Ag-ZnO/生物质炭纳米复合材料的制备及协同可见光催化性能

以醋酸锌(Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)为锌源、硝酸银(AgNO₃)为掺杂源、纤维素纳米晶体(Cellulose nanocrystal, CNC)为生物模板，通过溶胶-凝胶法结合碳化处理，制备了Ag-ZnO/生物质炭(Biochar)复合材料。采用TEM、XRD、BET、UV-Vis DRS对所制得的Ag-ZnO/Biochar复合材料进行表征。以亚甲基蓝(MB)为模型污染物，评价Ag-ZnO/Biochar复合材料在可见光源照射下的光催化性能，进一步阐明其光催化机制。结果表明:碳化后纳米ZnO仍保持良好的分散性，球形Ag纳米粒子均匀分散在ZnO表面，形成Ag-ZnO/Biochar三元复合材料。与Ag-ZnO和ZnO/Biochar复合材料相比，Ag-ZnO/Biochar复合材料在可见光下的光催化降解率显著提高。这是由于生物质炭赋予复合体系良好的吸附性能，使MB的光催化降解反应持续发生；而Ag纳米粒子的表面等离子体共振(Surface plasmon resonance, SRP)效应则增强了复合体系在可见光区的吸收。其中，当AgNO₃、CNC、Zn(CH₃COO)₂·2H₂O的质量比为0.01:0.25:1时，制得的Ag-ZnO/Biochar复合材料在可见光下具有最佳的光吸收性能和MB降解效率:室温条件下，黑暗中吸附30 min，再用可见光照射120 min，即可达到99%的MB降解率，显著高于Ag-ZnO(约23%)和ZnO/Biochar复合材料(约64%)。      

纳米ZnO/Ag的制备及其光催化性能

以Zn(CH3COO)2·2H2O和AgNO3为原料,丙烯酰胺为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,用高分子凝胶法在较低的温度下制备出纳米ZnO/Ag.对纳米ZnO/Ag的结构和性能进行了表征,并研究了它的光催化活性.结果表明:在这个方法中,利用丙烯酰胺自由基聚合反应,同时利用网络剂有两个活化双健的双功能团效应,将高分子链联结起来构成网络.高分子凝胶形成的极小且均匀的网络限制了ZnO/Ag晶粒之间的团聚.制备出的纳米ZnO/Ag粉料颗粒为球形,未被Ag包覆的纳米ZnO的平均粒径约15 nm,被Ag包覆的纳米ZnO的平均粒径约45 nm.在次甲基蓝水溶液中加入3 g/LZnO/Ag粉料后,次甲基蓝的降解率为100%.沉积贵金属Ag使ZnO纳米粉料的光催化活性得到了很大提高,且可以重复使用.     

ZnO/CNTs复合材料的制备、表征及光催化性能

采用水热法制备了一系列氧化锌和碳纳米管的复合材料(ZnO/CNTs),详细考察了碳纳米管的含量对复合材料光催化性能的影响。利用X射线衍射仪、紫外-可见漫反射吸收光谱、扫描电子显微镜、X射线能谱、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和氮气吸附-脱附等测试手段对样品的结构、形貌和光学性质进行了表征,并用亚甲基蓝溶液模拟污染物,评价了ZnO/CNTs复合材料的光催化性能。结果表明:添加CNTs提高了ZnO的比表面积,增强了ZnO的可见光吸收。ZnO/CNTs复合材料较纯ZnO具有更高的光催化活性,并且随着CNTs含量的增加,ZnO/CNTs复合材料的光催化活性呈先增加后减小的趋势。当CNTs的含量为0.3%(质量分数)时,ZnO/CNTs复合材料的光催化活性最高,经过50 min光照后,亚甲基蓝的降解率达到了96.2%。     

纳米ZnO的制备及光催化性能研究

纳米ZnO因其优良的特性而在光催化、橡胶、医药和化妆品行业等方面有广泛的应用。采用水热法、直接沉淀法、固相法和溶胶-凝胶法等4种方法制备了纳米ZnO。利用X射线衍射仪对试样进行物相分析,使用jade软件进行数据分析,并计算分析样品的平均粒径,结果显示样品的粒径均小于50nm。使用甲基蓝和甲基橙作为光催化对象进行纳米ZnO的光催化实验,检测不同制备方法对所制纳米ZnO在阳光照射下光催化能力大小的影响,并通过紫外-可见分光光度计测试实验前后试剂的吸光度。结果表明纳米ZnO能催化甲基蓝和甲基橙褪色,且对甲基蓝的脱色效果更为显著。     

