CO在MoS2/K2CO3/TiO2上的加H2反应

根据“盐类及氧化物等在高比表面载体上有自发分散倾向”的原理，制备了一种新型的用于由合成气（H2／CO）合成甲醇的催化剂MoS2/K2CO/TiO2(DSA),该催化剂具有较好的耐硫性和对甲醇有较高的选择性，通过对反应条件的教察得出结论：高压、低温、高空速有利于提高醇的选择性。     

Pt/TiO2催化剂的载体结构对甲醇催化氧化性能的影响

二氧化钛载体包括二氧化钛纳米管阵列(TNTAs)和二氧化钛纳米线阵列(TNWAs)两种,载体的结构不同对催化性能有一定的影响。然而,Pt负载在TNTAs和TNWAs催化性能的比较鲜有报道。本文通过微波法制备了Pt/TNTAs和Pt/TNWAs两种催化剂,结果表明,Pt/TNTAs催化甲醇氧化效果要优于Pt/TNWAs。相较于Pt/TNWAs, Pt/TNTAs的优越催化性能可能与纳米管的限域效应有关。可见,载体的结构对催化剂的性能有很大的影响。     

CH4、CO2、O2制合成气用Ni-Ce/Al2O3催化剂的XPS研究

用XPS表征浸渍法制备的Ni-Ce／Al2O3催化剂,并与活性评价结果相关联,研究了添加Ce对催化剂性能的影响,探讨了催化剂失活的原因。结果表明,稀土Ce在反应过程中存在着部分还原变价过程(Ce^4 e→Ce^2 ),Ce^3 能够迁移至A12O3晶格,增强载体Al2O3的抗烧结能力,提高催化剂的稳定性;Ni-Ce/Al2O3催化剂表面的Ni和Ce在反应过程中向体相迁移,以及Ni晶粒的烧结是造成催化剂活性逐步下降的主要原因。     

KNO3／Al2O3和K2CO3／Al2O3的强碱性研究

采用ＣＯ２－ＴＰＤ及Ｈａｍｍｅｔｔ批示剂法测定了ＫＮＯ３／Ａｌ２Ｏ３及Ｋ２ＣＯ３／Ａｌ２Ｏ３样品的碱量和碱强度。当ＫＮＯ３，Ｋ２ＣＯ３的负载量低于其单层分散阈值时，能在ＡｌＯ３均匀分布并产生强度为１８．４的强碱位；高于其单层分散阈值后则能生成强度为２７．０的超强碱位。     

V2O5/WO3/TiO2催化剂制备及其SCR性能研究

本文通过浸渍法制备了V2O5/TiO2系列筛选催化剂及V2O5/WO3/TiO2负载型催化剂,并在模拟评价装置上考察了上述催化剂在SCR反应巾的催化性能.结果表明,V2O5在涂材料中应该低于3wt.%;钒系催化剂对NOx的净化效率随反应温度的升高,先增加而后减小,存在一个适宜反应温度窗口;随反应温度升高, NH3泄漏量逐渐降低,在温度达到350°C之后,NH3泄漏世不再随温度的升高而变化;SCR反应温度较低时HC和CO浓度基本不变,但从450°C开始,HC浓度逐渐降低,而CO浓度则急剧升高;随NOx/NH3比例增加,NOx转化效率逐渐降低.     

N_2在单原子催化剂Ir/MoS_2表面上吸附的第一性原理研究

利用密度泛函理论,在slab模型下,研究N_2在单原子催化剂Ir_1/MoS_2上的吸附行为,结果表明,N_2的优势吸附位为Ir原子的顶位,构型为垂直向下,吸附能达到1.57 eV,是化学吸附.电子结构说明主要是吸附N原子的2Pz轨道在Z方向上与Ir的5d_z~2、5d_(xz)、5d_(yz)、6P_z混合得以使N_2稳定吸附在Ir原子上.     

单原子催化剂Ir1/MoS2表面上的NH3吸附与直接分解的第一性原理

NH₃的催化分解一直是制备高纯度氢的有效途径之一,因此具有良好的催化活性的贵金属被广泛的应用于催化解离的研究中.然而,由于纯金属催化剂的利用效率低,增加催化成本.最近的研究发现单原子催化剂Ir₁/MoS₂以其突出的优势被认为是一种潜在的能替代现有贵金属催化剂的材料.本文采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,研究了NH₃在单原子催化剂Ir₁/MoS₂上的吸附与活化.结果表明:NH₃的优势吸附位为Ir原子的顶位,构型为倾斜结构(atop),NH₃与体系表面的金属Ir成键,吸附能达到1.63 eV,是化学吸附;进一步分析了NH₃直接催化分解的反应路径,给出了相应的反应热、活化能,结果显示NH₃在atop位的解离比脱附有利,第一步脱氢反应活化能最小,N-H键易断裂,第二步反应能垒较高,此步为整个反应的决速步.     

