掺杂金属离子对纳米ZnO光催化活性的影响

采用沉淀法制备纳米ZnO催化剂,并通过掺杂金属离子的方法对其进行改性。以紫外光照下降解甲基橙溶液为探针反应评价其光催化活性。结果表明,掺杂5%的铝明显提高了ZnO光催化剂的活性,比商业生产的TiO2的光催化活性高很多。结合X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征结果,发现离子掺杂的ZnO光催化剂的催化性能与ZnO晶粒大小和掺杂离子的分散性有密切关系,即ZnO晶粒尺寸越小和掺杂离子的分散性越好,所制备的离子掺杂ZnO的光催化性能越高。     

稀土Sm掺杂棒花状ZnO的制备及其光催化性能研究

由硝酸锌、硝酸钐、十二烷基硫酸钠制备Sm掺杂棒花状纳米氧化锌,考察制备温度、分散剂浓度、Sm掺杂等因素对氧化锌形貌和光催化性能的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)进行表征。结果表明,制备温度、分散剂浓度、Sm掺杂量等对棒花状纳米氧化锌的形貌和光催化性能有显著的影响。在60℃下,分散剂浓度为28 mmol/L、Sm掺杂量为5%时,所制备的棒花状纳米氧化锌的形貌规整且光催化性能最好。     

棒状纳米ZnO的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以醋酸锌、草酸为主要原料,乙二胺为添加剂制得棒状结构的纳米ZnO,通过XRD和TEM对产物的结构和形貌进行了表征,并以有机染料亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,考察了样品的光催化活性。结果表明,ZnO纳米棒为纤锌矿结构的六方相ZnO,对亚甲基蓝溶液具有良好的光催化活性,且乙二胺的添加量对产物的形貌和光催化活性具有显著影响。     

两种形貌纳米ZnO的制备及其光催化性能测试

在超声辅助下,以醋酸锌、柠檬酸、乙醇和氢氧化钠为原料利用水热合成法成功一步合成纳米氧化锌,通过控制乙醇和柠檬酸的用量来控制纳米ZnO的形貌,得到了球形和花状两种纳米ZnO材料。表征发现:材料具有很好的形貌,XRD图谱分析认为,材料均具有极好的结晶度;并同时从机理方面探讨了不同形貌形成的原因;最后,利用酸性品红在高压汞灯的照射下测试了不同材料的光催化性能。结果表明:该法制备的材料性能稳定,质地均匀,拥有良好的光催化能力。球状的纳米ZnO材料略优于花状纳米ZnO材料的光催化性能,对20mg/L酸性品红溶液的降解率可达93.9%。     

氮掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能

以三乙醇胺为氮源采用水热法制备了氮掺杂纳米TiO2光催化剂,采用XRD、TEM和UV—vis／DRS分析、表征氮掺杂对TiO2微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响,并通过降解甲基橙溶液研究其光催化活性。结果表明：制得的氮掺杂二氧化钛均为锐钛矿型,粒径约为10nm,a掺杂引起光催化剂的吸收波长向可见光区红移。当pH=11．0,300℃焙烧3h时制得的氮掺杂TiO2光催化活性最强,甲基橙50min的降解率达98％。     

针状ZnO的纳米纤维素诱导制备及光催化性能

以纳米纤维素（NCC）为形貌诱导剂,乙酸锌为反应前驱物,采用水热法合成针状ZnO。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱仪（EDS）对ZnO的形貌、微观结构、结晶特性进行了表征,并探讨了其形成机理及光催化降解性能。结果表明水热条件下,NCC能诱导ZnO在其表面沉积和生长,可形成直径260nm、长度10μm的针状结构,诱导制备的针状ZnO室温下2h内对孔雀绿的紫外光降解效率为88.5%。针状ZnO在光催化剂等领域具有潜在应用价值。     

稀土元素Pr掺杂对ZnO材料结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Pr掺杂的纳米ZnO光催化剂,利用XRD、SEM、EDS及亚甲基蓝降解实验对样品的结构与性能进行了表征和测试。研究表明,与纯ZnO相比,掺杂Pr能有效促进ZnO的晶粒细化,稀土元素Pr以Pr_2O_3化学态形式高度分散在ZnO表面,增加了催化剂表面氧空位,改变了ZnO的晶格缺陷和光吸收范围,明显提高了ZnO的光催化性能。在摩尔比n(Pr)∶n(ZnO)=0.03∶0.97时,制得样品Zn_(0.97)Pr_(0.03)O的光催化性能最好,紫外灯照射150 min后,对亚甲基蓝的降解率为94.5%,比纯ZnO的降解效率提高了32.5%,对苯酚溶液和间苯二酚溶液的降解效率分别为82.2%,91.5%。     

