纳米SnO_2-TiO_2改性双极膜的制备及表征

将纳米SnO2-TiO2复合半导体材料添加到壳聚糖（CS）阴离子交换膜中,制备了PVA-CMC/nano-SnO2-TiO2-CS双极膜（CMC羧甲基纤维素钠,PVA聚乙烯醇）,并用扫描电镜、接触角测定仪等对其进行了表征。研究表明,添加纳米SnO2-TiO2可提高双极膜的亲水性和机械性能。在高压汞灯照射下,纳米SnO2-TiO2复合半导体材料较纳米SnO2或纳米TiO2单一半导体材料具有更强的光催化双极膜中间界面层水解离能力,从而大大降低双极膜的膜阻抗和膜电阻压降（即IR降）。     

Ru(bpy)2(NCS)2染料敏化PbS/Zn2+--TiO2复合半导体纳米多孔膜电极的光电化学

采用水热法合成了Zn2+离子掺杂的TiO2纳米粒子(掺杂量0.5%),并用光电化学方法研究了Ru(bpy)2(NCS)2(bpy=2,2'-bipydine-4,4'-dicarboxylicacid)分别敏化Zn2+掺杂的TiO2电极和PbS/Zn2+-TiO2复合半导体纳米多孔膜电极的光电化学行为.实验证明Ru(bpy)2(NCS)2敏化PbS/Zn2+-TiO2复合半导体纳米多孔膜电极比单独敏化Zn2+-TiO2电极的光电效果好,且敏化电极的光电流产生的起始波长都比Zn2+-TiO2电极向长波方向移动;在360600nm范围内,Ru(bpy)2(NCS)2敏化PbS/Zn2+-TiO2复合半导体纳米多孔膜电极比单独敏化Zn2+掺杂TiO2电极的效果更好.     

纳米二氧化钛-氧化锌改性双极膜制备与表征

在壳聚糖(CS)阴离子交换膜层中添加纳米二氧化钛-氧化锌复合半导体材料,制备了PVA-SA/TiO2-ZnO-CS双极膜(其中:PVA为聚乙烯醇;SA为海藻酸钠),并用热重分析等对其进行了表征。研究结果表明,纳米二氧化钛-氧化锌复合半导体材料较纳米氧化锌或纳米二氧化钛单一半导体材料具有更强的光催化双极膜中间界面层水解离能力,能大大降低双极膜的膜阻抗和膜电阻压降(IR降)。当电流密度为60 mA/cm2时,在高压汞灯照射下,PVA-SA/TiO2-ZnO-CS双极膜的槽电压较没有高压汞灯照射时下降了1.0 V;而PVA-SA/TiO2-CS双极膜和PVA-SA/ZnO-CS双极膜仅分别下降了0.7 V和0.6 V。此外,添加纳米二氧化钛-氧化锌复合半导体材料可提高双极膜的亲水性、热稳定性和机械性能。     

纳米SiO2改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜的制备与表征

在壳聚糖(CS)阴离子交换膜层中添加纳米SiO2,制备了PVA-SA/SiO2-CS双极膜(其中,PVA:聚乙烯醇;SA:海藻酸钠),并用扫描电镜、热重、电子万能试验机、接触角测定仪、J-V关系和交流阻抗谱等对其进行了表征。研究结果表明,双极膜经纳米SiO2改性后,亲水性得以提高,壳聚糖膜的接触角从104.01°下降到78.39°。膜亲水性的提高增强了膜与水分子间的作用,减弱了水的键合力,促进了中间界面层水的解离,降低了双极膜电阻压降(IR降)和槽电压,当电流密度为45 mA.cm.2时,槽电压从9.0 V下降到6.2 V。此外,添加纳米SiO2还可提高双极膜热稳定性和机械性能,双极膜的断裂伸长率从81.29%提高到87.67%,杨氏模量从30.68 MPa提高到79.59 MPa。     

