single electrode is up to 233.4 F·g^-1 at 5 mA·cm^-2 current density.     

纳米结构Au/Fe2O3的制备、表征及催化氧化性能

分别以纳米和块状氧化铁为载体,通过沉积沉淀法制备了Au/Nano-Fe₂O₃和Au/Bulk-Fe₂O₃,并对其进行了表征和催化氧化性能测试。结果表明：对于Au/Nano-Fe₂O₃,5nmAu颗粒被尺寸相当的Nano-Fe₂O₃所包覆,形成新颖的类似核壳结构;对于Au/Bulk-Fe₂O₃,3nmAu颗粒高度分散于Bulk-Fe₂O₃的表面。在1-苯乙醇的氧化反应中,Au/Nano-Fe₂O₃显示出比Au/Bulk-Fe₂O₃更好的催化活性。活性的增强主要与小尺寸的Nano-Fe₂O₃以及Au和Nano-Fe₂O₃更大的接触界面有关。相比于广泛受到重视的Au的尺寸效应来说,对于Au/Nano-Fe₂O₃而言,Fe₂O₃尺寸的影响更大。     

溶剂热还原合成Cr2O3纳米管(英)

Cr₂O₃ nanotubes with diameters of 80 nm and lengths of 550 nm were synthesized in a solvothermal reduction system at 180 ℃. The acetyl acetone (AcAc) and ethylene glycol (EG) were used as the chelate agent and the reductant respectively in the system. An intermediate compound-Cr(Ⅲ)(C₅H₇O₂)₃ was formed to force Cr₂O₃to crystallize along one direction.     

回流水热合成均分散纳米α-Fe2O3单晶粒子

系统地研究了以Fe(NO₃)₃为原料，回流水热合成均分散α-Fe₂O₃纳米粒子。实验结果显示:当pH=1时，随着水热时间的增加，由透射电镜测试可知，多孔性纺锤形α-Fe₂O₃单晶转变成粒径在45 nm左右的均分散菱形单晶;而Fe(NO₃)₃用氨水中和形成Fe(OH)₃凝胶后，随着初始pH值的增加，完全转变成α-Fe₂O₃所需的时间增加、粒径减小，但产物的结构更为完整。另外通过实验发现，反应体系中存在的电解质对α-Fe₂O₃晶体的生成有促进作用。同时对初始pH值及电解质对α-Fe₂O₃生成速率的影响机理进行了分析。     

Fe2O3/TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能

在钛基体上采用阳极氧化法制备了TiO₂纳米管阵列,采用化学浴方法在TiO₂纳米管阵列上修饰了Fe₂O₃纳米颗粒.利用扫描电镜、X射线衍射和紫外可见漫反射光谱等手段对材料进行了表征,同时测试了材料的光电化学性能及其光催化降解亚甲基蓝染料废水的性能.结果表明,Fe₂O₃纳米颗粒的修饰将TiO₂纳米管阵列的光响应拓宽至可见光区域,提高了光电流,Fe₂O₃/TiO₂纳米管阵列的光电流是未修饰的TiO₂纳米管阵列的9倍.而在光催化反应中,亚甲基蓝最高降解率可达80%,比未修饰的TiO₂纳米管阵列高出30%.