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在三电极体系中,以硝酸锌水溶液作为电解液,采用阴极还原电沉积法成功实现了一维纳米结构ZnO阵列在TiO2纳米粒子/ITO导电玻璃薄膜基底上的沉积,并通过XRD、SEM、EDS和PL光谱等方法对样品进行了表征.重点研究了薄膜基底、电解液浓度、沉积时间、六次亚甲基四胺(HMT)的引入对ZnO沉积及其发光性质的影响.结果显示:与ITO玻璃基底相比,ZnO更易于在TiO2纳米粒子薄膜上实现电化学沉积.ZnO属于六方晶系的铅锌矿结构,并且沿着c-轴方向表现出明显的择优化生长,以形成垂直于基底的ZnO纳米棒阵列.延长沉积时间、增加电解液浓度和引入一定量的HMT等均对ZnO的生长有促进作用,进而使其纳米棒的结晶度和取向程度提高,进而解释了所得的薄膜分别约在375和520nm处表现出ZnO的强而窄的带边紫外光发射峰和弱而宽的表面态绿光发射带. 相似文献
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ZnO超微粒子光催化氧化降解n-C7H16的研究 总被引:8,自引:0,他引:8
利用ZnO光催化氧化技术对气相n-C7H16进行了降解研究,考察了氧气、水燕气体积分数等因素对n-C7H16光催化氧化的影响,利用气相色谱-质谱联用仪和气相色谱仪对气相光催化反应过程中的气体组成进行了定性分析,并对主要中间产物丙醛进行了定量分析,结果发现,ZnO超微粒子光催化氧化n-C7H16的降解率较高,n-C7H16绝大部分被完全氧化成CO2,探讨了n-C7H16光催化氧化反尖的动力学行为及机理。 相似文献
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多价态共存的Ag-TiO2光催化剂的制备及光催化活性 总被引:9,自引:0,他引:9
在避光条件下采用溶胶凝胶法制备了Ag-TiO2光催化剂,通过XRD, Raman, PL和XPS表征及对光催化降解罗丹明B的性能评价,发现Ag的掺入抑制了TiO2锐钛矿相的晶化,促进了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变.随着掺Ag量的增加,PL光谱强度下降,这说明Ag掺入抑制了光生电子空穴的复合.在较低掺杂浓度区(Ag/Ti atom<3%)以Ag+的迁移、扩散为主,在较高浓度掺杂区(Ag/Ti atom≥3%) Ag+的迁移、扩散和表面还原共存,在浅表层扩散阈值附近(Ag/Ti atom=3%~5%), Ag-TiO2光催化剂既有丰富的浅表层电子捕获阱,又有利于电子向表面还原态Ag的导出,使光生电子和空穴的复合得到有效的抑制,从而使光催化效率显著提高.当掺杂浓度大于阈值时,Ag-TiO2催化剂的催化活性降低. 相似文献
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以钛酸四丁酯为钛源,通过盐酸调制的水热法制备出了具有棒状结构的金红石相纳米TiO2,并进一步进行高温氢化处理.采用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),紫外-可见-近红外漫反射(UV-Vis-NIR DRS),电子顺磁共振(EPR)和表面光伏(SPS)等测试手段对样品进行表征,以气相乙醛和液相苯酚为目标污染物考察催化剂的光催化活性.结果表明:随着高温氢化处理时间的延长,TiO2样品的可见光吸收逐渐增强,其颜色逐渐由白色转变成灰色,这主要与引入的Ti3+/氧空位缺陷有关.表面光电压谱和羟基自由基测试表明,适当时间的氢化处理有利于光生电荷的分离.在光催化氧化降解气相乙醛和液相苯酚过程中,经适当时间氢化处理的样品表现出高的可见光催化活性.并且可见光催化活性的规律与紫外光下的是一致的.这是因为氢化处理后在导带底下方引入了缺陷能级,拓展了可见光响应.过度的氢化处理会在TiO2导带下方引入较低的缺陷能级,使光生电荷的复合加剧,导致光催化活性降低. 相似文献