Cu2O-PVA/纳米纤维素复合材料的制备与吸附—光催化性能

为了改善氧化亚铜(Cu₂O)的光催化性能,将Cu₂O颗粒和聚乙烯醇(PVA)同时加入纳米纤维素(CNF)中,成功制备了具有三维(3D)多孔结构和丰富活性位点的功能化纤维素基气凝胶(Cu₂O-PVA/CNF)。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪、全自动比表面积、压缩测试对气凝胶样品进行了表征。以降解亚甲基蓝(MB)为模型污染物,评价了Cu₂O-PVA/CNF复合催化剂的光催化性能,考察了6wt%Cu——2O-PVA/CNF在不同初始浓度、不同催化剂用量及不同溶液pH条件下对MB光降解效率的影响。结果表明,三维多孔的纤维素气凝胶的使用提高了对MB的吸附能力,延长了对可见光的吸收。特别是在纤维素基体中掺杂的Cu₂O在光照下激发出电子-空穴,增加了活性位点,从而提高了催化能力。6wt%Cu₂OPVA/CNF复合催化剂对MB的光降解率达到95.6%,远高于纯Cu₂O的79.6%。Cu₂O-PVA/CNF复...     

纳米TiO2-ZnO复合材料的制备及其光催化性能

本文以TiO2纳米管阵列作为模板,利用溶胶-凝胶法制备ZnO@TiO2纳米复合材料,通过SEM等测试手段对其结构进行了表征,并进一步研究了该复合材料在紫外光下对亚甲基蓝溶液的光催化效率。发现ZnO@TiO2复合材料的光催化效率与模板孔深孔径有关,并且由于TiO2与ZnO间的电荷转移作用,使得纳米复合材料的光催化效率高于TiO2模板和ZnO@AAO光催化效率的线性加合。     

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及其光催化性能

用溶胶-凝胶法在普通玻璃表面制备了薄膜型ZnO光催化剂,通过XRD、Ab2d、UV-VIS等测试技术对ZnO薄膜进行了表征;以偶氮胭脂红为降解物,考察了薄膜退火温度、镀膜层数、溶液初始质量浓度和反应体系初始pH值对ZnO薄膜光催化性能的影响,并进行了相关机理的探讨．研究表明：溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜呈透明状,薄膜表面均匀分布着球形ZnO晶粒;随着退火温度的升高,ZnO晶粒在17～30mm范围内逐渐增大．光催化实验中ZnO薄膜光催化降解偶氮胭脂红的最佳工艺条件是：退火温度为300℃,镀膜层数为5层,溶液初始pH值为8～9．     

薄片状C60/ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能

首先通过简单沉淀法制备了薄片状纳米ZnO,再利用化学吸附作用将C60与ZnO复合得到C60/ZnO纳米复合材料。采用XRD、SEM、XPS、Ra-man、DRS、PL等技术对样品进行表征,紫外光下以亚甲基蓝(MB)作为探针分子,研究C60/ZnO纳米复合材料的光催化活性。结果表明,C60/ZnO纳米复合材料的光催化活性优于单纯的纳米ZnO,且1%(质量分数)C60/ZnO的光催化活性最高,这是由于C60具有良好的接受和传导电子的作用,抑制了光生电子和空穴的复合,从而提高了光催化效率。     

Cu/ZnO复合材料的制备及光催化性能研究

采用化学沉积法,在纳米ZnO种子的表面沉积金属Cu纳米颗粒合成复合材料。利用XRD、FESEM、TEM和TGA对样品成分、形貌和结构进行了表征分析,并测试了样品的光催化性能。结果表明,Cu纳米颗粒成功负载于ZnO纳米粒子表面。对于Cu与ZnO合成的复合催化剂,金属Cu的含量有一个最佳的范围,此时催化剂的光催化性能优于纯ZnO。当Cu2+的加入量为38.6%(质量分数)时,复合颗粒的光催化性能在紫外光和可见光光源下均达到最优。     

农林废物生物炭/高密度聚乙烯复合材料的制备与性能

利用稻壳、杨木在600℃下制备稻壳炭、杨木炭,以稻壳、稻壳炭、杨木、杨木炭为填料填充高密度聚乙烯(HDPE)制备复合材料,并对其性能进行测试分析.结果表明,跟稻壳、杨木相比,稻壳炭、杨木炭具有较高的含碳量、较大的比表面积、发达的孔隙结构及较低的极性;稻壳炭/HDPE复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量分别为...     

