纳米二氧化钛的量子尺寸效应及掺杂氧化锡对其光吸收的影响

采用溶胶-凝胶法制备了量子尺寸的纳米氧化钛和锡掺杂的纳米氧化钛,经过不同温度的热处理得到不同尺寸的粉末样品.通过X射线衍射(XRD)和电子衍射(ED) 表征了不同样品的物相组成和粒径(3～12 nm),通过反射谱(RS)深入研究了纳米氧化钛的量子尺寸效应及掺杂氧化锡对于纳米氧化钛光吸收性质的影响.实验结果表明纳米氧化钛有明显的光吸收量子尺寸效应,掺杂氧化锡促进了二氧化钛的锐钛矿向金红石相的转变,降低了相变起始温度.由于相变和尺寸变化两方面相反的作用,掺杂氧化锡对于二氧化钛光吸收边的位移影响不大.     

反应温度对衣康酸掺杂聚苯胺性能的影响

以衣康酸为掺杂剂,过硫酸铵为引发剂,采用化学氧化聚合法在不同的反应温度下合成聚苯胺(PANI)。计算其产率和电导率,并测定掺杂态聚苯胺的各项性能指标。通过电阻测试、傅立叶红外光谱测试(FT-IR)、紫外-可见光谱测试(UV-vis)、电子探针分别对产物的导电性、化学结构、紫外可见光谱和微观形貌进行了表征。结果表明,低温有利于减缓链终止的速度使得产物分子链较长,从而使载流子的传输更容易进行,产物电导率高;而温度高于10℃会使聚苯胺氧化断链,使产物电导率下降。以反应温度为10℃时电导率最高,为1.29×10-2(S·cm-1),且具有最高的产率为111.2%,微观形貌为纳米棒状结构。     

碱金属低掺杂C60中的诱导光吸收

Optical absorption spectra of radical anion C60- after light alkali-dopping have been studied by using an extended Hubbard model and two distinct induced spectra have been obtained. The result is in agreement with the experimental one. The spectra have been assinged theoretically and the reason for the induced spectra generation has been discussed.     

钒掺杂氧化钨对锶吸附性能的研究

~(90)Sr是放射性废液中重要的裂变核素,也是放射性废液中的主要释热核素,因此安全有效地将高放废液中~(90)Sr分离出来是减少废液放射性强度的主要手段。在前期的研究发现六方相氧化钨对~(90)Sr具有一定的吸附性能,但吸附容量较低。拟向六方相氧化钨中掺杂过渡金属改变局域结构提高吸附性能,实验中采用水热法将过渡金属钒引入六方相氧化钨结构中,结果表明钒掺杂可引起六方相氧化钨层间距增加,比表面积增大。吸附实验结果表明掺杂钒后氧化钨对锶的吸附性能明显提高,由Langmuir等温吸附模型可知最大吸附容量为57.57mg·g~(-1)。研究了p H值、初始浓度、吸附时间、温度、固液比、离子强度等因素对吸附性能的影响。材料在p H=5-8时对Sr~(2+)有较好的吸附性能。     

NiO-MoO3/SiO2光催化剂的结构与光吸收性能

采用表面改性法制备了负载型复合半导体NiO-MoO3/SiO2, 用程序升温还原、 X射线衍射、 拉曼光谱、 透射电镜、 比表面积测定和紫外-可见光漫反射光谱技术对固体材料的组成结构和光吸收性能进行了表征. 结果表明, NiO-MoO3/SiO2的平均粒径约为10 nm, 在载体表面存在xNiO·MoO3复合氧化物的微晶, NiO和MoO3在固体材料表面产生相互修饰作用. NiO的加入有助于提高MoO3在载体SiO2表面的分散程度, 抑制MoOx的聚合, 减小微晶尺寸, 而且可以增强固体材料的光吸收性能, 提高复合半导体对光能的利用率.     