静电纺丝法制备Y掺杂ZnO纳米材料及其光催化性能

通过调节前驱液组分,使用电纺丝法和焙烧工艺,制备Y掺杂ZnO纳米颗粒,采用透射电子显微镜、X射线衍射、光致发光光谱、N_2吸附-脱附和XPS等进行表征。结果表明,Y掺杂ZnO材料具有明显的球形结构,与纯ZnO相比,纳米粒径更小,结构更疏松,具有较大的比表面积,晶体材料的禁带宽度相应变窄。光催化污染物降解实验表明,Y掺杂ZnO能够提高ZnO材料的光催化性能,Y掺杂物质的量分数为0.25%时,光催化降解性能最好,表明Y掺杂是一种有效提高ZnO材料光催化性能的改性手段。     

稀土元素Pr掺杂对ZnO材料结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Pr掺杂的纳米ZnO光催化剂,利用XRD、SEM、EDS及亚甲基蓝降解实验对样品的结构与性能进行了表征和测试。研究表明,与纯ZnO相比,掺杂Pr能有效促进ZnO的晶粒细化,稀土元素Pr以Pr_2O_3化学态形式高度分散在ZnO表面,增加了催化剂表面氧空位,改变了ZnO的晶格缺陷和光吸收范围,明显提高了ZnO的光催化性能。在摩尔比n(Pr)∶n(ZnO)=0.03∶0.97时,制得样品Zn_(0.97)Pr_(0.03)O的光催化性能最好,紫外灯照射150 min后,对亚甲基蓝的降解率为94.5%,比纯ZnO的降解效率提高了32.5%,对苯酚溶液和间苯二酚溶液的降解效率分别为82.2%,91.5%。     

纳米、微米ZnO对PPESUK复合材料性能的影响

用热压成型法制备了纳米、微米ZnO填充联苯型聚醚砜酮(PPESUK)复合材料;考察了复合材料的显微硬度和弯曲强度;并研究了干摩擦条件下纳米、微米ZnO对复合材料摩擦磨损性能的影响。利用扫描电子显微镜观察分析PPESUK／ZnO复合材料磨损表面形貌及磨损机理。结果表明,在干摩擦条件下纳米ZnO填充PPESUK的转移膜不完整,致使对偶钢环对复合材料表面产生严重的犁削;而微米ZnO填充PPESUK的主要磨损机理是严重的磨粒磨损。     

纳米氧化铋粉体的制备及对ZnO压敏电阻性能的影响

采用直流电弧等离子法可以制备出包含有a和β相,尺寸约为70 nm的纳米氧化铋粉体,收率可达30％。利用制备的纳米氧化铋粉体替代微米级材料制备氧化锌压敏陶瓷后,研究了其对器件电学性能和陶瓷微观结构的影响。实验发现:纳米氧化铋使用量为1.6％摩尔分数时其压敏电压梯度和通流值分别为185 V/mm和4 700 A/cm2,而达到相同值所需微米氧化铋用量则分别为1.9％和1.85％。可见,如采用纳米氧化铋替代微米氧化铋可以减少用量10％～20％,而达到相同的电性能。     

粉体粒度对涂料性能的影响

介绍了粉体粒度对粉体自身、涂料及涂层性能的影响。指出目前微细化粉体逐渐成为涂料用粉体的主流,随着涂料品种的多样化发展,会有更多的纳米级粉体在涂料中得到应用。     

纳米TiO2的制备及其对苯酚的光催化性能研究

以TiCl4为原料,采用NH4NO3分解法制备了粒径在10～20nm之间的二氧化钛。并用热分析仪、X光衍射仪、透射电子显微镜和比表面分析仪等对其进行了强要的表征。以高压汞灯为光源,研究了二氧化钛悬浮液对苯酚的催化降解作用,当苯酚的初始浓度为80mg／L,催化剂TiO2投加量为1．0g/L和溶液的pH=3～4时,苯酚的光催化降解效率最好。     

La3+掺杂及载体类型对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

实验以钛酸四正丁酯及硝酸镧为原料,采用浸渍涂覆工艺,以溶胶-凝胶法在不同载体上制备纳米级二氧化钛薄膜,以甲基橙为模拟对象,研究了不同浓度的La3+掺杂对催化剂光活性的影响.结果表明降解效率随载体、掺杂浓度不同而变,最佳的离子掺杂浓度也有差别.釉面瓷砖、铝、不锈钢载体掺杂0.5%La 3+的二氧化钛薄膜对甲基橙有最高的降解效率,陶瓷载体掺杂0.05%La3+的降解效率最高,玻璃载体最佳La 3+掺杂浓度为5%,而钛片载体最佳La3+掺杂浓度为300%.     

