纳米ZnO/Cu_2O光电催化降解刚果红的研究

以纳米氧化锌与纳米氧化亚铜按一定的比例制备了复合光催化剂,以30 mg/L刚果红为模拟污染物,进行了光电催化脱色降解的研究。考察了光催化剂比例、降解方式、不同电解质、p H值和反应温度对刚果红脱色率的影响。结果表明,纳米氧化锌和纳米氧化亚铜以质量比6∶1为光催化剂,采用高压汞灯作光源,0.05 mol/L的硫酸钠作电解质,p H为9,温度为40℃下,光电催化降解刚果红1 h,脱色率达到91.40%,COD去除率达60.09%。     

纳米ZnO/Cu_2O光电催化降解刚果红的研究

以纳米氧化锌与纳米氧化亚铜按一定的比例制备了复合光催化剂,以30 mg/L刚果红为模拟污染物,进行了光电催化脱色降解的研究。考察了光催化剂比例、降解方式、不同电解质、p H值和反应温度对刚果红脱色率的影响。结果表明,纳米氧化锌和纳米氧化亚铜以质量比6∶1为光催化剂,采用高压汞灯作光源,0.05 mol/L的硫酸钠作电解质,p H为9,温度为40℃下,光电催化降解刚果红1 h,脱色率达到91.40%,COD去除率达60.09%。     

ZnO基光电极的构筑及其光电催化水分解性能研究进展

光电催化水分解制取氢气是最理想的制氢技术之一。光电极材料作为光电催化水分解反应系统最核心的部分,决定着太阳能到化学能的转换效率。氧化锌（ZnO）半导体因具有较低的超电势、高的电子迁移速率和价格低廉等优点,引起了广泛关注。然而,ZnO半导体的禁带较宽、电子-空穴易于复合和表面水氧化反应动力学缓慢,阻碍了其高效利用太阳能和实现理论效率。本文从ZnO的微纳结构和表界面修饰两个方面出发,综述了近年来ZnO基光电极的构筑策略及其光电催化性能的研究进展。首先阐述了ZnO的微观形貌和缺陷对光电性质的影响。然后总结了元素掺杂、量子点敏化、贵金属沉积、异质结构造和共催化剂沉积等策略对ZnO基半导体的表界面的构筑及对光电催化性能的影响。最后对未来高效ZnO基半导体光电极研究方向进行了展望,具体包括5个方面：ZnO表面改性;在原子水平构筑复合半导体催化剂的相界面;用廉价双金属或多金属纳米颗粒取代纯贵金属Au、Ag和Pt纳米颗粒;构建高效的电催化剂助剂;在ZnO半导体和助剂界面引入空穴储存层或电子堵塞层。     

ZnO@Zn/TiO2三维阵列材料的制备及光电催化性能研究

本研究采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列(TNTs),并通过方波脉冲电沉积法将Zn单质层沉积到TNTs上,经过表面氧化,成功制得具有三维阵列结构的ZnO@Zn/TNTs纳米复合材料.以场发射电子显微镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)等测试手段研究样品的表面形貌、结构和物相组成;借助各种电化学技术探究ZnO@Zn/TNTs的光电化学性能.测试结果表明ZnO@Zn/TNTs光电催化性能好,对亚甲基蓝的降解率达到86％,其光电催化降解速率常数为TNTs的1.65倍.     

TiO2-ACF复合电极制备及光电催化性能研究

为有效提高粉末TiO₂光电催化活性和分离性,以钛酸异丙酯为钛源,十六烷基三甲基溴化铵为模板,通过水热-提拉浸渍法在活性碳毡（active carbon felt,ACF）上负载TiO₂制备复合光电极（TiO₂-ACF）。利用SEM、XRD、EDS对材料的形貌、晶型结构及元素分布进行表征。通过改变二氧化钛前驱液比例和水热反应时间优化TiO₂-ACF制备条件,改变电压探究最佳光电催化降解条件。结果表明,锐钛矿晶型TiO₂颗粒粒径约为12.84 nm,分布均匀无明显团簇,似薄膜状包覆在碳毡表面。在模拟太阳光及0.8 V电压条件下,亚甲基蓝（methylene blue,MB）和邻苯二甲酸二甲酯（dimethyl phthalate,DMP）去除效果显著,符合一级反应动力学模型,三次再生循环后仍可保持90%的降解效率。     

微/纳米ZnO的制备及光催化性能研究

以二水合醋酸锌[Zn(CH_3COO)_2·2H_2O]和NaOH为原料,采用水热合成法,制备微/纳米ZnO粉。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对产物进行表征。结果证明:ZnO粉体为微/纳米棒状、花状、球状氧化锌粉;并且为六方晶系纤锌矿结构。配制甲基橙稀溶液,选取微/纳米ZnO粉为光降解催化剂,在500W紫外光照射下,研究其光催化降解性能。结果证明:微/纳米棒状ZnO粉体比花状、球状微/纳米ZnO粉具有更高的催化活性。棒状、花状、球状微/纳米ZnO粉90min脱色率分别达到98.16%、58.90%和44.02%;而在270min脱色率分别达到99.74%、98.16%和94.69%。     