反应温度对蒙脱石载银量及其缓释性能的影响

以钠基蒙脱石(Na-MMT)为载体,氧化银与氨水反应形成的银氨络合物[Ag(NH₃)₂OH]为前驱体,通过离子交换和三乙醇胺(TEA)还原两步法制备了载银蒙脱石(Ag-MMT)。 用佛尔哈德法测定了载银蒙脱石(Ag-MMT)的载银量,探讨了反应温度对MMT 载银量及其缓释性能的影响,并用FI-IR、XRD等技术手段对Na-MMT和Ag-MMT的结构进行了表征。 结果表明,在蒙脱石与Ag⁺的质量比为20:1、离子交换时间为1 h、反应温度50 ℃,然后再加入三乙醇胺和聚乙烯吡咯烷酮,50 ℃下反应2 h,MMT的载银量最大,银的利用率达到86.89%,释放时间最持久,并且MMT的层状结构没有被破坏。     

细菌视紫红质的光吸收特性

细菌视紫红质 ( BR)是存在于嗜盐菌紫膜中唯一的蛋白质 ,是一种高稳定性的光敏生物材料 [1～ 3] .当光照时 ,它吸收光子后会发生可逆光敏异构化 (见示意图 ) .在这一光循环反应中包含一系列的中间体 (表示为 J-、K-、L -、M-、N-和 O-态 ) ,在这些中间体的转变中完成质子的传输 . BR光敏异构化到 L态会导致去质子化 .异构化过程中 ,希夫碱基的质子传递到 ASP85残基 ,完成了质子的释放 ;随后异构化成 O态 ,又从 ASP96残基上获得质子生成最初的 BR,实现质子的获取 [4 ,5] ,又回到原始状态 .在光循环过程中 ,BR把质子从膜内运到膜外 .…     

AlOOH结构对甲醇和一氧化碳反应性能的影响

利用水热法制备了3种AlOOH催化剂,对其进行了表征,并用于催化甲醇和一氧化碳反应.结果表明,适宜的AlOOH结构有利于催化甲醇和一氧化碳反应生成高选择性(≥97.28%)的乙醛,且AlOOH结构的差异会导致反应产物分布出现明显区别.其中,结晶度高、孔径较大、能提供CO解离吸附中心且表面具有适宜酸碱性的AlOOH催化剂表现出高的乙醛选择性,推测乙醛的生成是通过中间体CH_3与HCO的偶联实现的.     

Ce掺杂对MoSn催化剂选择氧化二甲醚制备甲酸甲酯性能的影响

采用无沉淀剂一步水热法合成了不同含量Ce掺杂的MoSn催化剂，考察了Ce的掺杂量对其二甲醚（DME）选择氧化催化性能的影响。结果表明，当Ce含量为0.5%时，MoSn催化剂的活性最高，在130℃下DME的转化率达11.8%，MF的选择性为92.2%。采用氮吸附、XRD、NH₃-TPD、CO₂-TPD、H₂-TPR、XPS和in situ-IR等表征技术对催化剂进行了表面性质和结构分析，发现Ce的掺杂虽然没有从根本上改变MoSn催化剂的结构，但明显提高了MoSn催化剂中五价钼的含量。     

锌掺杂TiO_2的制备及其可见光催化性能

以钛酸纳米管[H2Ti2O2(OH)2,NTA]作为钛的前驱体、ZnCl2为锌源,采用水热法制备了锌掺杂的TiO2光催化剂;采用X射线衍射仪和透射电镜分析了催化剂产物的晶体结构和微观形貌;同时以亚甲基蓝为模型反应物,研究了锌掺杂量和水热温度对催化剂可见光光催化性能的影响.结果表明,水热温度为130℃,锌掺杂量为0.5%时,所得样品的光催化性能最佳.     