CO2和C2H4光催化合成丙烯酸的Cu/ZnO-TiO2催化剂

采用溶胶凝胶法制备了金属负载的复合型固体材料Cu/ZnO TiO2,并用X射线衍射、透射电子显微术、BET比表面测试、红外吸收光谱、紫外可见漫反射光谱以及光催化反应等实验技术对固体材料的表面结构、光响应性能、化学吸附性能以及光反应性能进行了表征和评价.实验结果表明,制得的固体材料粒径约为10nm,晶体结构以锐钛矿型TiO2 为主; ZnO和TiO2 复合后部分地形成了Zn-O-Ti键联,提高了对250~400nm光的吸收强度;金属Cu的负载扩展了材料在可见光范围的吸收,且使其紫外吸收限发生蓝移;反应物在固体材料表面的吸附态是影响光反应结果的主要因素; CO2 卧式吸附态和C2H4 非解离双点吸附态是光合成丙烯酸的有效吸附态,100℃以下合成丙烯酸的选择性大于87%.     

不同晶型的纳米TiO2粉体的制备及表征

本文介绍了不同晶型的纳米TiO2粉体的制备方法，用透射电镜、XRD衍射确定了其晶型、粒径、形貌，测定纳米粉体的红外光谱。     

TiO2/SnO2复合氧化物的制备和光谱特性

为了研究TiO2/SnO2复合氧化物的光学特性,用胶体化学方法制备了以SnO2为内核的TiO2/SnO2复合氧化物,并且用紫外-可见光吸收光谱、X射线衍射和红外光谱对TiO2/SnO2复合氧化物的特性进行了分析.结果显示TiO2和TiO2/SnO2的能带宽度分别为4.13和3.86 eV,表现出量子尺寸效应;TiO2/SnO2在紫外区域具有宽的强吸收带.X射线衍射中TiO2的(110)衍射峰的位置移动了1.6°,强度也发生了变化;与TiO2红外光谱相比,TiO2/SnO2中Ti-O键的伸缩振动由500cm-1移到了656 cm-1,并有560 cm-1的肩峰,与吸附水相应的1650 cm-1附近的吸收峰和3420 cm-1的吸收峰均有所增加.     

无机类富勒烯MoS2纳米材料的制备与表征

采用简单的沉淀法 ,利用聚乙二醇作为分散剂 ,盐酸羟铵为还原剂 ,以硫化铵为硫源合成了具有无机类富勒烯结构的纳米二硫化钼 ,通过粉末X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM )和高分辨透射电镜 (HRTEM)等方法对其形貌和结构进行了表征 .结果表明 ,用聚乙二醇做分散剂 ,使其吸附在前驱物表面使颗粒环境呈现出一个相对隔绝的状态 ,在煅烧过程中 ,其空间位阻作用有利于MoS2 纳米颗粒形成无机类富勒烯结构 .     

TiO2/SnO2复合光催化剂的制备及性能

采用特殊液相沉淀法制备纳米级的TiO2/SnO2复合粒子,对制备的纳米TiO2/SnO2采用XRD、TEM等手段进行了表征。用它做催化剂在日光下对甲基橙溶液进行了光催化实验。结果表明,纳米级TiO2/SnO2复合催化剂比纯TiO2的催化活性好,当SnO2摩尔百分数为20%时效果最佳,在60min内对10mg/L的甲基橙水溶液的降解率高达90.2%,具有较好的光催化活性。     

Band renormalization and spin polarization of MoS2 in graphene/MoS2 heterostructures

Transition metal dichalcogenides exhibit spin–orbit split bands at the K‐point that become spin polarized for broken crystal inversion symmetry. This enables simultaneous manipulation of valley and spin degrees of freedom. While the inversion symmetry is broken for monolayers, we show here that spin polarization of the MoS₂ surface may also be obtained by interfacing it with graphene, which induces a space charge region in the surface of MoS₂. Polarization induced symmetry breaking in the potential gradient of the space charge is considered to be responsible for the observed spin polarization. In addition to spin polarization we also observe a renormalization of the valence band maximum (VBM) upon interfacing of MoS₂ with graphene. The energy difference between the VBM at the Γ‐point and K‐point shifts by ～150 meV between the clean and graphene covered surface. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)     