Ag-Ti3+-TiO2纳米锥的制备及光电催化性能研究

抗生素的过度使用对环境造成了持久性的污染,光电催化是降解抗生素的环保、高效技术,其中光电极的设计尤为重要。为提高抗生素降解速率,采用电化学还原和光还原法制备了Ag-Ti³⁺-TiO₂纳米锥复合光电极,并用于模拟可见光照射下光电催化降解四环素的过程,考察其光电催化性能。结果表明,由于Ti³⁺自掺杂和Ag纳米颗粒的局域表面等离子体共振效应,复合电极有效地抑制了光生电子-空穴对的复合,并表现出更低的电荷转移电阻,提高了光电催化性能。复合光电极在可见光照射下,90 min后可降解87.9%的四环素,且5个循环后降解率保持在82.5%。这些结果表明,Ag-Ti³⁺-TiO₂纳米锥复合光电极具有高降解效率、良好的稳定性和可持续的循环利用性,有望实现高效环保地光电催化降解抗生素。     

纳米ZnO/PVC复合材料的制备及其性能研究

以钛酸酯偶联剂HY-201对纳米ZnO进行改性,通过双辊混炼法制备了改性纳米ZnO/PVC复合材料。研究了纳米改性复合材料的冲击强度、拉伸强度、维卡软化温度、邵氏硬度的变化规律。结果表明,随改性纳米ZnO份数的增加,复合材料的冲击强度、拉伸强度呈先上升后下降的趋势,而维卡软化温度以及邵氏硬度呈现上升后逐渐平稳的的趋势。     

纳米ZnO的制备及其光催化性能研究

本文以羟丙基纤维素（HPC）作为分散剂,运用沉淀法制备出了粒径均匀的ZnO颗粒.通过透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,紫外可见光吸收光谱,光致发光谱（PL）对ZnO进行了性能表征,并探讨了其形成机理及制备中的影响因素.利用纳米ZnO作为光催化剂对有机染料罗丹明B进行了光降解实验,实验结果表明,此方法制备的ZnO具有良好的光催化性能,有望在治理环境污染等领域具有良好的应用.     

TiO_2电极制备、表征及光电催化研究

文章采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管电极、TiO2膜电极,对其进行了SEM、XRD表征的比较。研究了电化学过程、光解、TiO2纳米管的光催化、TiO2纳米管电极的光电催化对五氯苯酚的降解,研究表明光电催化降解速度最快。此外,TiO2纳米管电极和TiO2膜电极对五氯苯酚的光电催化降解也进行了研究。结果表明,TiO2纳米管电极对五氯苯酚光电催化效果明显好于TiO2膜电极,2h二者的降解率分别为81.5%,69%。     

TiO2纳米管电极光电催化降解五氯苯酚

研究了阳极氧化TiO2纳米管电极对五氯苯酚(PCP)光催化降解,考察了外加偏压、pH、电解质Na2SO4浓度以及光强对PCP降解的影响。试验结果表明,当外加偏压增大到0.6 V时,PCP的去除率在2 h的反应时间从74%提高到87.5%;酸性溶液有利于PCP的降解;提高Na2SO4浓度有利于电子的转移,从而改善PCP光降解效率;光强越强,产生的空穴越多,就越有利于PCP的光电催化降解。     

新型钛基体PbO2电极的制备及降解性能研究

采用电沉积法制备钛基体PbO2电极并对其表面形貌进行了表征,所制备的电极具有较高的析氧电位和良好的电催化活性。以制备的钛基PbO2为阳极,抛光钛电极为阴极,分别进行电流密度、反应时间、pH、电解质质量浓度等单因素试验,确定PbO2电极对亚甲基蓝的最优降解条件为:pH=6,电解质质量浓度为5.0 g.L-1,电流密度为5×10-2A.cm-2,该条件下亚甲基蓝1 h的降解率可以达到99%;且电流密度为0.25×10-2A.cm-2时能耗最低。     

负载型二氧化钛光阳极对碱性紫5BN的光电催化降解

采用溶胶-凝胶拉提法在多孔泡沫镍基片上制备了纳米TiO2薄膜光阳极。利用自制反应器,对碱性紫5BN在固定态TiO2薄膜光阳极上的催化降解进行了研究。考察了外加电压、初始pH值、外加氧化剂对目标物质降解效率的影响。实验结果表明：制备的光催化剂具有良好的催化活性,通过XRD表征发现所制备的TiO2均为锐钛矿型;外加1．0V阳极电压时光电催化降解效果最好;初始pH为碱性时可以更好地进行降解：在酸性初始条件下降解效率反而有所降低;外加氧化剂对降解反应起到了增效作用;外加电压和氧化剂大大增加了降解反应的动力学速率常数。     