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通过溶液浸渍蒸干过程实现了磷酸对Fe2O3纳米粒子的表面修饰, 研究了磷酸修饰对纳米Fe2O3的热稳定性及光催化活性的影响. 结果表明, 磷酸修饰显著提高了Fe2O3的热稳定性, 主要归因于磷酸修饰在样品表面抑制了粒子之间的团聚生长. 同时, 在光催化降解气相乙醛和液相苯酚的测试中, 磷酸修饰后热处理温度为600 ℃的样品表现出了最佳的可见光催化性能, 这主要归因于该样品具有高晶化度、 小粒子尺寸及大比表面积, 并且适量的修饰有利于其光催化性能的提高. 相似文献
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用中和法合成了氨基酸离子液体(AAIL)1-己基-3-甲基苏氨酸盐[C6mim][Thr],并用核磁共振氢谱(1H NMR)和核磁共振碳谱(13C NMR)进行了表征。以苯甲酸为参考物质,用恒温热重法确定了AAIL[C6mim][Thr]的蒸汽压和在平均温度下(Tav= 438.15 K)的蒸发焓(ΔglHm? (Tav) =128.5 ± 6.0 kJ·mol-1)。利用Verevkin等人提出的方法计算得到AAIL[C6mim][Thr]气态和液态的恒压热容差(ΔglCpm? = -70.8 J·K-1·mol-1),进而计算了不同温度的蒸发焓,其中参考温度(298.15 K)下的蒸发焓ΔglHm? (298.15 K) = 138.4 kJ·mol-1,只比应用我们提出的蒸发焓理论模型估算值大1.6 kJ·mol-1,小于恒温热重法的实验误差3.0 kJ·mol-1,说明这个蒸发焓的理论模型有一定的合理性。借助Clausius-Clapeyron方程估算了AAIL[C6mim][Thr]的假想的正常沸点Tb= 522.07 K,以及沸点的蒸发熵ΔglSm? (Tb) = 228.5 J·K-1·mol-1,进一步得到了不同温度的蒸发熵和蒸发自由能ΔglGm? (T),其结果表明蒸发自由能随着温度的上升而减小,达到沸点温度Tb时变为零,而蒸发熵则随着温度上升而增大,是AAIL[C6mim][Thr]蒸发过程的驱动力。 相似文献
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ZnO超微粒子的EPR特性和光催化性能 总被引:32,自引:0,他引:32
利用XRD,TEM,XPS和EPR等研究了ZnO超微粒子的EPR特性和光催化性能.前驱物碱式碳酸锌在320,430,550和700℃经热处理制得的ZnO超微粒子粒径分别为13.5,19.3,26.1和38.5nm,属六方晶系纤锌矿结构;室温下ZnO超微粒子表现出稳定的单一谱线的EPR信号,其强度随粒径的增大而减小.而在液氮温度下,ZnO超微粒子的EPR谱具有6条强度不等的超精细谱线,在光催化氧化C7H16和SO2过程中,其光催化活性随其EPR信号强度的减小而下降.说明O2-空位在光催化反应中起重要作用. 相似文献
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使用相分离的水解-溶剂热法制备了α-Fe2O3纳米粒子, 通过简单的湿化学法实现了质量分数为3%的石墨烯、 氮掺杂石墨烯和g-C3N4 3种二维异质体对纳米α-Fe2O3的复合改性, 并比较了3种二维异质体对α-Fe2O3光催化活性的影响. 结果表明, 在光催化还原二氧化碳和降解液相苯酚过程中, 二维异质体的复合均提高了纳米α-Fe2O3的光催化活性, 氮掺杂石墨烯对α-Fe2O3的改性效果优于石墨烯, 其中g-C3N4对α-Fe2O3的改性效果最优. 通过表面光电压谱、 光电化学及羟基自由基等测试, 确认二维异质体的复合改性主要通过促进纳米α-Fe2O3的光生电荷分离和提高活性中间组分(羟基自由基)的含量提高纳米α-Fe2O3的光催化活性. 相似文献
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