聚苯硫醚非等温热分解动力学研究

采用非等温法测定和对比了国产及进口聚苯硫醚(PPS)树脂的热失重动力学行为。运用动力学分析软件计算出动力学参数(活化能Ea、指前因子Z和反应级数n),运用动力学方程估算出两种PPS切片的热分解转化率α、温度T以及时间t之间的关系。结果表明,国产PPS切片的热稳定性略优于进口PPS切片。在低于350℃时,两种切片均十分稳定,因此,在通常的纺丝条件下(300℃左右)发生热分解的可能性均很小。如果在更高的温度范围内加工PPS树脂或使用PPS的产品,热分解的影响则不容忽视。     

炔丙基改性酚醛树脂聚合物的非等温热分解动力学

运用TG-DTG技术研究了炔丙基改性酚醛树脂聚合物的非等温热分解过程,通过Kissinger法和FWO法获得聚合物分解的动力学参数,利用模型拟合法推测该聚合物的热分解机理,并用非模型拟合法对机理进行了验证。实验结果表明,该聚合物的Td5分解温度在390℃左右,800℃时残炭率在30%左右。7种动力学分析方法显示聚合物的热分解活化能为92.95 k J/mol,指前因子lgA=4.71 s-1,n=2,分解符合二维扩散机理,对应的机理微分函数f(α)=(1-α)1/2[1-(1-α)1/2]-1积分函数g(α)=[1-(1-α)1/2]2聚合物的热分解反应方程为dα/dT=(5.14×104/β)exp(-92.95×103/RT)×(1-α)1/2×[1-(1-α)1/2]-1     

超支化聚酯的非等温热分解动力学

利用热重(TG)分析技术研究了端羟基超支化聚酯(HBP)以及十八酸改性的超支化聚酯(MHBP)的热失重行为,运用Flynn-Wal-l Ozawa法和Coats-Redfern法对非等温热分解动力学数据进行了分析。结果表明,HBP的分解过程分为三个阶段,三个阶段的表观活化能分别为120.238 kJ/mol、149.775 kJ/mol、173.540 kJ/mol,指前因子分别为1.386×109min-1、1.341×109min-1、4.569×1012min-1;MHBP的分解过程仅有一个阶段,表观活化能和指前因子分别为204.275kJ/mol和2.417×1014min-1。超支化聚酯的热稳定性与其端基有关,十八酸改性的超支化聚酯由于长链烷烃具有结晶性,因而热稳定性优于端羟基超支化聚酯。     

热重法研究漆酚镍螯合高聚物热分解动力学

用非等温热重法研究了漆酚镍螯合高聚物的热分解反应动力学,结果表明漆酚镍螯合高聚物热分解过程是一级反应,用Ozaw-(I)法和Reich法求得的热分解反应平均活化能分别是173.21KJ mol~(-1) 和181.12KJ mol~(-1)。     

g-C3N4光催化性能的研究进展

利用光催化剂将太阳能转化为人类可以直接利用的能量, 并用其解决地球资源的枯竭和生存环境的恶化是可再生清洁能源研究的一个方向。g-C₃N₄的独特结构赋予其良好的光催化性能, 使之成为光催化领域的研究热点。目前在光催化领域, g-C₃N₄主要用于催化污染物分解、水解制氢制氧、有机合成及氧气还原。在实际应用中, 为进一步提高g-C₃N₄的光催化效果, 科研工作者开发了多种改进方法, 例如物理复合改性、化学掺杂改性、微观结构调整等。本文主要论述了g-C₃N₄在光催化领域的应用以及光催化性能的改进方法, 简要阐述了光催化和各种改进方法的机理, 分析了目前g-C₃N₄在光催化领域面临的问题和挑战, 展望了g-C₃N₄的应用前景。     

g-C3N4/高岭土复合材料的制备及其光催化性能研究

以水洗高岭土为载体, 采用盐酸对g-C₃N₄进行质子化处理, 通过浸渍法制备了g-C₃N₄/高岭土复合光催化材料。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等手段对复合材料的晶体结构、微观形貌和光学性能进行了表征, 并以罗丹明B为目标降解物, 研究了复合材料在可见光下的光催化性能。结果表明: 当高岭土和g-C₃N₄的质量配比为6︰3时, g-C₃N₄/高岭土具有较优的光催化性能, 其光催化速率是纯g-C₃N₄的8.62倍; 高岭土和g-C₃N₄通过静电吸引力紧密结合在一起, 该复合结构能够有效地降低光生电子和空穴的复合几率, 改善了纯g-C₃N₄光催化材料的吸附性能, 进而有效提高了其光催化性能。     