纳米ZnO/低密度聚乙烯复合材料的介电特性

为探讨纳米ZnO/低密度聚乙烯（LDPE）复合材料的介电特性,首先,采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米ZnO进行改性,并利用两步法制备了不同纳米ZnO质量分数、不同纳米ZnO粒径、不同纳米ZnO表面修饰方式和不同冷却方式的纳米ZnO/LDPE复合材料;然后,通过FTIR、SEM、DSC和热激电流（TSC）测试了纳米ZnO在基体中的分散情况、复合材料的等温结晶过程参数变化及陷阱密度;最后,在不同实验温度下分别进行了交流击穿、绝缘电导率、介电常数和空间电荷实验。结果表明:纳米ZnO的加入使纳米ZnO/LDPE复合材料内部陷阱深度和密度均有所增加;当纳米ZnO的粒径为40 nm且质量分数为3%时,复合材料的结晶速度最快,纳米ZnO在基体中的分散性较好,击穿场强达到最高值133.3 kV/mm,电导率及介电常数也相对较低,加压时复合材料内部空间电荷少,短路时释放电荷速度快,介电性能较好;由于纳米粒子增加了材料内部的热传导速率,降低了复合材料随着温度升高而降解的速度,因而相对于纯LDPE,随着实验温度的提高,纳米ZnO/LDPE复合材料的击穿场强下降幅度及电导率上升幅度均较小。      

多功能nano ZnO/PMMA复合材料的制备与性能

采用一种简单、环保的方法原位制备了纳米ZnO/聚甲基丙烯酸甲酯（nano ZnO/PMMA）复合材料,并对其抗紫外性质、透明性、光致发光性质和抗菌性进行了研究。以乙醇为溶剂在30℃溶解单体、引发剂、前驱体和催化剂;升温到80℃使甲基丙烯酸甲酯（MMA）的聚合与ZnO的合成同时进行;蒸发去除溶剂即可获得nano ZnO/PMMA复合材料。采用XRD、FTIR、TEM和UV-Vis对nano ZnO/PMMA复合材料进行表征。结果表明,已成功制备nano ZnO/PMMA复合材料;所制备的nano ZnO/PMMA复合材料能够吸收200~400 nm的紫外辐射,且在可见光区域具有高的透明度;光致发光测试表明,nano ZnO/PMMA复合材料在紫外光激发下能够发出明亮的蓝绿光;抗菌测试表明,nano ZnO/PMMA复合材料对金黄色葡萄球菌具有显著的抗菌效果,其抗菌率大于99%。多功能nano ZnO/PMMA复合材料在紫外屏蔽涂层、抗紫外有机玻璃、荧光材料、抗菌塑料制品等诸多领域有潜在应用。     

壳聚糖/淀粉/ZnO复合膜的制备与性能

目的以壳聚糖和玉米淀粉为主要成膜基质,以纳米ZnO为添加剂,研究复合膜的相关结构和性能。方法采用溶液共混法将壳聚糖溶液、淀粉糊化液及纳米ZnO质均混合,然后流延成膜,分析壳聚糖/淀粉的质量比和纳米ZnO的含量对复合膜力学性能、水蒸气透过率(WVP)的影响,并通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和热重分析对复合膜的相关结构进行表征。结果当壳聚糖/淀粉质量比为1∶1,纳米ZnO质量分数为9%时,所得膜在各自体系中的性能较佳。结论壳聚糖和淀粉二者之间具有较好的相容性,纳米ZnO的加入能增强复合膜的力学性能,降低其水蒸气透过率,并提高复合膜的热稳定性。     

纳米ZnO/聚苯胺复合材料的制备与表征

通过溶胶 凝胶法和O/W型乳液聚合法制备了经过十二烷基苯磺酸钠 (SDBS)修饰的纳米ZnO粉体和纳米ZnO/聚苯胺 (PAn)的复合材料 ,并进行了形貌、结构和性质的表征与分析。结果表明 ,纳米氧化锌晶形为六方晶系球形结构 ,粒径平均为 2 5nm。而纳米ZnO/PAn的复合材料也呈现出特殊的红外吸收特性 ,在 170 0cm- 1～ 330 0cm- 1出现 1个较强的吸收峰 ,同时因纳米ZnO的加入而使聚苯胺各特征峰振动强度均增强 ,所以可得出 ,纳米ZnO的掺杂对聚苯胺的红外光谱的影响较大     