纳米TiO2的制备及其对苯酚的光催化性能研究

以TiCl4为原料,采用NH4NO3分解法制备了粒径在10～20am之间的二氧化钛.并用热分析仪、X光衍射仪、透射电子显微镜和比表面分析仪等对其进行了必要的表征.以高压汞灯为光源,研究了二氧化钛悬浮液对苯酚的催化降解作用,当苯酚的初始浓度为80mg/L,催化剂TiO2投加量为1.0 g/L和溶液的pH=3～4时,苯酚的光催化降解效率最好.     

阴极电沉积制备铝掺杂ZnO薄膜及其光催化性能

以不锈钢为基体,采用阴极电沉积法,从Zn(NO3)2和Zn(NO3)2+Al(NO3)3水溶液中制备了纯ZnO薄膜和铝掺杂ZnO薄膜.用X射线衍射、 扫描电镜和紫外-可见光漫反射光谱研究了铝掺杂对ZnO薄膜相变和光催化活性的影响.结果表明:在铝掺杂ZnO薄膜中,部分Al3+进入ZnO的晶 格,形成固溶体:铝掺杂使ZnO的吸收阈值蓝移大约50nm.和纯ZnO薄膜相比,铝掺杂ZnO薄膜在紫外光和可见光区均呈现出更高的催化活性, 反应60min后.甲基橙的降解率分别提高了45%和30%.探讨了铝掺杂ZnO薄膜光催化活性提高的原因.     

PEG软模板水热合成纳米氧化锌粉的研究

以PEG为软模板水热合成制备纳米氧化锌粉.研究了[Zn2+]和[OH-]摩尔浓度比、不同分子量PEG对纳米氧化锌形貌的影响.采用XRD和SEM对纳米氧化锌粉进行了表征.结果表明:调整[Zn2+]/[OH-]摩尔浓度比,制备出粒状和长棒状的纳米氧化锌.当[Zn2+]/[OH]摩尔浓度比为2时,得到的氧化锌是长棒状,长约为20μm,直径约为3μm.PEG的加入抑制了氧化锌的极性生长,氧化锌由棒状变为近球形的颗粒,并且随着PEG分子量的增加,所得的纳米氧化锌的粒径越小,当PEG的分子量为10000时,所得球形氧化锌的粒径大小为100nm.     

Fe3+和Al3+对阻垢效果的影响

本研究采用静态法评价了在Fe^3 和Al^3 存在下，各种比较典型的单体阻垢剂(包括有机膦酸盐和聚羧酸盐)对碳酸钙和硫酸钡的阻垢能力。实验研究表明：对于阻碳酸钙垢来说，各种阻垢剂受Fe^3 和Al^3 的影响不大；对于阻硫酸钡垢来说，所有药剂在Al^3 存在下其阻垢性能均大幅度下降；而Fe^3 对阻硫酸钡的影响则可以分为三种情况：(1)在所考察的药剂中，大部分药剂的阻钡垢的效果均大幅度降低；(2)氨基三甲叉膦酸(ATMP)受其Fe^3 和Al^3 的影响不大；(3)羟基叉二膦酸(HEDP)的阻钡垢的能力有所增加。     

Ce4+的掺杂和染料结构对TiO2光催化性能的影响

采用浸渍法制备了掺杂Ce^4 的TiO2粉体光催化剂,考察了Ce^4 的含量对TiO2光催化性能的影响,并且研究了它对直接耐晒蓝和4,2-(吡啶偶氮)-间笨二酚钠两种染料的降解效果。结果表明,以TiO2干凝胶为母体,浸渍Ce^4 所制备的粉体光催化剂Ce^4 /TiO2降解效果分别比纯TiO2高45％和23％其对偶氮基团的分解效果明显高于对吡啶环和间苯二酚基的分解。X射线衍射分析表明,该法制备的TiO2粉体中锐钛矿相占90％以上,没有铈的氧化物形式,平均晶粒粒径为1nm;红外吸收光谱分析表明,Ce^4 ／TiO2和TiO2红外吸收光谱图相似,说明掺杂Ce^4 并没有极大地改变TiO2的化学结构。