流延法制备Si3N4块体及Si3N4／BN层状材料

采用流延法制备了Ｓｉ３Ｎ４块体及Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ层状材料。流延法已经在陶瓷的制备工艺中得到了广泛的应用,但是很少用于Ｓｉ３Ｎ４体系,尤其是水基流延法。用流延法制备Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ层状材料时,可以较为容易的控制坯片的厚度,得到性能稳定的层状材料。     

SrCO3的热分解动力学及其影响因素

利用DSC-TG法对制备的SrCO3进行非等温热分解试验研究,并用Kissinger法计算其热分解反应动力学参数;此外对添加剂Al2O3、SiO2、C对SrCO3分解过程的影响也做了一定的研究.结果表明:高纯SrCO3在930-950℃左右发生多晶型转变,由斜方晶系α-SrCO3转变为三方晶系β-SrCO3;高纯SrCO3在900℃左右开始分解,至1150℃以上基本完全分解成SrO.高纯SrCO3的非等温热分解过程主要有两个吸热峰,而分解反应基本在第二个吸热峰进行.添加剂Al2O3、SiO2、C可改变SrCO3的分解反应方式,降低其分解反应温度约100℃,其中C的效果最佳.     

超声-冷冻干燥法制备g-C3N4纳米片及其光催化降解性能研究

采用全新的超声-冷冻干燥法对焙烧所得块状石墨相氮化碳(g-C_3N_4)进行处理,以期改善其分散性,获得高活性的纳米片状结构g-C_3N_4。通过XRD、SEM、IR、BET、UV-Vis等表征手段对系列样品的形貌、结构、能带间隙等特点进行研究,并在可见光下考察了催化剂对罗丹明B的降解效果。研究结果表明,经超声-冷冻干燥处理后的样品,其催化降解速率是块状g-C_3N_4样品的3.08倍,表明冷冻干燥对优化催化剂结构,提升催化降解性能具有重要作用。     

改性g-C3N4掺杂聚氨酯涂层的制备及其耐腐蚀性能研究

通过硅烷偶联剂(OTS)对g-C3N4改性,将改性g-C3N4与聚氨酯共混后制备出改性g-C3N4/聚氨酯复合材料,研究不同质量分数的改性g-C3N4对改性g-C3N4/聚氨酯复合材料的耐腐蚀等性能的影响.利用红外光谱、X射线衍射能谱、X射线光电子能谱、粒径分析对g-C3N4的结构和性能进行了表征,同时利用接触角分析、...     

g-C_3N_4/NiO复合材料的制备及其对AP热分解的影响EI北大核心CSCD

通过混合煅烧法制备出g-C_3N_4/NiO复合材料,采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱(EDS)对其结构和形貌进行表征,利用差热分析(DTA)和热失重(TG)研究其对高氯酸铵(AP)热分解的影响。结果表明:纳米NiO均匀分散于g-C_3N_4的表面,g-C_3N_4/NiO使AP的高温和低温分解峰合并,高温分解温度降低62.5℃,表现出良好的催化作用。g-C_3N_4/NiO的复合催化效果优于单独使用g-C_3N_4或NiO,说明g-C_3N_4和NiO具有协同催化作用。     

硅藻土/g-C3N4复合材料的制备及其可见光增强活性

采用浸渍-焙烧法制备了具有可见光响应活性的硅藻土/g-C₃N₄复合光催化材料。利用TG、XRD、FE-SEM、HR-TEM、FT-IR、XPS、UV-Vis-DRS 和 PL谱等手段对其物相组成、形貌和光吸收特性进行表征。以RhB的光催化降解为探针反应评价催化剂的活性。光催化结果表明, 2.32wt%硅藻土/g-C₃N₄复合材料对RhB有较高的催化活性, 光催化降解的速率常数是纯g-C₃N₄的1.9倍。自由基捕获实验表明, ·O₂^-是RhB在硅藻土/g-C₃N₄复合材料上光催化降解的主要活性物种。光催化活性提高的主要原因在于硅藻土和g-C₃N₄之间静电作用有利于光生电子-空穴在g-C₃N₄表面的迁移, 进而提高g-C₃N₄的光催化活性。     

Confined reaction inside nanotubes: New approach to mesoporous g-C3N4 photocatalysts

Mesoporous g-C3N4 nanorods (NRs) are synthesized through the nano-confined thermal condensation of cyanamide in silica nanotubes (NTs) with porous shells.The gas bubbles retained during condensation and the limited cyanamide precursor inside the silica NTs lead to the formation of mesoporous g-C3N4.This nano-confined reaction is an alternative method to the traditional templating process for the synthesis of mesoporous materials.The as-prepared mesoporous g-C3N4 NRs exhibit remarkably improved photocatalytic activity and high stability in water splitting and degradation of Rhodamine B compared with bulk g-C3N4.     