ZnO纳米线/大孔SiO2复合物的制备及吸附性能

采用Zn(Ac)₂/聚乙二醇600(PEG600)/H₂O三元混合溶液作为前驱物,通过100~200 ℃温度范围内的两阶段加热使Zn(Ac)₂水解,再经过高温煅烧使ZnO晶种在SiO₂孔壁上形成.以锌氨络合物为锌源,在90 ℃下热分解后生成的Zn(OH)₂沉积在孔道中,并在100 ℃下利用水热合成原位制备ZnO纳米线,通过改变三元前驱物组分用量以调节ZnO晶种的尺寸与分布,进而控制纳米线的形貌,最终获得了直径为15~20 nm的ZnO纳米线,其以无规线团形貌均匀填充于三维孔道中.XRD和拉曼光谱表明纳米线为六方纤锌矿型ZnO晶体.考察了ZnO纳米线/大孔SiO₂复合物对猪胰脂肪酶的吸附性能,实验测得复合物的吸附量是单纯大孔SiO₂材料的5~6倍,其最大固定量为286.8 mg·g^-1,最高酶活为425.5 U·g^-1,被固定的酶蛋白在缓冲溶液中经过48 h浸泡不易脱落,且活性保持稳定.     

稻壳/高密度聚乙烯复合材料与稻壳炭/高密度聚乙烯复合材料性能对比

采用挤出法制备稻壳/高密度聚乙烯（HDPE）和稻壳炭/HDPE复合材料。利用SEM、XRD对稻壳/HDPE和稻壳炭/HDPE复合材料进行表征,并对其力学性能和抗蠕变性能进行测试对比。结果表明,稻壳和HDPE之间的结合方式与稻壳炭和HDPE之间的结合方式存在根本性的差异,稻壳/HDPE复合材料表现为稻壳被HDPE所包裹,稻壳炭/HDPE复合材料表现为HDPE嵌入稻壳炭的孔隙中;稻壳和稻壳炭的加入都会影响HDPE基复合材料的结晶峰强度,但不会对其微晶结构产生影响;无论是抗弯强度、拉伸强度还是抗蠕变强度,稻壳炭/HDPE复合材料都远远强于稻壳/HDPE复合材料。     

膨胀石墨/纳米氧化锌/锌复合电极材料的超级电容器性能

以膨胀石墨为原料,与滚压振动磨预处理得到的纳米锌粉混合,超声分散24h制备膨胀石墨-纳米氧化锌及锌的复合电极材料(EG/ZnO/Zn)。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微(SEM)、场发射透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱分析仪(Raman),对材料的微观结构及成分表征。结果表明,复合材料中含锌和氧化锌,纳米锌粉颗粒和氧化锌纳米棒在膨胀石墨表面和层间分散良好,其中氧化锌纳米棒呈现出六方晶系纤锌矿结构,其直径大约为20nm。利用电化学循环伏安和恒电流充放电对材料进行电化学电容性能测试,表明经处理的复合电极材料在0.1A/g的电流密度下有明显的赝电容特性,比电容达147F/g,其赝电容来源不只是欠电位沉积的化学吸附,还有氧化还原反应。     

聚合物包覆热分解法制备纳米氧化锌的工艺研究

采用聚合物包覆热分解法化学工艺制备了纳米氧化锌,对其工艺进行系统的比较研究,对所得粉体进行XRD与SEM表征。发现利用该工艺所得粉体为六方晶系纤锌矿结构（空间群为P63mc）的纳米氧化锌。该方法制备的氧化锌衍射峰尖锐,表明此种方法合成的氧化锌结晶程度高。所得的氧化锌粉体XRD图谱中没有杂质衍射峰,说明产物纯度都很高。产品SEM表征结果显示了此工艺产物在形貌方面的高度一致性——为菊花状氧化锌纳米杆团簇,对产物形貌形成的原因做了探讨。     

聚合物包覆热分解法制备纳米氧化锌的工艺研究

采用聚合物包覆热分解法化学工艺制备了纳米氧化锌，对其工艺进行系统的比较研究，对所得粉体进行XRD与SEM表征。发现利用该工艺所得粉体为六方晶系纤锌矿结构（空间群为P63mc）的纳米氧化锌。该方法制备的氧化锌衍射峰尖锐，表明此种方法合成的氧化锌结晶程度高。所得的氧化锌粉体XRD图谱中没有杂质衍射峰，说明产物纯度都很高。产品SEM表征结果显示了此工艺产物在形貌方面的高度一致性—为菊花状氧化锌纳米杆团簇，文中对产物形貌形成的原因做了详细的探讨。