碳掺杂ZnO的制备及其光催化性能

利用水热-煅烧两步法制备出了不同C掺杂量的ZnO光催化剂,通过光降解甲基橙溶液来研究不同C-ZnO催化剂的光催化性能。经XRD、SEM、EDS、XPS和UV-Vis等测试分析可知,当C的掺杂量为9%时,制备的样品具有最佳的光催化性能。C掺杂能够有效降低电子-空穴复合率,拓宽ZnO对光谱的吸收范围,增强ZnO催化剂在可见光下光响应。C-ZnO催化剂光催化降解甲基橙3 h,降解效率最高可达到90.5%,是未掺杂ZnO降解率(42.6%)的2.12倍,9%C掺杂ZnO有最大降解速率,是未掺杂ZnO光降解速率的6.3倍。     

Pb~（2＋）-SiO_2-TiO_2复合催化剂的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯和硝酸铅为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Pb2＋-SiO2-TiO2复合催化剂,分别用X射线衍射（XRD）、UV-Vis和FT-IR对其进行了表征;以模拟太阳光下甲基橙的光催化降解为模型反应,对Pb2＋改性硅钛复合材料的光催化活性进行了评价。结果表明：Pb2＋最佳掺杂量为1.5%（质量分数）,最佳热处理温度为500℃。用Pb2＋-SiO2-TiO2催化剂光催化降解浓度10 mg/L的甲基橙溶液,反应3 h后甲基橙的降解率达90.0%以上。     

TiO_2/ZnO纳米光催化剂的制备及性能研究

通过二步法(阳极氧化法和水热法)得到结构规则、有序核-壳结构的TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用SEM、UV-vis、TEM等方法对所制备的纳米复合材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物,自然光为光源,研究了TiO2/ZnO纳米光催化剂的光催化活性。结果表明,TiO2/ZnO复合光催化剂能提高对太阳光的利用率,发现在降解液pH值为3、太阳光催化降解5 h时,催化剂的降解效果最好,降解率达90%。     

N-Ag/ZnO纳米复合材料的合成及模拟日光下的光催化性能

以NH3为N源,通过气氛渗氮法对采用配合物沉淀法制备出的Ag/ZnO纳米材料进行N掺杂,制备出N-Ag/ZnO纳米复合材料。应用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌及吸光性能进行了表征。以甲基橙(MO)为目标污染物,研究了制备产物在模拟日光照射下的光催化性能。结果表明:Ag粒子附着于棒状ZnO表面,N进入ZnO晶格;N掺杂能够显著提高Ag/ZnO纳米复合材料的光催化性能及其稳定性,以N-Ag/ZnO为光催化剂,在模拟日光下照射降解MO 100min,MO的降解率达到100%,较Ag/ZnO提高25%,且放置30d后光催化性能基本保持不变。     

使用膨胀石墨／ZnO复合材料去除水中甲基橙

分别加热醋酸锌和水洗后的可膨胀石墨、干燥后的可膨胀石墨和膨胀石墨（EG）的混合物,制备了3种不同的膨胀石墨／ZnO复合材料,分别记为EG／ZnO一1,EG／ZnO一2和EG／ZnO-3。使用X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和Branauer-Emmett—Teller（BET）比表面积等技术对样品结构进行表征。在紫外线（UV）照射下,研究了EG／ZnO对水中亚甲基橙的去除效率。结果表明,EG／ZnO同时具有膨胀石墨的吸附功能和ZnO的降解功能。在3种EG／ZnO中,EG／Zn0-3对水中甲基橙的去除效率最高。使用EG／ZnO-3,甲基橙去除率受EG／ZnO一3热处理温度和ZnO含量的影响。在优化工艺条件下,经过3．5huV照射,水中甲基橙可被完全去除。     

溶剂热法制备ZnO/竹炭及其光降解甲基橙性能

采用溶剂热法制备ZnO/竹炭复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外(FT-IR)光谱、光致发光(PL)谱等技术对制备的光催化剂进行表征。以甲基橙为偶氮染料模型,研究二乙烯三胺(DETA)添加量(V)、焙烧温度(T)及循环次数(n)对ZnO/竹炭复合材料光催化降解甲基橙性能的影响。其实验结果表明:采用溶剂热法在竹炭表面负载的ZnO颗粒连续均匀。实验条件VDETA=600μL,焙烧温度T=400℃,ZnO的光生电子和空穴复合率相对较低,该条件下制备的ZnO/竹炭复合材料紫外光照后对甲基橙的降解率可达到97.9%,循环三次后对甲基橙的光降解率仍保持在94%以上。     