模板剂—水热法合成纳米ZnFe2O4-TiO2光催化剂

研究了以多孔陶粒浮球为载体,采用模板剂-水热法制备了纳米ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜。主要研究了ZnFe2O4的掺杂对TiO2晶相结构、烧结温度、吸光性能及其光催化活性的影响和模板剂PEO20PPO70PEO20即P123的添加对ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜性能的影响。采用XRD、UV-Vis吸光光谱、SEM和EDS等对ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜的性能进行了表征。研究结果表明,适量掺杂ZnFe2O4,可以使TiO2成为催化活性较好的锐钛矿相;适量的添加模板剂P123可以提高TiO2的比表面积,P123与TiO2的摩尔比为0.02∶1时催化效果最好,这时ZnFe2O4-TiO2光催化剂对甲基橙脱色率在40min时可以达到80%以上。     

纳米TiO2复合薄膜光催化降解甲基橙的研究

本通过Sol-Gel工艺的载玻片表面、多孔陶瓷表面及玻璃纤维表面制得了均匀透明的纳米TiO2复合薄膜，以甲基橙为研究对象，紫外灯为光源，研究了甲基橙初始浓度、光照时间、催化剂载体比表面、初始溶液的pH值对甲基橙降解率的影响，并比较了半导体耦合薄膜的光催化降解能力。研究结果表明：SnO2-TiO2复合膜相对于其它耦合膜及金属（La)掺杂膜有较高的降解率。     

α-PbO2-CeO2-TiO2复合电极材料的耐蚀性研究

将TiO2和CeO2颗粒添加到由PbO和NaOH组成的镀液中,通过阳极电沉积的方法在铝基体上制备了α-PbO2-TiO2-CeO2复合镀层,用作铝基二氧化铅电极的中间层。研究了CeO2及TiO2纳米微粒质量浓度及工艺条件对制备的复合电极耐蚀性能的影响。确定了最佳电解液组成为:将PbO加入到140g/LNaOH溶液中至饱和,15 g/LTiO2,10 g/LCeO2。温度40℃,电流密度0.5 A/dm2,电沉积时间3 h。在此条件下所得的复合镀层综合性能较好,复合镀层中w(TiO2)为3.74%,w(CeO2)为2.15%。     

SMA-纳米SiC及SMA-纳米金刚石复合膜制备及其Cu2+离子吸附性能

以纳米SiC及纳米金刚石粉体为添加剂,通过苯乙烯与顺丁烯二酸酐的聚合,成功制备了苯乙烯-马来酸酐-纳米碳化硅(SMA-纳米SiC)及苯乙烯-马来酸酐-纳米金刚石(SMA-nano diamond)复合薄膜材料。通过热重分析(TG)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对吸附复合膜的结构进行表征。研究了SMA-纳米SiC及SMA-纳米金刚石复合膜的吸水性及其对二价铜(Cu²⁺)离子的吸附特性。结果表明,无机纳米颗粒的添加均提高了复合薄膜的耐热特性,提高了热分解温度。当纳米粉体含量在0.8~1.2 g之间,可以获得较为均匀的泡沫状多孔复合薄膜。浸泡6 h,纳米SiC添加量为1.0 g的复合膜吸水率低至4.81%。纳米金刚石添加量为1.0 g,复合膜吸水率低至3.52%。适量的纳米SiC及纳米金刚石可以提高复合膜的耐水性能。SMA-纳米SiC及SMA-纳米金刚石复合膜材料均对Cu²⁺离子具有一定的吸附特性,泡沫状复合膜吸附性能最佳。纳米SiC及纳米金刚石能够有效改善SMA膜对重金属离子的吸附性能。     

纳米SiO2改性聚乙烯醇超滤膜的研究

以聚乙烯醇(PVA)为基膜材料,聚乙二醇(PEG)为添加剂,通过相转化法制备了纳米SiO2/聚乙烯醇膜。考察了PEG的分子量、纳米SiO2的加入量和PEG加入量对PVA膜性能的影响。结果表明,经纳米SiO2改性的PVA膜的性能有了显著的提高,膜的水通量随着PEG分子量和PEG加入量的增大而增大,随着纳米SiO2加入量的增大而减小。     

