纳米TiO2-MnO2复合材料的合成、结构与光催化性能

以TiCl_4,MnSO_4·H_2O,NH_3·H_2O为原料,把TiCl_4和MnSO_4·H_2O按照化学计量比共同水解,得到的水合氧化物中间体放入高压釜中在150℃,0.5MPa下进行反应,经过滤、洗涤、烘干,得到纳米TiO_2-MnO_2复合材料。XRD结合DTA-TG分析证明产品为非晶态,780℃以上转变为金红石型的Ti(1-x)Mn_xO_2。TEM形貌观察,粒子基本为球形,平均粒径20um;将样品均匀分散在甘油-水混合液中,利用UV-1200紫外-可见分光光度计测试了样品的光吸收性能,发现该纳米复合材料秉承了纳米TiO_2和MnO_2两者的优点,对紫外光和可见光均有很强的吸收。利用该纳米复合材料作为光催化剂对有机染料溶液进行了降解实验,发现在日光照射60min后,对酸性红B、酸性黑234以及两者混合染料的降解率可达100％。     

纳米TiO2-ZnO复合材料的合成、结构与光催化性能

Using ZnSO₄ and TiCl₄ as raw materials， nanometric TiO₂-ZnO (ZnTiO₃) is prepared at 180℃，0.8MPa by hydrothermal method. The effects of the reaction temperature and time on the nanometric TiO₂-ZnO are also dis-cussed. XRD shows that the product is TiO₂-ZnO (ZnTiO₃) with noncrystal phase， and it changes to rhombic form above 870℃. TEM measurement indicates that the TiO₂-ZnO is spherical particles， and the average diameter of the particles is 20nm. The UV light absorption properties are detected by UV spectrophotometer. The results show that the nanometric TiO₂-ZnO has strong absorption at 200～370nm and at visible region. Photodegradation of dyes in an aqueous solution is investigated using nanometric TiO₂-ZnO as a photocatalyst. The results show that after 60min illumination， the decolorization rate of the acidic red B and acidic black 234 dye can be arrived at 100%.     

TiO2花状纳米结构的制备及光催化性能

TiO2 nanostructures were fabricated by a reaction of Ti foils in H2O2 solution at mild temperature. Porous TiO2 nanostructures, well-adhered to Ti foil surfaces, were formed at 80 ±C in 10 min, and then flower- like and rod nanostructures formed in succession after a longer reaction time. Samples prepared at 80 ±C for 4 h are amorphous, and anatase-dominated crystal phase emerged in the sample prepared for as long as 10 h. Almost pure anatase phase were obtained in TiO2 nanostructures by annealing the samples at a temperature of 300 ±C. Photocatalysis of the TiO2 nanostructures was characterized by the degradation of RhB dye molecules in an aqueous solution exposed to ultraviolet light. Results show a 7 cm2 annealed TiO2 flower-like nanostructure having the degradation rate of RhB as fast as 29.8 times that of the dye solution exposed to ultraviolet light alone.     

TiO2-SA纳米光催化材料接枝动力学、结构及性能

采用后处理表面改性法在纳米TiO₂表面接枝水杨酸(SA)(TiO₂-SA), 分别考察了超声搅拌、溶剂、物料比、pH值及温度等因素对接枝过程及光催化材料性能的影响, 并研究了接枝反应动力学. 通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等对TiO₂-SA纳米光催化材料进行了结构表征, 并提出了结构模型. 通过接触角测定、同步热分析(热重-差示扫描量热法(TG-DSC))、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)、扫描电子显微镜(SEM)对光催化材料进行了性能表征. 结果表明, 水杨酸改性纳米TiO₂可以提高疏水性及分散性, 减缓在溶剂中的沉降速度, 并能稳定吸附在油-水界面, 实现了光谱响应范围向可见光的拓展. 在紫外光照射下, TiO₂-SA表现出优异的光催化降解硝基苯性能.     

