Eu、N共掺锐钛矿相 TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

本文基于密度泛函理论的平面波超软赝势法计算了 Eu、N 单掺杂和共掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构和光学性质.结果表明,Eu 单掺杂 TiO2体系,可以减少光生电子-空穴对的复合速率;N 单掺杂 TiO2增强了其对可见光的响应;而 Eu/N 共掺杂引起晶格畸变,导致禁带宽度变窄,光吸收带边红移到可见光区,提高 TiO2的光催化效率以促进其更好的利用太阳能.     

Cu-TiO_2/SBA-15光催化剂的制备及光催化性能

以钛酸四正丁酯(TB)为钛源)和羧基改性的SBA-15(COOH/SBA-15)及氯化铜经过溶剂热及焙烧处理制得Cu-TiO2/SBA-15光催化剂。并采用X射线衍射(XRD)和N2吸附脱附等对其进行了表征。以降解罗丹明B的实验研究了催化剂的光催化氧化性能。结果表明:少量铜离子掺杂对二氧化钛的结构无影响,且能显著提高催化剂的光催化性能。     

稀土元素掺杂纳米二氧化钛粉体的光催化性能研究

本研究采用溶胶-凝胶法制备了以稀土元素La和Ce掺杂的Ti O2纳米粉体材料,以亚甲基蓝作为光催化氧化降解反应的指示剂考察材料的光催化活性。通过对光催化剂材料结构和性能的表征说明稀土掺杂对Ti O2光催化性能的影响。该研究结果为验证稀土掺杂有助于提高半导体光催化剂活性提供了实验和理论依据。     

环境化学综合设计实验：α-MoO_3/Fe_2O_3复合光催化材料的制备、表征及其对铜绿微囊藻的消减性能

设计了一种复合光催化材料对铜绿微囊藻的消减实验,该实验利用了光催化剂产生的氧自由基通过氧化作用抑制了藻生长的原理,并将其与现代测试技术和环境化学实验教学相结合。采用简易沉积法制备α-MoO_3/Fe_2O_3复合光催化材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)表征了光催化复合材料的物理结构和形貌。通过对光复合材料的表征和叶绿素含量的测定探讨该复合光催化材料对铜绿微囊藻的去除速率及影响因素。本实验可以让学生了解细胞结构、光催化原理和现代测试技术的基本原理,获取培养藻细胞、光催化材料制备及表征技术等方面的前沿知识,培养学生不断探索和创新的科学精神,提高学生的综合实验能力。     

SO_4~(2-)/Bi_2O_3-TiO_2制备及对罗丹明-B可见光活性研究

利用溶胶凝胶法制备了SO_4~(2-)/Bi_2O_3-TiO_2光催化剂,样品结构经过X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(IR)、热重分析仪(TGA)等测试手段进行了表征,以罗丹明-B作为目标污染物,在可见光照射下测试了该光催化剂的光催化活性,结果表明:该光催化剂主要由锐钛矿TiO2和四方体的Bi2O3组成,SO_4~(2-)主要以螯合双配位方式结合在Bi_2O_3-TiO_2表面,并在500℃焙烧的光催化剂具有更高的脱色效率,在罗丹明-B初始浓度为8mg/L和催化剂用量为600mg/L时,脱色效率可达97.89%,该光催化剂可以应用于有色废水的净化处理中。     

提高CaAl_2O_4:Eu~(2 ),Nd~(3 )荧光粉发光亮度的优化设计

为了进一步提高CaAl2O4:Eu2 ,Nd3 荧光粉的发光性能,通过掺杂制备了发光性能更好的(Ca1-xSrx)Al2O4:Eu2 ,Nd3 、(Ca1-2xZrx)Al2O4:Eu2 ,Nd3 和CaAl2O4:Eu2 ,Nd3 ,Ce3 荧光粉。     

热氧化法在GaN衬底上合成Cu_2O薄膜

通过真空热氧化法氧化用电子束蒸发技术沉积于GaN衬底表面的Cu薄膜,制备出了单一相外延的Cu2O薄膜。接着对样品在不同的温度下(400℃到800℃)进行真空热退火处理,详细分析讨论了对薄膜所造成的影响。在低于700 oC的温度下退火,薄膜表面的均方根表面粗造度和禁带宽度都基本保持稳定。而X射线研究揭示了Cu2O薄膜保持着先前沉积的Cu薄膜与GaN衬底之间的外延关系。     