纳米ZnO/SnO2粉体的制备及其光催化性能的研究

以SnCl4·5H2O、ZnNO3·6H2O、HCl、NaOH为原料,采用共沉淀法制备出纳米ZnO/SnO2纳米复合催化剂粉体,以降解甲基橙溶液反应为模型,考察了不同比例ZnO/SnO2纳米粉体的光催化活性,探讨了煅烧温度对催化剂催化活性的影响.并用差热失重分析仪(TG/DSC)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)测试手段对其进行了表征.结果表明:ZnO复合SnO2后,光催化活性明显提高,其中以ZnO/SnO2在ZnO∶SnO2=4∶1的情况下复合催化剂光催化性能最优;热处理温度在650℃保温时间2h所得到的复合催化剂催化性能最好.     

烧结温度对SiO2-TiO2薄膜亲水性的影响

为了确定SiO2-TiO2薄膜制备过程的最佳烧结温度,将不同SiO2与TiO2掺杂比的样品分别在400℃和500℃下煅烧,进行与水的静态接触角测试。结果表明,在一定掺杂比范围内,SiO2的掺杂能明显提高TiO2表面亲水性,并且500℃煅烧的产品亲水性要好于400℃煅烧的产品。SEM和XRD表明,500℃煅烧的产品表面颗粒粒径要大于400℃煅烧的产品的表面颗粒粒径,并且已有了比较明显的锐钛矿晶型特征峰,而400℃煅烧的产品还是无定形态,这说明SiO2的掺杂抑制了TiO2晶粒的生长和晶型的转变。而锐钛矿晶型的TiO2亲水性要远好于无定形的TiO2,致使500℃煅烧的产品的亲水性要好于400℃煅烧的产品的亲水性,因此500℃才是SiO2-TiO2薄膜的最佳烧结温度。     

Ru(bpy)2(NCS)2染料敏化PbS/Zn2+--TiO2 复合半导体纳米多孔膜电极的光电化学

采用水热法合成了Ｚｎ２＋离子掺杂的ＴｉＯ２纳米粒子（掺杂量０．５％）;并用光电化学方法研究了 Ｒｕ（ｂＰｙ）２（ＮＣＳ）２（ｂｐｙ—２,２’－ｂｉｐｙｄｉｎｅ－４,４＇－ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ　ａｃｉｄ）分别敏化 Ｚｎ~２＋掺杂的 ＴｉＯ_２电极和 ＰｂＳ／Ｚｎ~２＋－ＴｉＯ_２复合半导体纳米多孔膜电极的光电化学行为．实验证明Ｒｕ（ｂｐｙ）２（ＮＣＳ）２敏化 ＰｂＳ／Ｚｎ２＋－ＴｉＯ_２复合半导体纳米多孔膜电极比单独敏化 Ｚｎ~２＋－ＴｉＯ_２电极的光电效果好,且敏化电极的光电流产生的起始波长都比 Ｚｎ２＋－ＴｉＯ２电极向长波方向移动;在 ３６０～６００ ｎｍ范围内, Ｒｕ（ｂｐｙ）２（ＮＣＳ）２敏化 ＰｂＳ／Ｚｎ２＋－ＴｉＯ_２复合半导体纳米多孔膜电极比单独敏化Ｚｎ~２＋掺杂ＴｉＯ~２电极的效果更好．     

固体超强酸SO42-/MoO3-TiO2制备及催化活性的研究

以硫酸钛、钼酸铵等为原料,采用浸渍法制备固体超强酸SO24-/MoO3-TiO2催化合成乙酸异戊酯。着重探讨了影响制备催化剂活性的条件和催化剂的重复使用活性。结果表明SO24-/MoO3-TiO2最佳制备条件是:在pH为8时,将沉淀陈化24h,用浓度为0.5mol/L硫酸浸渍,在马弗炉中500℃灼烧3小时。此时SO24-/MoO3-TiO2的催化活性最高,催化乙酸异戊酯酯化率达90%左右,同时重复利用性能好。     

