非金属掺杂改性g-C3N4光催化降解水中有机污染物的研究进展

近年来,石墨相氮化碳(g-C₃N₄)以其合适的带隙宽度、丰富的活性位点和成本低廉等优点,成为新兴的可见光响应非金属光催化剂,被广泛应用于光催化降解有机污染物领域。然而,纯g-C₃N₄对可见光的吸收效率较低且光生电子和空穴复合速率快,导致其光催化活性处于较低水平。基于g-C₃N₄的非金属特性,通过非金属掺杂可以有效提高g-C₃N₄的光催化性能,引起了学者们的广泛关注。本文介绍了目前非金属掺杂g-C₃N₄复合材料常见的制备方法,着重归纳了不同类型的非金属掺杂g-C₃N₄光催化降解水中有机污染物的相关研究进展,探讨其作为光催化剂在可见光条件下降解有机污染物的相关机理。最后,提出目前g-C₃N₄基复合材料在光催化降解水中有机污染物中所面临的挑战,旨在为非金属掺杂g-C₃...     

新型功能碳材料的高压截获

高性能功能材料在诸多领域具有广泛的应用前景,是人们一直关注的研究热点。高压可以有效地改变物质的原子间距和成键方式,是获得新型功能材料的重要途径。在碳材料的高压研究中,许多有趣的功能碳材料,如光学透明碳、高强度弹性碳和超硬非晶碳等,已经通过不同的碳前驱体合成。本文简要介绍了作者近年来在低维碳基纳米复合材料高压研究中取得的进展,基于设计的不同低维碳前驱体,高压下截获了具有超硬特性、新型压致共价聚合及发光增强的碳材料。     

隐丹参酮的电化学行为及其测定

采用循环伏安法研究隐丹参酮在电极上的电化学行为及建立差示脉冲伏安对其测定的新方法。在pH 4.0乙酸盐缓冲液中,氧化峰电流与隐丹参酮浓度在3.0×10-8~2.0×10-7mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为2.0×10-9mol/L。玻碳电极可有效消除样品中其它组分对隐丹参酮测定的干扰,已用于实际样品中隐丹参酮的直接测定。该方法灵敏度高、检测范围宽。     

室温下镀钯多壁碳纳米管对苯的气敏响应特性

在酸氧化后的多壁碳纳米管上化学还原镀钯,用水将镀钯后的碳管清洗至中性并配制成悬浊液,将悬浊液旋涂在真空溅射的叉指金电极表面,干燥后作为气敏膜,把气敏膜暴露于一定浓度的苯气体中,检测传感器的电流变化,并计算其灵敏度。镀钯后的多壁碳管在室温下对苯响应和回复迅速,电导变化与苯气体的浓度呈良好的线性关系,其线性回归方程y=0.0041x 0.1288,r=0.9546。Pd颗粒对苯分子和碳管壁结构缺陷间的电子转移的促进作用可能是多壁碳管镀钯后产生良好气敏响应的原因。     

大气气溶胶中有机碳和元素碳监测方法的进展

本文主要介绍和评述了近10年来大气气溶胶中的有机碳和元素碳的采样和分析技术的进展,引用参考文献41篇。     

肾上腺素在碳纳米管-离子液体糊修饰电极上的伏安行为

研究了肾上腺素(EP)在多壁碳纳米管与离子液体糊修饰玻碳电极上的电化学行为,发现该修饰电极对肾上腺素的氧化具有良好的催化促进作用。在pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中,肾上腺素在0.13 V产生的阳极峰比相应的多壁碳纳米管修饰电极上的峰负移约40 mV,峰电流则显著增大。优化了实验条件,在选定的条件下,EP的浓度在5.0×10-7~2.0×10-5mol.L-1范围内与阳极峰电流呈线性关系,相关系数为0.998,方法检出限为1.0×10-7mol.L-1。利用该方法对注射液中肾上腺素的含量进行了测定,其回收率达98.1%~100.5%。此外,还对有关物质的干扰及电极反应参数等进行了测试。     