Cu掺杂ZnO光催化降解糖蜜酒精废水的研究

采用沉淀法制备了不同Cu含量的Cu/ZnO复合氧化物光催化剂,并用于光催化降解糖蜜酒精废水的反应中,考察了Cu掺杂量,催化剂用量,溶液pH值,双氧水用量,对糖蜜酒精废水脱色率的影响。研究表明,Cu/ZnO复合氧化物光催化剂能有效的光催化降解糖蜜酒精废水,当Cu掺杂量为摩尔分数2%时,Cu/ZnO复合氧化物光催化剂的光催化效果达到最佳,在2%Cu/ZnO催化剂用量为2.0g/L,废水自然pH条件下,光催化降解150min,糖蜜酒精废水脱色率为75.5%。     

Ca_3Co_(4-x)Ni_xO_(9+δ)基材料的制备及微观结构研究

采用溶胶-凝胶与热压烧结相结合的方法制备了Ni轻掺Ca_3Co_(4-x)Ni_xO_(9+δ)(x=0,0.05,0.15,0.25)的热电材料。利用X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM),研究了Ca_3Co_(4-x)Ni_xO_(9+δ)基材料的微观结构,掺杂含量对组织结构的影响。     

SO_4~(2-)/Fe_2O_3-TiO_2光催化剂制备及对染料废水光活性研究

利用简单的水热反应法制备了固体超强酸光催化剂SO_4~(2-)/Fe_2O_3-TiO_2。样品经过X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(IR)、失重差热量热仪(TGA/DSC)等测试手段进行了表征。在可见光照射下测试了该光催化剂对亚甲基蓝(MB)水溶液的光催化活性,探究了光催化剂用量和初始浓度对降解效率的影响。结果表明:该光催化剂主要由锐钛矿TiO_2和α-Fe_2O_3组成,SO_4~(2-)主要以螯合双配位方式结合在Fe_2O_3-TiO_2表面,S-O强烈的诱导效应使金属与氧(M-O)键上的电子云强度偏移,导致产生L酸中心,同时也具有B-酸能力,这些有利于污染物的降解。300℃焙烧的样品具有更高的脱色效率,在亚甲基蓝初始浓度为6mg/L和催化剂用量为0.6g/L时,脱色效率达到92.2%。SO_4~(2-)/Fe_2O_3-TiO_2光催化剂可以应用于染料废水的净化处理中。     

高分子络合法制备5V正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4及改性研究

以聚丙烯酸来络合碳酸盐的方法来制备合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4,用X射线衍射、DSC-TGA、SEM和恒电流充放电技术研究了工艺条件对材料的结构、微观形貌和电化学性的影响,并针对所制备的单相尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4在大电流0.5C下充放电循环性不稳定,进行了掺杂改性,结果共掺杂体LiCo_(0.09)Ni_(0.41)Mn_(1.5)0_(3.85)F_(0.15)初始容量为131mAh/g,15次循环后的容量为130mAh/g,比容量损失仅为0.6%。     

二氧化钛光催化薄膜制备的研究进展

二氧化钛(TiO2)是一种重要的光催化剂,具有氧化能力强、稳定性好、无毒无害的特点.载体支撑的TiO2薄膜具有回收分离简单、可用于光电催化的特点,在环境污染物去除方面有广泛的应用,在解决环境污染问题有着不错的应用前景.文章通过总结近些年TiO2薄膜的常用合成制备方法、载体材料合成方法及改性技术,为制备高性能的并展望Ti...     

稀土元素掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备稀土元素（La3＋、Ce3＋）掺杂TiO2光催化剂,利用XRD、SEM、EDS、IR 进行表征,并以亚甲基蓝为光降解反应对象,进行光催化降解实验,考察了掺杂稀土元素对TiO2光催化性能的影响。结果表明：La3＋和Ce3＋掺杂TiO2使得光催化剂的活性提高;煅烧温度为400℃时,掺杂La3＋和Ce3＋的TiO2光催化活性分别最佳,最佳掺杂量分别为1.0%和1.5%;0.5h光照后,二者降解率均达到90%以上。     