纳米TiO2-MnO2复合材料的合成、结构与光催化性能

以TiCl₄, MnSO₄·H₂O, NH₃·H₂O为原料, 把TiCl₄和MnSO₄·H₂O按照化学计量比共同水解, 得到的水合氧化物中间体放入高压釜中在150℃, 0.5 MPa下进行反应, 经过滤、洗涤、烘干, 得到纳米TiO₂-MnO₂复合材料. XRD结合DTA-TG分析证明产品为非晶态, 780℃以上转变为金红石型的Ti_1-xMn_xO₂. TEM形貌观察, 粒子基本为球形, 平均粒径20 nm; 将样品均匀分散在甘油-水混合液中, 利用UV-1200紫外-可见分光光度计测试了样品的光吸收性能, 发现该纳米复合材料秉承了纳米TiO₂和MnO₂两者的优点, 对紫外光和可见光均有很强的吸收. 利用该纳米复合材料作为光催化剂对有机染料溶液进行了降解实验, 发现在日光照射60 min后, 对酸性红B、酸性黑234以及两者混合染料的降解率可达100%.     

掺杂纳米TiO2光催化性能的研究

利用浸渍法分别制备了Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu六种过渡金属离子掺杂改性的二氧化钛光催化剂，以乙酸水溶液的光催化氧化反应和二氧化碳还原反应为探针,评价了掺杂催化剂的光催化性能.借助光电子能谱（XPS）、X射线衍射分析（XRD）等手段对掺杂催化剂进行了表征.研究结果表明，经过渡金属离子掺杂后，光催化性能均有不同程度的改善，改善程度按Cr、Co、Ni、Fe、Mn、Cu递增.掺杂后催化剂表面吸附氧的活泼性、金属离子的价态及得电子能力上的差异决定了不同离子掺杂纳米二氧化钛光催化性能的差异.     

纳米TiO2掺杂改性与光催化性能研究

从TiO2的光催化降解机理入手,详细论述了纳米TiO2光催化性能,对近年来提高纳米TiO2光催化活性的多种方法进行了介绍。列举了纳米TiO2光催化降解处理染料废水、农药废水等应用,提出了环保领域中的应用研究现状、存在问题及其解决途径。     

微乳法合成纳米SiO2/TiO2及其光催化性能

采用聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)/正己醇/环己烷/氨水微乳体系合成了纳米TiO2和SiO2/TiO2复合物,用X射线衍射、红外光谱和透射电镜对其结构进行了表征,并以甲基橙降解评价了其光催化性能,讨论了SiO2/TiO2摩尔比、晶相组成及粒径与光催化活性的关系.结果表明,SiO2/TiO2催化剂中形成了新的Ti-O-Si键和无定形SiO2;在纳米TiO2中复合SiO2能有效抑制锐钛矿向金红石的转变,增加锐钛矿的稳定性,并阻止TiO2晶粒的聚集生长.催化剂的光催化活性随金红石含量的增加而降低,加入适量SiO2能明显提高TiO2的光催化活性,其中摩尔比为1/7的SiO2/TiO2光催化活性最高.     

TiO2/共轭高分子纳米复合材料的制备及光催化性能研究

以聚氯乙烯和四氯化钛为原料,利用溶胶-凝胶法制备了复合光催化剂前驱体,经适当热处理后得到了TiO2/共轭高分子(CP)纳米复合光催化剂材料,并用TEM、XRD、FTIR、ESR和UV-Vis等对复合材料进行了表征.结果表明,复合材料平均粒径约30 nm,其中TiO2的结构为锐钛矿型,CP为具有活性基团和不同长度共轭链的高分子,且与TiO2之间存在相互作用.CP与TiO2的复合,拓宽了TiO2的光谱响应范围,使其能吸收紫外-可见区的全程光波(λ=190～800nm),而且对光生电荷具有很高的分离能力,从而使材料表现出较高的催化活性.在自然光作用下,该复合材料能在15min内使亚甲基蓝的降解率接近80%,催化活性优于纯的TiO2和PVC直接热处理产物.     