Eu3+掺杂TiO2荧光探针的制备及对氯氰菊酯的检测应用

以钛酸四丁酯为前体,采用液相法制备了水溶态纳米Eu3+掺杂TiO2荧光探针,并对其发光性质进行了研究。通过紫外吸收和荧光光谱研究了它和氯氰菊酯之间的相互作用,结果发现,氯氰菊酯对Eu3+掺杂TiO2的荧光具有猝灭作用,根据Stern-Volmer猝灭方程,计算出其猝灭常数为1.017×1011 L/(mol.s),并讨论了猝灭机理。依据氯氰菊酯浓度和Eu3+掺杂TiO2的荧光强度成正比,建立了一种快速检测农药的新方法。其检测范围为2.5×10-10～2.5×10-7mol/L,检出限为2.5×10-11mol/L,回收率在89.25%～93.55%之间。     

Preparation and characterization of bipolar membranes modified using photocatalyst nano‐TiO2 and nano‐ZnO

The nano‐ZnO and nano‐TiO₂ were added into chitosan (CS) anion layer to prepare polyvinyl alcohol (PVA) ‐ sodium alginate (SA)/ TiO₂‐ZnO‐CS (here, PVA:polyvinyl alcohol; SA:sodium alginate) bipolar membrane (BPM), which was characterized using scanning electron microscopy, atomic force microscopy (AFM), thermogravimetric analysis (TG), electric universal testing machine, contact angle measurer, and so on. Experimental results showed that nano‐TiO₂‐ZnO exhibited better photocatalytic property for water splitting at the interlayer of BPM than nano‐TiO₂ or nano‐ZnO. The membrane impedance and voltage drop (IR drop) of the BPM were obviously decreased under the irradiation of high‐pressure mercury lamps. At a current density of 60 mA/cm², the cell voltage of PVA‐SA/TiO₂‐ZnO‐CS BPM‐equipped cell decreased by 1.0 V. And the cell voltages of PVA‐SA/TiO₂‐CS BPM‐equipped cell and PVA‐SA/ZnO‐CS BPM‐equipped cell were only reduced by 0.7 and 0.6 V, respectively. Furthermore, the hydrophilicity, thermal stability, and mechanical properties of the modified BPM were increased. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

溶剂热合成纳米CeO2-TiO2粉体及其光催化性能的研究

以硝酸亚铈和三氯化钛为原料,采用溶剂热法制备了不同钛铈摩尔比的纳米CeO2-TiO2复合氧化物,并用X射线衍射仪和BET测试仪等分析手段对合成产物进行了表征。以酸性橙7为目标降解物,对合成产物的光催化性能进行了测试。结果表明:CeO2-TiO2复合氧化物具有高效、快速的催化性能,光催化反应50 min,Ce:Ti(mol.)=1:1的CeO2-TiO2复合氧化物在高压汞灯照射下对酸性橙7的降解率为88.5%,而单相TiO2对酸性橙7的降解率为62.5%。     

MoP/SiO_2-TiO2-ZrO_2催化剂加氢脱硫工艺条件考察

采用共沉淀法制备了SiO_2-TiO_2-ZrO_2三元复合氧化物载体,用浸渍法负载活性组分MoP制备MoP/SiO_2-TiO_2-ZrO_2催化剂。在固定床微反应器上,采用正交实验研究了反应温度、空速、氢油体积比和氢分压对催化剂噻吩加氢脱硫性能的影响,并对劣质催化裂化(FCC)柴油的脱硫性能进行了考察。结果表明,催化剂最佳加氢脱硫条件为:反应温度380℃,空速2 h^(-1),氢油体积比500,氢分压4 MPa,此条件下,FCC柴油脱硫率达97.50%。     

MoP/SiO2-TiO2-ZrO2下萘的加氢脱芳工艺优化

采用共沉淀法制备了SiO2-TiO2-ZrO2复合载体,以此载体制备了MoP/SiO2一TiO2-ZrO2催化剂,在微型固定床反应器上以萘的十二烷溶液为模型化合物,通过正交试验考察了反应温度、反应压力、体积空速和V(氢)∶V(油)4个因素对脱芳效果的影响,得到了加氢脱芳的适宜工艺条件为:反应温度360℃、反应压力5 M...