PANI载的孔状g-C3N4的界面聚合法制备与光催化性能研究

在孔状石墨型氮化碳(g-C₃N₄)存在下, 通过苯胺单体的界面聚合成功制备了孔状g-C₃N₄/聚苯胺(PANI)复合催化剂。采用XRD、FTIR、SEM、TGA、UV-Vis和电化学阻抗谱等对样品的结构、形貌、性能以及可见光催化降解亚甲基蓝的催化活性进行表征。结果表明: PANI组装在孔状g-C₃N₄片上, 此种复合结构不仅利于孔状g-C₃N₄对PANI链段运动的限制, 提高孔状g-C₃N₄/PANI复合催化剂的稳定性; 而且增强材料的可见光利用率、氧化能力和电子输运性能, 利于可见光催化性能的改善。     

可见光驱动RGO/g-C3N4活化过硫酸盐降解水中双酚A

光催化氧化法能够高效去除水体中的持久性有机污染物, 在污水净化领域展现出广阔的应用前景。本研究分别以尿素和双氰胺为原料, 采用冷干辅助热聚合法制备了还原性氧化物石墨烯/氮化碳(RGO/g-C₃N₄)二元可见光催化剂, 并对样品的形貌结构和光学性能进行了分析表征。结果表明, 二维层状g-C₃N₄与RGO在异质结界面上紧密的结合在一起。同时以内分泌干扰物双酚A (BPA)为降解污染物, 研究了不同催化剂在可见光下活化过硫酸盐去除BPA的活性。光催化实验结果显示, 在可见光(λ>420 nm)照射下, 加入氧化剂过硫酸盐(PS)作为电子受体, 有效地增强了光催化剂可见光降解BPA的活性。以尿素为原料制备的RGO/g-C₃N₄催化剂在40 min内几乎完全去除溶液中的BPA。经过5次循环反应后, 可见光照射40 min, 该催化剂对BPA的去除率仍能达到80%以上, 表现出良好的稳定性。     

Effect of Functional Group Modifications on the Photocatalytic Performance of g-C3N4

In recent years, photocatalysis has received increasing attention in alleviating energy scarcity and environmental treatment, and graphite carbon nitride (g-C₃N₄) is used as an ideal photocatalyst. However, it still remains numerous challenges to obtain the desirable photocatalytic performance of intrinsic g-C₃N₄. Functional group functionalization, formed by introducing functional groups into the bulk structure, is one of the common modification techniques to modulate the carrier dynamics and increases the number of active sites, offering new opportunities to break the limits for structure-to-performance relationship of g-C₃N₄. Nevertheless, the general overview of the advance of functional group modification of g-C₃N₄ is less reported yet. In order to better understand the structure-to-performance relationship at the molecular level, a review of the latest development of functional group modification is urgently needed. In this review, the functional group modification of g-C₃N₄ in terms of structures, properties, and photocatalytic activity is mainly focused, as well as their mechanism of reaction from the molecular level insights is explained. Second, the recent progress of the application of introducing functional groups in g-C₃N₄ is introduced and examples are given. Finally, the difficulties and challenges are presented, and based on this, an outlook on the future research development direction is shown.     

凹凸棒石/g-C3N4复合材料的制备及其电催化析氧性能研究

以凹凸棒石(ATP)为载体, 通过原位沉积, 结合冷冻干燥、程序焙烧工艺在其表面负载不同质量分数的类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)薄层材料, 制备系列ATP/g-C₃N₄复合材料用于电催化析氧反应, 产物标识为ATP/g-C₃N₄-w (质量分数w = mATP: (mATP + mg-C₃N₄)=0.33、0.40、0.50、0.67), 并研究在0.1 mol/L KOH的电解液中的电催化析氧性能。结果表明: g-C₃N₄薄层通过Si-O-C键牢固负载于凹凸棒石表面, 从而有效调变g-C₃N₄表面的电子层结构, 提供更多的催化活性位点。电催化析氧测试的结果表明: ATP/g-C₃N₄-0.50具有最优的析氧催化性能, 在10 mA/cm ²电流密度下其析氧过电位为410 mV, 塔菲尔斜率为118 mV/dec, 并表现出优异的析氧稳定性。