TiO2/共轭高分子纳米复合材料在自然光下的光催化性能

以PVC和TiCl4为原料,利用溶胶-凝胶法制备了复合光催化剂前骄物,经260℃热处理后得到了TiO2/共轭高分子(CP)纳米复合光催化剂材料.通过亚甲基蓝的光催化降解研究r该催化剂的催化性能,并用TEM、XRD、IR和UV-Vis等测试技术对复合材料的结构进行了表征.结果表明,在自然光作用下,当焙烧温度为260℃并且TiO2的质量分数为66.36%,复合催化剂在15 min内可使亚甲基蓝的降解率接近80%,催化活性优于纯TiO2.复合材料颗粒平均尺寸约30 nm,其中TiO2为锐钛矿型结构.CP与Tio2复合后能吸收紫外-可见区的全程光波(A为190-800 nm),对光生电荷具有很高的分离能力,从而表现出较高的催化活性.     

纳米TiO2-SnO2介孔材料的制备及其对含氰废水的光催化降解性能

以TiCl4和SnCl4为原料,采用直接水解常压液相反应合成出了纳米TiO2-SnO2复合介孔材料.利用XRD和TEM及漫反射谱等对样品进行了表征,并研究了纳米TiO2-SnO2复合介孔材料对含氰废水的光催化降解性能.结果表明,纳米TiO2与SnO2复合后,导致材料的光谱响应拓宽;此种催化剂在日光灯下比在紫外灯下对废水中CN-的降解效果要好.     

Ionothermal Synthesis,Crystal Structure and Photocatalytic Property of a New Cobalt Coordination Polymer

The reaction of flexible bis(imidazole) ligand and 1,2-bis(imidazol-1'-yl)methane(bimm) with Co(Ⅱ) salt under ionothermal method resulted in the formation of a new coordination polymer {[Co(bimm)3]·(PF6)2}n(1). X-ray single-crystal diffraction determination reveals that 1 crystallizes in the triclinic P1 space group, with a = 8.647(6), b = 12.092(9), c = 14.967(11) , α = 88.912(8), β = 81.199(8), γ = 89.395(8)°, V = 1546(2)3, Z = 2, Mr = 793.39, Dc = 1.704 Mg/m3, μ = 0.768 mm-1, F(000) = 798, the final R = 0.0626 and w R = 0.1634 for 4319 observed reflections with Ⅰ 2δ(Ⅰ). In compound 1, the Co(Ⅱ) ion is connected to another Co(Ⅱ) by two bimm ligands to form 1D double chains which are further linked by bimm ligands to form a 2D wavelike layer. Topologically, the structure of 1 represents a uninodal 2D 4-connected sql/Shubnikov tetragonal plane net. Moreover, thermogravimetric analyses and photocatalytic property for 1 have also been investigated.     

La3+-SiO2掺杂纳米TiO2的合成及其光催化降解甲基橙的研究

以三嵌段非离子表面活性剂P123为模板,采用水热法合成了La3+-SiO2掺杂纳米TiO2,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)等手段,考察了La3+-SiO2掺杂纳米TiO2的结构与光学特性.实验结果表明,La3+和SiO2掺杂使TiO2的晶粒在生长过程中受到阻碍.Ti-O-Si键和Ti-O-La键的形成抑制了金红石相的形成和晶粒长大,提高了TiO2的热稳定性,有利于获得高纯度锐钛矿相纳米TiO2.La3+-SiO2掺杂将TiO2的光响应范围拓宽至可见光区,提高了纳米TiO2的光催化性能.与纯纳米TiO2相比,La3+-SiO2掺杂纳米TiO2光催化降解甲基橙的性能显著提高.     

凹凸棒黏土-SnO2-TiO2复合材料的制备及其光催化性能

以凹凸棒黏土为基体,通过原位溶胶-凝胶包覆工艺,将SnO2-TiO2复合氧化物负载于凹凸棒黏土表面制备凹凸棒黏土复合光催化剂(Att-SnO2-TiO2)。采用XRD、BET、TEM等分析测试技术对产物进行了表征。结果表明,SnO2-TiO2复合氧化物均匀地负载于凹凸棒黏土表面,其平均粒径约为10 nm;经过复合氧化物负载改性后,凹凸棒黏土的表面形貌得到明显改善,产物的包覆效果好、比表面大。以光催化降解甲基橙为探针,研究了凹凸棒黏土复合光催化剂的光催化性能。结果表明,凹凸棒黏土复合光催化剂显示出优异的光催化性能,其光催化活性顺序为Att-SnO2-TiO2>Att-SnO2>Att-TiO2。以性能最佳的Att-SnO2-TiO2为催化剂光降解甲基橙30min后,甲基橙的降解率达99%。实验表明,Att-SnO2-TiO2复合光催化剂可重复利用。     