水热法制备Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料及其光催化性能研究

以Zn(CH3COO)2·2H2O、AgNO3、Fe(NO3)3·9H2O为原料,NaOH为沉淀剂,H2O为溶剂,C2H5OH为还原剂,柠檬酸为表面活性剂,采用水热法制备出Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料。采用XRD、SEM、TEM、SAED等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌等进行表征,以甲基橙为目标降解物研究了制备产物的光催化性能。结果表明,Ag以单质的形式存在于ZnO表面,Fe掺杂到ZnO晶格中。Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料在模拟日光下具有较高的光催化性能,在800W氙灯照射下降解甲基橙150min,甲基橙的降解率可达到99.4%,较Ag/ZnO提高了7.8%,较ZnO提高了38.2%。     

纳米复合材料Ag/ZnO的制备及紫外光催化降解染料

采用溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法制备了纳米复合材料Ag/ZnO,通过X射线衍射（XRD）以及扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪（SEM-EDS）等测试手段对其结构、形貌等进行了表征。结果表明,复合材料中Ag成功地掺杂在ZnO上,且合成产物Ag/ZnO具有六方晶系纤锌矿结构。为考察上述复合材料的光催化活性,在紫外光照射下,对酸性品红、罗丹明B、孔雀石绿、亚甲基蓝等染料进行了光催化实验研究,结果表明,该复合材料具有较好的可见光催化活性。     

水热法制备ZnO带/ZnO线复合结构以及光催化性质研究

通过水热法制备ZnO纳米带,再通过二次生长的方法在ZnO纳米线上制备ZnO纳米线.通过扫描电镜、X射线衍射、光致发光等测试手段对样品的形貌、结构和光学性质进行表征.研究在二次生长前后光催化活性的变化,结果表明,ZnO带/ZnO线复合材料对甲基橙降解效果有明显的提高.     

等离子体改性制备NiO-TiO2/SiO2及其对甲基橙的降解性能

以正硅酸乙酯、异丙醇、钛酸丁酯、硝酸镍为主要原料,采用等离子体改性法制备了负载型NiO-TiO2/SiO2复合半导体材料,利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）等手段对催化剂的性能进行了表征,并考察了催化剂对甲基橙溶液的光催化降解性能。实验结果表明,所制得的复合半导体材料具有较高的比表面积,NiO的加入促进了载体表面的分散程度,有效地抑制了光生电子与空穴的复合从而增强了对可见光的吸收性能,而催化剂经等离子体处理后在分散性、稳定性方面也有了一定提高,材料的光催化性能得到改善。     

聚乙撑二氧噻吩/多壁碳纳米管复合材料的制备与电化学性能研究

以三氯化铁为氧化剂,通过原位聚合法制备聚乙撑二氧噻吩/多壁碳纳米管复合材料.热重分析结果表明：聚乙撑二氧噻吩/多壁碳纳米管复合材料相对于聚乙撑二氧噻吩具有更好的热稳定性;采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）对产物的结构与形貌进行表征,聚乙撑二氧噻吩在多壁碳纳米管表面形成了均匀的包覆层,两者之间存在一定的界面作用.在1 mol/L氯化钾（KCl）溶液中,采用循环伏安测试法（CV）研究样品的电化学性能,聚乙撑二氧噻吩/多壁碳纳米管复合材料的比电容可达139.8 F/g.     

碳纳米管导电增强聚乙撑二氧噻吩复合材料的研究

采用原位聚合法以三氯化铁作为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂和引发剂制备碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩复合材料.通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）对样品形貌及结构进行表征,采用循环伏安测试法（CV）研究碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩纳米复合材料的电化学行为.结果表明：聚乙撑二氧噻吩纳米颗粒均匀包覆于多壁碳纳米管的表面,形成核壳结构;随碳纳米管含量的增加,复合材料的电化学性能随之改善,当碳纳米管质量分数为28.6％时,碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩纳米复合材料的比电容达到179.8 F/g,且电化学活性最好.     