Ce~(3 )掺杂对AgBr(Ⅰ)乳剂微晶体的电性质及感光性能的影响

用单注法制备了含有不同Ce~(3 )量的AgBr(Ⅰ)乳剂。采用电镜法,圆盘离心法,转靶X射线衍射仪,介电损耗法和微波光导法研究Ce~(3 )掺杂对AgBr(Ⅰ)乳剂微晶感光性能,物理几何性质。电性质等的影响。实验表明:Ce~(3 )掺杂使乳剂微晶体的感光度提高了两倍多。     

掺杂纳米TiO2光催化性能的研究进展

锐钛矿相TiO2半导体因较宽的禁带宽度、较低的量子产率等使得它在可见光催化方面的性能受到很大的影响。本文概述了近几年对纳米TiO2进行掺杂改性的方法,提高其光催化性能。     

铜锌锡硫粉末的光催化性能的研究

采用水热合成的方法制备了Cu2Zn Sn S4(CZTS)粉末。利用XRD、SEM、EDS和UV-Vis对产物进行了表征。结果表明产物为结晶性较好的纯相锌黄锡矿结构的CZTS粉末,其光学带隙为1.49e V,接近理论值,说明可作为光伏材料。以含有罗丹明B(Rh B)染色剂的溶液作为模拟废水,测试了所得CZTS粉末在可见光照射下的光催化性能。在5h可见光催化反应后,最多有70.75%的Rh B被降解。证明了所制备CZTS粉末在可见光照射下表现出优异的光催化性能,是一种理想的半导体光催化剂。     

掺杂La_2NiMnO_6复合玻璃的制备及其特性研究

通过溶胶-凝胶方法制备了掺有不同浓度的双钙钛矿氧化物La2Ni Mn O6(LNMO)的玻璃样品。利用X射线衍射(XRD)对其结构进行了分析,并对掺杂玻璃的电学特性进行了测量。结果表明,掺入LNMO的玻璃样品比纯玻璃要多三个衍射峰,分别为44.7°、64°、77°;其电阻率随着掺杂浓度升高而减小,在相同频率下其电容随掺杂浓度的增加而增大。     

机械法制备纳米Fe_2O_3及其对AP的催化作用

采用机械球磨法制备了纳米Fe_2O_3样品。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)表征了Fe_2O_3粉末的晶体结构和微观形貌。同时,研究了纳米Fe_2O_3对高氯酸铵(AP)的催化作用。结果表明,纳米Fe_2O_3粒径约为100nm,类呈球形,球磨过程无杂质引入。DSC分析表明,一定掺杂量(1%,3%,5%,)的纳米Fe_2O_3对AP具有显著的催化作用,且随着掺杂量的增高,AP热分解的低温反应峰逐渐消失,高温反应峰增强,峰温降低(ΔT在40℃~61℃)。     

多相Fenton-like催化剂Fe_2V_4O_(13)对AO Ⅱ的催化降解研究

含钒的化合物能够有效地催化H2O2,因此可作为多元Fenton-like催化剂中的有效组份之一,Fe2V4O13中存在Fe(Ⅲ)和V(V)同时和协同活化H2O2的可能性。通过液相合成法制备了Fe2V4O13,并对其对AOⅡ的催化活性进行了研究,研究表明,Fe2V4O13是一种新型高效稳定的多相Fenton-like催化剂。     

基于三维纳米阵列结构Mn_3O_4@ZnO复合电极材料的柔性超级电容器件的制备

以硝酸锌、六次甲基四胺、聚乙烯基亚胺为原料,通过控制水热工艺,在柔性PET衬底上制备了具有有序阵列结构的氧化锌纳米棒,通过电子束蒸发镀膜方式在ZnO纳米棒周围包覆了Mn_3O_4薄膜,并结合微纳加工工艺,制备了基于Mn_3O_4@ZnO阵列复合电极材料的柔性透明超级电容器件。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等技术手段研究了复合材料的结构和形貌。并采用循环伏安法、电化学阻抗谱和循环充放电法研究了器件的电化学性能。结果表明,电子束蒸发工艺得到的Mn_3O_4薄膜具有优异稳定的电化学特性,三维ZnO纳米棒阵列可以作为透明电容器件的集电极,提供了较大比表面积,有利于提高器件的比电容,在2 m V/s时,器件的比电容可达9.2 m F/cm2,并且器件具有优异的抗弯折性能及稳定性,可以满足柔性储能器件的要求。