均相沉淀法合成纳米ZnO及其光催化性能研究

以ZnSO_4、尿素为原料，采用均相沉淀法在90 ℃合成出了纳米ZnO，并就反应 温度、反应时间、反应物浓度及物料配比等条件对产物的影响进行了探讨。XRD物 相分析，产物为六方晶系；TEM形貌观察，粒子基本为球形，平均粒径20 nm；并用 IR，TG-DTA等测试手段对其进行了表征。利用紫外-可见分光光度计测试了光吸收 性能，发现纳米氧化锌对200～380 nm波长范围的光有很强吸收性，在可见光范围 内，也有较强的吸收。利用纳米氧化锌作为光催化剂对有机染料溶液进行了降解实 验，发现在日光照射60 min后，对酸性大红4BE的降解率可达100%。     

Li+掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Li⁺掺杂纳米TiO₂光催化剂,并用XRD和TEM等技术进行了表征;用pH值漂移法测量了催化剂的零电位pH值(pHpzc).结果表明,500℃煅烧制得的催化剂均为锐钛矿相;Li⁺的掺杂抑制了TiO₂粒子的生长,提高了催化剂的分散性;催化剂的零电位pH值为6.6—8.1,其值取决于Li⁺的浓度和掺杂方式.分别以紫外光和太阳光为光源,孔雀石绿和甲基橙为降解物评价了催化剂的光催化活性;并用气相色谱测试了污染物降解产生的CO₂的含量.结果显示,对孔雀石绿的降解,浸渍法和溶胶-凝胶法掺Li⁺都能有效提高TiO₂的光催化活性,但浸渍法比溶胶-凝胶法效果更好,催化活性最高的为浸渍法制备的5%(摩尔分数)Li⁺掺杂TiO₂,其在紫外光和太阳光下的光催化活性分别比纯TiO₂提高了6—8倍和9—10倍;对甲基橙的降解,除溶胶-凝胶法制备的3%(摩尔分数)Li⁺掺杂TiO₂能稍提高光催化活性外,其它Li⁺的掺杂都不同程度降低了TiO₂的光催化活性;随污染物降解率的增加,最终降解产物CO₂的含量增加.实验结果表明,Li⁺掺杂改变了催化剂表面的电荷状态从而改变了催化剂的零电位pH值是造成催化剂降解不同污染物具有不同催化活性的主要原因.     

TiO2/海泡石负载型催化剂的制备及其光催化活性

采用混合焙烧方法,制得TiO2/海泡石负载型催化剂,研究了在该催化剂催化作用下,水溶液中邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的光催化降解行为.结果表明:催化剂的用量和TiO2的负载量对光催化降解速率都有影响.对于负载型催化剂,TiO2的负载量对其催化活性及DEP的降解速率有较大影响.当使用A101/海泡石催化剂,用量为2 g/L和4 g/L时,TiO2负载量的较佳值均为5%.并对负载型催化剂的形貌及晶型进行了X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析.     

纳米TiO2 的制备及其光催化降解性能

采用低温水解沉淀法以TiCl4为原料制备了纳米TiO2,其结构经TEM和XRD表征。研究了太阳光激发下纳米TiO2对甲基橙的光催化降解性能,结果显示：纳米TiO2的分散性越好,粒径越小,光催化降解能力越强;以锐钛矿为主的复合纳米TiO2晶体比纯锐钛矿晶相具有更优异的光催化活性。     

Synthesis,Crystal Structure,Magnetic Property,and Electronic Structure of Ba2YbInSe5

A new barium ytterbium indium selenide, Ba₂YbInSe₅, was obtained by conventional high temperature solid state reaction. The compound crystallizes in the noncentrosymmetric space group Cmc2₁ of the orthorhombic system. The structure contains infinite one‐dimensional anionic chains ¹_∞[YbInSe₅]^4–, which are built from YbSe₆ octahedra and InSe₄ tetrahedra and separated by Ba²⁺ cation. The magnetic measurement indicates that the compound is paramagnetic. In addition, the calculated bandgap is 0.29 eV.