负载金属对MoO3-TiO2光催化剂结构与催化性能的影响

用溶胶-凝胶和浸渍-还原相结合的方法制得M/MoO3-TiO2 (M=Pd, Cu, Ni和Ag)光催化剂。利用X-射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、红外光谱(IR)、程序升温脱附(TPD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)和光反应等技术,研究了负载金属复合半导体的物相结构、吸附性能、吸光性能和光催化反应性能。结果表明,金属M(M=Pd, Cu)负载在复合半导体上,延迟了TiO2由锐钛矿向金红石相的转化,增强了Mo与载体TiO2的相互作用,促进Mo物种由四面体配位向八面体配位转化,使TiO2光吸收限发生蓝移,对可见光部分的吸收明显增加,拓宽了催化剂的光响应范围;固体材料吸光性能强弱顺序Pd/MoO3-TiO2 >Cu/MoO3-TiO2>Ag/MoO3-TiO2>Ni/MoO3-TiO2;Pd对CO2吸附能力过强,卧式吸附态脱附温度高,光催化效率不高;金属Cu对CO2吸附能力适中,CO2与C3H6脱附温度较接近,实现了光-表面-热的协同作用,光量子效率最高。     

氮、硫掺杂碳量子点的合成及光电性能的研究

本文以柠檬酸钠和L-半胱氨酸为原料,在最佳合成时间为8 h、最佳合成温度为190℃、最佳合成原料比(柠檬酸钠∶L-半胱氨酸比为0.8 g∶0.8 g)条件下,用一步水热法制备氮、硫掺杂碳量子点(N,S-CQDs),并用场发射透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)等技术对N,S-CQDs的形貌和结构进行表征,利用紫外可见光谱(UV-Vis)和荧光光谱考察N,S-CQDs的荧光性能;利用电化学分析仪研究N,S-CQDs的电化学性能。结果表明,与CQDs相比,N,S-CQDs粒径较小,分散性良好,最大发射波长较长,其表面官能团更加丰富,荧光量子产率较高(33.5%),表现出更优异荧光性能和电化学性能。     

反应温度对微波水热法合成Bi2WO6粉体及光催化性能影响的研究

以Na₂WO₄·2H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O为原料,用微波水热法在140~200 ℃保温1 h合成出不同形貌的正交晶相粉体。利用 XRD、FE-SEM、BET、DRS等分析手段表征了Bi₂WO₆粉体,以RhB溶液为目标降解物,对不同反应温度下合成粉体的光催化性能进行了研究,结果表明：反应温度对合成Bi₂WO₆粉体的物相、形貌及光催化性能均有较大影响,180 ℃时合成的绒线团状Bi₂WO₆粉体比表面积为25.63 m²·g^-1,禁带宽度为2.92 eV,因光在粉体催化剂内产生了漫反射,光催化效果最佳,在可见光照射下3h时RhB溶液降解率达到了96%,紫外光照射下2 h时RhB溶液降解率达到了98%以上。     

Na2Ta2O6光催化剂的合成、表征及光催化性能分析

通过结合固相反应与水热法制得一种新型的光催化剂Na2Ta2O6,并对其进行了XRD、SEM表征。由紫外可见漫反射光谱推测其禁带宽度约为4.6 eV,并对其在紫外光区下光催化降解碱性藏花红溶液的行为进行了研究。发现其具有好的结晶性、特殊的棒状结构以及较好的光催化活性。     

温度对掺杂球形Ni(OH)_2质子扩散的影响

应用微电极恒电位阶跃法研究了在Ni(OH) 2 电极的阳极及阴极过程反应中 ,温度对球形Ni(OH) 2 的质子扩散系数和表观扩散活化能的影响 .研究表明 ,于Ni(OH) 2 中掺杂Co和Co +Zn后可降低其阳极和阴极过程的表观扩散活化能 ,增大质子扩散系数 ,掺Co的效果更加明显 ,而掺Zn则增大表观扩散活化能 ,降低了扩散系数 .这说明前者的掺入其作用是降低了质子扩散阻力使电极的反应活性增加、而后者的掺入则是增大了质子的扩散阻力而使电极反应活性降低 .     