高性能电极接头栓的研制

研制了高粘结强度、低电阻率、高渗透性能接头栓,并说明了改进的目标和方向。研究了电极接头栓的使用性能、主要作用和选用接头栓补救电极和接头连接质量的优点;研究了电极接头栓的原料选择、原料配比、添加剂和发泡剂的选取;确定了电极接头栓的生产技术要求和生产工艺流程。试验证明,研制的高性能接头栓具有高粘结、强固结、有效补强的作用。     

新型铁碳复合材料合成及其对染料废水脱色性能的试验研究

试验以煤粉还原菱铁矿,通过两段焙烧工艺制备了新型铁碳复合颗粒材料(F/C材料),并研究利用其微电解作用处理染料废水的条件及影响因素。主要研究了材料粒径、染料废水初始pH、温度和共存离子等对直接青莲染料脱色性能的影响。结果表明,相比传统的铁碳分离微电解材料,F/C材料对染料废水具有更好的脱色性能。材料投加量为0.3 g/L,粒径为0.18～0.25 mm,25℃下反应8 h后,质量浓度100 mg/L直接青莲废水的染料去除率可达90%,且共存离子影响较小;柱试验表明,制备的F/C材料对该染料的处理量为15.7 mg/g。     

氟尿嘧啶/蒙脱石复合物的制备及其释放性能

以提纯钙基蒙脱石为原料,在一定条件下制备出5-氟尿嘧啶/蒙脱石复合物(5-fluorouracil/montmorillonite,5-FU/MMT),探讨了蒙脱石对5-FU的吸附作用。通过透析法研究了释放介质的pH值和释放时间等因素对5-FU/MMT复合物体外释放的影响规律。采用2种体外释放模型对其释放实验数据进行拟合,探讨了5-FU的释放机理以及蒙脱石作为5-FU缓释载体的可行性。结果表明:蒙脱石与5-FU之间的相互作用主要是物理吸附、化学吸附和插层作用。蒙脱石对5-FU具有较好的缓释作用,是一种性能优异的药物缓释载体;其体外释放能力受释放溶液的pH值影响,在pH=1.2的释放介质中,5-FU的释放浓度和累积释放量最大,分别为9.01mg/L和23.05%,其次为pH=7.4时的,pH=5.0时的最小。一级动力学模型比Korsmeyer–Peppas模型能更好地拟合和描述5-FU在不同pH值释放介质中的体外释放量随时间的变化。拟合结果表明:5-FU从5-FU/MMT复合物中释放的行为主要由物理扩散和药物溶解作用决定,同时5-FU与释放介质之间的离子交换作用对释放过程也有一定贡献。     

纳米羟基磷灰石材料的制备与性能测试

以饱和氢氧化钙上清溶液、磷酸为主要原料，在室温，pH值为9，反应时间6小时条件下，采用共滴定法制备纳米级羟基磷灰石，并通过XRD、TEM、IR检测等测试手段对材料进行分析表征。结果表明：材料中的羟基磷灰石为类似于自然骨矿物相结晶度低的含微量碳酸根的纳米晶体，制备的六方晶型纳米羟基磷灰石长轴约为80nm，短轴约为30nm，粒径均匀且分散性较好。     

石墨/TiC、石墨/TiB2复合电极材料的研制

在不同的熔融介质中,分别制得了石墨／ＴｉＣ和石墨／ＴｉＢ２复合电极材料。实验结果表明, ＴｉＣ和ＴｉＢ_２的生成反应主要受离子通过产物层的扩散步骤控制。扫描电镜分析表明,ＴｉＣ产物层和ＴｉＢ２产物层与石墨基体结合致密,但产物层不够均匀。     

原位聚合PS/纳米MoS2复合材料的制备及其性能

用过氧化二苯甲酰做引发剂,聚乙烯醇做分散剂,以苯乙烯为单体,采用原位聚合的方法制备聚苯乙烯(PS)/纳米二硫化钼(MoS2)复合材料。应用示差扫描量热法(DSC)分析了不同MoS2含量时复合材料的热稳定性和玻璃化温度Tg;用高阻计测试了不同MoS2含量时复合材料的电性能。结果表明,加入MoS2,PS的Tg提高;且随着MoS2含量的增加,PS基体的热稳定性和玻璃化温度趋于稳定;复合材料的体积电阻率随着MoS2含量的增大而急剧降低,MoS2的含量增大到20%左右时,复合材料的体积电阻率达到108Ω.cm,已符合抗静电的要求。     

PC/ZnO-SiO2纳米复合材料的制备及注塑工艺探讨

采用正硅酸乙酯（TEOS）水解生成的SiO2对纳米ZnO进行表面包覆,制备了ZnO—SiO2纳米复合粒子,并用该复合粒子对聚碳酸酯（PC）进行改性处理。考察了纳米ZnO的表面包覆改性效果,研究了不同纳米复合粒子用量时复合材料的耐光氧老化性能,并探讨了纳米复合粒子对复合材料注塑工艺的影响。结果表明,SiO2成功包覆在纳米ZnO的表面,纳米复合粒子为球形,大小均匀,且在PC基体中分散均匀;纳米复合粒子的加入使复合材料的耐光氧老化性能明显提高,而加热温度、注塑压力和保压压力降低。