高填充率Fe2O3@MWCNTs复合材料的制备

采用简单的物理吸附方法制备了高填充率氧化铁@多壁碳纳米管（Fe2O3@MWCNTs）复合材料,并经过正交实验优化获得了制备Fe2O3填充碳纳米管复合材料的最优方案。利用同步热分析仪（DSC-TG）、X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜系统（SEM）、场发射透射电子显微分析系统（TEM）等测试手段对复合材料的组分、结构、形貌和填充率进行了表征和分析。结果表明该复合材料中Fe2O3的质量分数为25.79%,TEM结果显示,视野内的大部分碳纳米管内部空腔都填充了Fe2O3,填充的空腔体积约占总空腔体积的90%。     

氧化锌/环氧树脂基透明纳米复合材料固化动力学研究

利用动态差示扫描量热法（DSC）研究了氧化锌/环氧树脂（ZnO/EP）体系的固化过程,考察了ZnO纳米颗粒对环氧树脂固化反应动力学的影响。采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Crane公式计算了体系的反应活化能、频率因子及反应级数等固化反应参数。结果表明：ZnO纳米颗粒的加入使环氧树脂的理论凝胶温度降低而理论固化温度升高;同时,降低了固化反应活化能,降低程度随固化反应过程的深入逐渐减小;另外,固化反应的反应级数基本不变。这说明纳米ZnO的加入对固化反应有一定的促进作用,但不改变环氧树脂固化反应机理。     

Ag_2Se/Se/SiO_2纳米复合物的制备及其光电性质

通过两步法成功合成了Ag2Se/Se/SiO2纳米复合物。首先采用Na2SiO3和Na2SeSO3为反应物,制得纳米Se/SiO2前驱物,然后将前驱物与AgNO3反应制得产物。讨论了产物的形成机理,利用TEM、XRD、UV-vis、FT-IR、LRS、PL等方法对产物进行了表征,并对产物的电化学和电致发光特性进行了研究。结果表明,产物有一定的电化学活性,并有较好的电致发光行为。     

稀土元素掺杂对ZnO纳米线气敏性能的影响

为解决ZnO基气体传感器在实际应用中存在着灵敏度低、选择性差、响应时间长等问题,以采用物理热蒸发法制备的纯ZnO纳米线和稀土元素（Y2O3、CeO2、La2O3）掺杂的ZnO纳米线为气敏基料,制备成旁热式气敏元件,用静态配气法对浓度均为100 ppm的无水乙醇蒸汽、氨气、甲烷及一氧化碳四种气体进行气敏性能测试.结果表明,稀土元素掺杂后,ZnO纳米线对四种气体灵敏度的最高值都有明显的提高,响应时间和恢复时间分别为4 s和3 s.     

功能化氧化石墨/聚羟基丁酸酯纳米复合材料的制备与性能研究

采用溶液插层技术制备功能化氧化石墨/聚羟基丁酸酯纳米复合材料(MGO/PHB),利用红外光谱分析(FTIR)和原子力显微镜(AFM)对MGO的表面结构进行表征,并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、示差扫描量热仪(DSC)及拉伸试验分别对MGO/PHB的微观形貌、结晶性能及力学性能进行分析测试。结果表明:MGO的加入加速了PHB基体的结晶并导致结晶度增大;氧化石墨经表面功能化处理后,改善了MGO片在PHB基体中的均匀分散以及其与PHB基体的界面相互作用;随着MGO质量分数的增加,复合材料的断裂强度先降低后增大,而与纯PHB相比,复合材料都表现出更高的断裂模量值,但复合材料的力学性能变化与MGO添加量的阀值有一定关系。     

In、Sn共掺杂ZnO纳米线的制备及其气敏性能研究

为了改善纯ZnO纳米线的气敏性能,采用物理蒸发法制备出In、Sn共掺杂的ZnO纳米线,利用XRD、SEM、TEM对产物的形貌、结构进行表征,采用CGS-1TP智能气敏分析系统对其进行酒精气敏性能测试.结果表明,制备出的In、Sn共掺杂ZnO纳米线具有六方纤锌矿结构,平均直径约为80nm,In元素与Sn元素的掺杂量分别为0.12%和1.1%.在最佳工作温度225℃条件下,对气体浓度为400ppm的酒精蒸气的灵敏度S(Ra/Rg)为39.06,响应-恢复时间分别为9s和5s,比同等测试条件下纯ZnO纳米线的灵敏度提高63.9%,响应-恢复时间分别缩短1s和2s.     

TiO_2-MWCNT复合材料的合成与结构表征

以金属钛粉为钛源、多壁碳纳米管为反应性模板碳源,采用熔盐法在KCl-LiC体系中合成TiC-MWCNT复合材料,并通过混合空气氧化制备TiO2-MWCNT复合材料。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见漫反射光谱和扫描电镜对上述产物的晶相结构、光谱特征和表面微观结构进行分析。结果表明,TiC-MWCNTs经过控制氧化后,仍然保持MWCNTs的基本管状形貌,TiC颗粒氧化生成TiO2并均匀地涂覆在多壁碳纳米管表面;TiO2-MWCNT复合材料中TiO2以锐钛矿相存在,平均晶粒尺寸约为13 nm,该复合材料在紫外光和可见光区域都具有良好的光吸收性能。