在CdS水悬浮液中O2光吸收的pH效应

为了深入了解间接光腐蚀过程, Grätzel等人曾考察过O₂在CdS和Rh₂0₃/CdS 悬浮液(pH=9)中光吸收行为, 发现光照生成的SO₄^2-的µmol数值基本上为加入O₂的µmol数值的一半, 且反应后悬浮液的pH降低^[3]。     

反应温度对聚二甲基硅烷高压合成聚碳硅烷性能的影响

以聚二甲基硅烷(PDMS)为原料,在高压釜内高温高压合成了聚碳硅烷(PCS)先驱体.研究了反应温度对合成的PCS的Si—H键含量、支化度、Si—Si键含量、分子量及其分布、软化点及产率的影响.研究表明,随着反应温度的提高,分子量及软化点均明显增加,分子量分布变宽,支化度升高,Si—Si键含量明显降低.当反应温度低于460℃时,Si—H键含量及产率随反应温度的升高逐渐升高,当反应温度高于460℃时,由于分子间的缩合及热交联二者逐渐降低.在反应过程中PDMS首先转化为小分子量的PCS,然后是小分子PCS分子间发生脱氢及少量脱甲烷缩合使分子量长大.当反应温度高于450℃时,PCS分子量分布出现中分子量峰,Si—Si键含量较低,在室温空气中比较稳定.     

Bi掺杂NaTaO3中Bi的化学价态对其光催化性能的影响

分别采用NaBiO3和Bi(NO3)3为Bi源制备了Bi掺杂NaTaO3光催化剂,研究了Bi离子的价态对NaTaO3光催化分解水制氢性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见吸收光谱研究了催化剂的晶体结构、Bi离子的化学状态和催化剂的光学吸收性能.以光催化分解水制氢反应研究了Bi离子掺杂NaTaO3的催化性能. XRD结果表明,对于两个不同Bi源掺杂的NaTaO3样品, Bi离子的掺杂没有改变催化剂的单斜相结构,但拉曼光谱证实Bi离子的掺杂致使Ta–O–Ta键角偏离了180o. XPS结果表明,以Bi(NO3)3为Bi源时, Bi离子以Bi3+掺杂于NaTaO3的A位;当以NaBiO3为原料时, Bi3+和Bi5+共掺杂于NaTaO3的A位.两种不同Bi源掺杂得到的样品在紫外-可见吸收光谱中给出了相似的光学吸收,但Bi3+的掺杂对NaTaO3光催化性能影响不大,而Bi3+和Bi5+共掺杂大大提高了NaTaO3的光解水制氢性能. Bi离子取代Na离子在A位的掺杂,在NaTaO3结构中引入了能够促进载流子分离的空位和缺陷;与此同时, Bi的掺杂导致Ta–O–Ta键角偏离180o而不利于载流子迁移.对于Bi3+掺杂的NaTaO3样品,这两种作用相互抵消,使得其催化性能与NaTaO3相比没有变化;而Bi3+和Bi5+的共掺杂和高价态Bi5+的掺杂引入了更多的空位和缺陷,提高了光生电子-空穴的分离效率,从而提高了光催化产氢性能.研究表明,光催化过程中载流子的迁移是影响催化性能的重要因素,而在ABO3钙钛矿结构的A位引入高价态离子是促进光生载流子分离的有效途径.     

掺杂率对乳液聚合制备聚苯胺结构性能的影响

对乳液聚合的十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂聚苯胺(PAn)进行不同pH值溶液浸泡处理。采用元素分析、红外光谱分析、X射线衍射及热失重分析等手段，研究了不同掺杂率对PAn结构性能以及PAn在普通有机溶剂中的溶解性能和导电性能的影响。结果表明：随DBSA掺杂率的增加，PAn的电导率及其在三氯甲烷中的溶解度增加，带有烷基长链的DBSA使PAn形成以DBSA为间隔的有序层状结构；而且合成的PAn-DBSA热稳定性良好。