Significant Enhancement of Hydrogen Production in MoS2/Cu2ZnSnS4 Nanoparticles

Hydrogen produced from water splitting is a renewable and clean energy source. Great efforts have been paid in searching for inexpensive and highly efficient photocatalysts. Here, significant enhancement of hydrogen production has been achieved by introducing ≈1 mol% of MoS₂ to Cu₂ZnSnS₄ nanoparticles. The MoS₂/Cu₂ZnSnS₄ nanoparticles showed a hydrogen evolution rate of ≈0.47 mmol g⁻¹ h⁻¹ in the presence of sacrificial agents, which is 7.8 times that of Cu₂ZnSnS₄ nanoparticles (0.06 mmol g⁻¹ h⁻¹). In addition, the MoS₂/Cu₂ZnSnS₄ nanoparticles exhibited high stability, and only ≈3% of catalytic activity was lost after a long time irradiation (72 h). Microstructure investigation on the MoS₂/Cu₂ZnSnS₄ nanoparticles reveals that the intimate contact between the nanostructured MoS₂ and Cu₂ZnSnS₄ nanoparticles provides an effective one‐way expressway for photogenerated electrons transferring from the conduction band of Cu₂ZnSnS₄ to MoS₂, thus boosting the lifetime of charge carriers, as well as reducing the recombination rate of electrons and holes.     

缺陷对单层MoS2电子结构的影响

为了研究缺陷对单层MoS2的电子结构, 本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理, 采用数值基组的方法计算了MoS2的Mo位缺陷、S位缺陷的能带结构和态密度.结果发现：Mo位缺陷、S位缺陷的MoS2的能带结构中的价带顶与导带底都在Q点, 为直接带隙材料; 其中Mo位缺陷体的禁带区域都出现5条新能级, S位缺陷体的禁带区域出现了3条新能级; 缺陷体能带结构的能量下降与体系中未成键的电子有关.对于态密度而言, Mo位缺陷体的费米能级处出现了峰值, 表明Mo位缺陷会对其光电性质带来影响.同时分析电荷分布发现, Mo缺陷周围存在着负电荷聚集的现象, S缺陷周围存在正电荷聚集的现象.     

缺陷对单层MoS_2电子结构的影响

为了研究缺陷对单层MoS_2的电子结构,本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理,采用数值基组的方法计算了MoS_2的Mo位缺陷、S位缺陷的能带结构和态密度.结果发现:Mo位缺陷、S位缺陷的MoS_2的能带结构中的价带顶与导带底都在Q点,为直接带隙材料;其中Mo位缺陷体的禁带区域都出现5条新能级,S位缺陷体的禁带区域出现了3条新能级;缺陷体能带结构的能量下降与体系中未成键的电子有关.对于态密度而言,Mo位缺陷体的费米能级处出现了峰值,表明Mo位缺陷会对其光电性质带来影响.同时分析电荷分布发现,Mo缺陷周围存在着负电荷聚集的现象,S缺陷周围存在正电荷聚集的现象.     

Controlled Formation of TiO2/MoS2 Core–Shell Heterostructures with Enhanced Visible‐Light Photocatalytic Activities

Most recently, much attention has been devoted to photocatalytic materials that may help to solve the global energy crisis and may provide environmental protection. Herein, novel cocatalysts based on few layered MoS₂ and TiO₂ nanomaterials have been designed by growing MoS₂ nanosheets on the surface of TiO₂ nanospheres through a facile hydrothermal method. The method allows the formation of TiO₂/MoS₂ core–shell heterostructures of uniform morphologies and stable structure and provides a good control over shell thickness. The mechanism that forms these heterostructures is discussed in detail. In addition, as cocatalyst, MoS₂ nanosheets can enlarge the light harvesting window to include visible light and improve the photocatalytic ability of TiO₂. Using Rhodamine B as the model, the resultant heterostructure is demonstrated to possess excellent and stable photocatalytic activity in the degradation of organic pollutants under visible light illumination. The TiO₂/MoS₂ heterostructures possess this catalytic activity due to their large surface area and their excellent interface for separating holes and electrons. Therefore, this novel heterostructure nanomaterials possess potential applications in water treatment, degradation of dye pollutants, and environmental cleaning.