TiO2薄膜光催化气相甲醇制氢

 在气相连续流动装置中以TiO2薄膜为光催化剂，对甲醇的脱氢反应进行了研究．考察了空速、光照时间和反应温度对甲醇转化率的影响以及产氢量与添加的水蒸气量和甲醇浓度的关系，并将TiO2薄膜催化剂的光催化活性与TiO2纳米粉体催化剂进行了比较．反应动力学研究表明，光催化甲醇脱氢反应为一级反应，其活化能为8．64kJ／mol．探讨了该反应的机理．     

光催化制氢的助催化剂

随着能源和环境问题的日益突出,构建可持续发展、绿色环保和新型高效的能源体系,成为当今世界关注的焦点.由于太阳能清洁、低成本和环境友好等特性,利用太阳能光催化制氢成为解决能源问题的有效策略.单一的半导体光催化剂由于光的利用率低、电荷空穴易复合和缺少充足的活性位点等缺点,很难满足光催化的所有要求,常引入助催化剂来解决这一问...     

微波法制备CdS插层K2Ti4O9复合物及其光催化制氢活性的研究

采用微波法离子交换制备了CdS插层K₂Ti₄O₉催化剂, 利用XRD, BET, 紫外-可见漫反射光谱和XPS对催化剂进行了表征. 考察了催化剂在紫外光和模拟太阳光下的光催化活性, 并对其机理进行了分析. 研究表明, 采用微波法制备的催化剂与传统法制备的催化剂结构相似, 进而有效地减少离子交换反应时间. 微波法CdS插层K₂Ti₄O₉催化剂在紫外光及模拟太阳光照射3 h的累积产氢量分别为161.6 和2.1 mmol/g_cat, 是传统法制备的催化剂活性的1.7和2.7倍.     

导电二氧化钛的合成研究

综述了导电TiO2的合成方法,包括本征TiO2高温电导、磁控溅射制备纳米导电膜、表面掺杂制备TiO2压敏电阻、表面包覆制备导电粉体、晶面离子注入改性、等离子喷涂制备导电涂层等方面。并介绍了导电原理、影响因素和用途。参考文献35篇。     

高温氮掺杂制备二氧化钛导电粉

以廉价的偏钛酸为原料,在高温下进行N掺杂,制备了具有良好导电性能的TiO2粉,950℃焙烧3h后,体积电阻率低达6.5×10-3Ω.cm。高浓度N的受主掺杂在TiO2禁带中形成连续的能级,在紫外可见范围内都有很强的光吸收性能,电阻率随N含量的增加而下降。采用XRD、XPS、元素分析、紫外-可见漫反射、扫描电镜分析了粉体的晶相组成、元素价态、N含量、表面形态和粒径大小。     

油水自组装制备Ag@AgBr/BiOBr高效可见光催化剂

采用油水自组装法制备Ag@Ag Br表面修饰三维花状结构Bi OBr复合光催化剂(Ag@Ag Br/Bi OBr),利用XRD、SEM、TEM、EDX、DRS、XPS、PL及EIS等手段对光催化剂的结构和性能进行了表征,并研究了可见光下降解亚甲基蓝(MB)的催化性能。研究表明:Ag@Ag Br粒径约为20 nm,均匀分散在花状微球Bi OBr表面上;贵金属Ag的表面等离子体效应可显著增强可见光利用率,并有效促进光生电子空穴对的分离,Ag@Ag Br(15wt%)/Bi OBr光催化剂展现出最优的催化活性,可见光照射30 min对MB的降解率将近90%,淬灭实验表明·O2-,h+和Br0均为活性物种。结合理论分析与实验结果提出复合光催化剂的降解机理。     

g-C3N4光催化材料的第一性原理研究

能源短缺和环境恶化是人类社会快速发展面临的重大难题。太阳能作为一种清洁无污染的理想新型能源,具有取之不尽、用之不竭的特点,是实现可持续发展的最佳能源选择。半导体光催化可以直接利用太阳光进行催化反应,得到了广泛关注。作为一种低成本无金属光催化剂,g-C₃N₄具有独特的电子能带结构、优良的化学稳定性和热力学稳定性,在光催化领域如分解水制氢制氧、降解有机污染物、CO₂还原、抗菌和有机官能团选择性转换等方面表现出巨大的应用前景。目前g-C₃N₄光催化剂存在着如比表面积小、可见光利用率低、量子产率低和光生载流子易复合等问题,制约了其在光催化领域的应用。因此,提升g-C₃N₄光催化性能是光催化研究领域的重要课题。第一性原理具有半经验方法不可比拟的优势,已成为光催化研究领域计算和模拟的重要基础。基于密度泛函理论的第一性原理在光催化领域的广泛应用,为有效迅速地探求能够改善g-C₃N₄光催化性能的方法提供了明确的研究手段。本文从理论计算的角度综述了近年来在g-C₃N₄改性方面所取得的一些重要研究进展,主要包括元素掺杂、复合和形貌调控等改性手段。本文以g-C₃N₄改性光催化剂为研究对象,从电子性质、能带结构、光学性质和缺陷形成能的角度阐述了各种改性手段提高光催化活性的微观机理。最后,在总结前文所述各类改性研究的基础上,对g-C₃N₄改性光催化剂未来的发展趋势作出了展望。     

递进式物理化学实验改革与探索

该文以物理化学实验现状为出发点,探讨了河北联合大学在物理化学实验方面所进行的教学改革,提出了多层次多模块的递进式教学改革基本思路及具体措施,以提高实验教学质量和效率,增强学生的综合能力。