低压供热涂层材料制备及热性能研究

低压供热技术具有安全系数高和节能降耗等优势,因而成为石化稠油长输管线、风力发电叶片冬季防覆冰和室内供暖等领域的研究热点之一。本文制备了一系列低压供热涂层材料,研究不同碳功能填料对涂层发热速率、发热功率及最高发热温度的影响规律,并揭示石墨烯和碳纤维对提升涂层材料热性能的协同作用。其中石墨烯纳米片的还原程度对材料热性能具有重要影响,降低其表面官能团密度对提升涂层供热特性具有促进作用,但是官能团密度过低会导致石墨烯纳米片的团聚现象,引起涂层发热不均匀。加入适量碳纤维可以提高石墨烯的均匀分散性,提升发热速率。优化石墨烯纳米片和碳纤维的比例后,采用24V电压驱动时,涂层材料的发热速率达到7.1℃·s^-1,功率密度为800W·m^-2,最高发热温度为124℃。     

A Simple Route to Produce Highly Efficient Porous Carbons Recycled from Tea Waste for High-Performance Symmetric Supercapacitor Electrodes

High-performance porous carbons derived from tea waste were prepared by hydrothermal treatment, combined together with KOH activation. The heat-treatment-processed materials possess an abundant hierarchical structure, with a large specific surface of 2235 m² g⁻¹ and wetting-complemental hydrophilicity for electrolytes. In a two-electrode system, the porous carbon electrodes’ built-in supercapacitor exhibited a high specific capacitance of 256 F g⁻¹ at 0.05 A g⁻¹, an excellent capacitance retention of 95.4% after 10,000 cycles, and a low leakage current of 0.014 mA. In our work, the collective results present that the precursor crafted from the tea waste can be a promising strategy to prepare valuable electrodes for high-performance supercapacitors, which offers a practical strategy to recycle biowastes into manufactured materials in energy storage applications.     

CO2氧化异丁烷制异丁烯用Pd/V2O5-SiO2催化剂

 利用表面化学反应改性法制备了不同V2O5负载量的V2O5-SiO2表面复合物载体,进而采用等体积浸渍法制备了负载型Pd催化剂. 用N2吸附、 X射线衍射、透射电镜、 X射线光电子能谱、程序升温脱附、化学吸附-红外光谱和微反技术对系列Pd/V2O5-SiO2催化剂的比表面积、晶相结构、价态、异丁烷的化学吸附性能和CO2部分氧化异丁烷制异丁烯的催化性能进行了研究. 结果表明, Pd/V2O5-SiO2催化剂中的钒以V5+形式存在, V5+在催化剂表面形成活性位V=O, 其中 V=O 晶格氧与 i-C4H10分子的-CH3 和-CH 中的H产生化学吸附作用; 催化剂中金属Pd与V4+协同作用使CO2在催化剂上产生了卧式吸附态; 晶格氧参加了催化氧化反应,催化剂中 V5+←→V4+ 的变化构成了催化反应的氧化还原过程. 在525 ℃, CO2/i-C4H10体积比为1和空速为 1200 h-1的条件下,以Pd/25%V2O5-SiO2为催化剂时异丁烷转化率为22.8%, 异丁烯选择性为89.1%.     

Ultrathin MnO2 nanosheets grown on hollow carbon spheres with enhanced capacitive performance

Ultrathin MnO₂ nanosheets grown on the surface of hollow carbon spheres (MnO₂/HCSs) were fabricated by the redox reaction between carbon spheres with KMnO₄ in aqueous solution. Due to the porous structure and large amounts of active sites, MnO₂/HCSs exhibit excellent capacitive performance with 227.5 F g⁻¹ at 1 A g⁻¹. After 5000 cycles, the capacity retention of MnO₂/HCSs remains 96%, indicating its good cycling stability. These results demonstrate that MnO₂/HCSs are promising supercapacitor electrode material and this work provide a facile method for growth of ultrathin MnO₂ nanosheets on carbon substrate.