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相似文献
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1.
微波加热法合成离子液体[Bmim]BF4,并以该离子液体为反应介质,在微波辐射条件下制备纳米TiO2/PMMA复合材料.用XRD,IR和TG对该复合材料进行测试和表征;并在高压汞灯下用甲基橙溶液对其进行光催化降解性能测试.结果表明,制备TiO2/PMMA复合材料的最佳条件是:离子液体1.7mL,钛酸丁酯与MMA的体积比为3.4∶1.0,微波辐射功率600W、反应温度70℃、反应时间35min.并且用[Bmim]BF4作为反应介质,能够显著提高TiO2/PMMA复合材料的光催化活性,所制备的TiO2/PMMA复合材料不需要经过高温煅烧,就表现出极高的光催化活性;TiO2负载PMMA后,复合材料的光催化活性得到了进一步的改善.该复合材料对甲基橙的降解率在1.5h就可达到98.4%,其活性明显优于未负载的纳米TiO2催化剂.  相似文献   

2.
合成了氯代1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体[He MIM]Cl、溴代1-乙胺基-3-甲基咪唑离子液体[Ae MIM]Br和氯代1-羧乙基-3-甲基咪唑离子液体[Ce MIM]Cl 3种功能化咪唑离子液体,并分别进行了红外与氢核磁结构表征.然后用3种离子液体液化木粉,液化3 h后向体系直接加入苯酚、甲醛和氢氧化钠,制备酚醛复合材料,并采用FTIR、XRD、DSC和SEM对酚醛复合材料进行结构、性能与形貌测试,研究离子液体种类对木粉液化率及酚醛树脂性能的影响.结果表明,离子液体及其液化木粉产物制备的酚醛复合材料性能得到明显改善.[Ce MIM]Cl液化效果最好,90℃液化率高达24.6%,当[Ce MIM]Cl与木粉质量比为10∶1时,制备的酚醛复合材料的游离醛释放量由原来的3.64%降低到0.92%.离子液体[Ae MIM]Br能将酚醛复合材料的冲击强度由原来的0.93 k J/m2提高到6.96 k J/m2,而[Ae MIM]Br及其液化的木粉产物制备的酚醛复合材料拉伸强度从原来的3.28 MPa提高到9.70 MPa.  相似文献   

3.
在293.15~343.15 K温度范围内,用MYX-1密度计测定了系列离子液体 1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[C4mim]HSO4 (1-butyl-3-methylimdazolium hydrosulfate)、1-己基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[C6mim]HSO4 (1-hexyl-3-methylimdazolium hydrosulfate)、1-辛基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[C8mim]HSO4 (1-octyl-3-methylimdazolium hydrosulfate)、1-癸基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[C10mim]HSO4 (1-decyl-3-methylimdazolium hydrosulfate)的密度。利用不同温度下的密度值计算得出了离子液体的热膨胀系数及分子体积。利用Glasser经验方程计算了离子液体的标准熵和晶格能,并进一步对其热力学性质进行了讨论。  相似文献   

4.
本文采用阳极氧化法及循环伏安法,在TiO_2纳米管阵列上成功沉积了MoS_2纳米粒子,得到了MoS_2/TiO_2复合纳米材料。与未修饰的TiO_2纳米管阵列相比,复合MoS_2/TiO_2纳米管阵列的光电性能以及光催化性能都有明显提升。通过光电流实验结果分析,当沉积MoS_2圈数为30圈时,MoS_2/TiO_2复合纳米材料的光电流强度最强(0.35 mA/cm~2),是未修饰的TiO_2光电流强度的3.88倍(0.09mA/cm2)。通过光催化降解对比实验发现,MoS_2/TiO_2复合纳米材料对4-硝基酚的光催化降解效果要明显优于未修饰的TiO_2。复合MoS_2/TiO_2纳米管阵列增强的光电性能及光催化活性应该是归因于复合材料增强的可见光吸收能力,以及更快的电子和空穴迁移速度。  相似文献   

5.
随着工业化的快速发展,化石燃料等不可再生能源的快速消耗,人类将面临不可预测的能源危机.寻找有效的方法来解决能源短缺问题已成为当今的重要研究课题.氢能是一种可以替代化石燃料的清洁可再生能源.利用半导体光催化分解水制氢技术可以将太阳能转化为氢能.目前,在已开发的半导体光催化材料中, TiO_2因具有无毒、稳定、廉价等优点而备受光催化领域关注.但是,在实际应用方面, TiO_2的光催化效率受限于其低的光子利用率和较高的光生电子-空穴复合率.许多研究表明, TiO_2不同晶面的协同作用有利于光生载流子的迁移分离,并且适量的掺杂能够捕获光生电子,从而抑制其复合.而镧系元素因其特殊4f电子结构受到广泛的关注.采用物理或化学方法将镧系离子引入TiO_2晶格中,可以影响光生电子和空穴的动力学过程,延长光生载流子的分离状态,从而提高光催化活性.本文通过简单溶剂热法成功合成了镧系离子掺杂{001}/{101}面共暴露的TiO_2纳米片.X-射线粉末衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)的表征结果证明了镧系离子选择性掺杂在TiO_2纳米片{101}面上.结合紫外可见吸收光谱、稳态荧光、瞬态荧光衰减曲线、光电流及莫特-肖特基曲线等手段对镧系离子掺杂TiO_2光催化剂进行了表征,结果表明,镧系离子掺杂TiO_2纳米片增强了对光的吸收,同时延长光生载流子的分离状态,阻碍光生电子和空穴的复合.考察其光催化分解水制氢的性能.研究表明,在相同掺杂量(0.5 mol%RE~(3+)=Ho~(3+), Er~(3+), Tm~(3+), Yb~(3+), Lu~(3+))的TiO_2纳米片中, Yb~(3+)-TiO_2纳米片光催化剂具有优异的产氢活性,在模拟太阳光照射1 h后产氢量是纯TiO_2的4.25倍.同时讨论了不同浓度助催化剂Pt作用下的Yb~(3+)-TiO_2纳米片产氢效果,当Pt含量量为0.3wt%时,光解水产氢活性最佳, Pt/Yb~(3+)-TiO_2纳米片的产氢量是Yb~(3+)-TiO_2的2倍,纯TiO_2的8.5倍.光催化分解水产氢活性的显著提高可以归因于光生电子-空穴对在TiO_2纳米片{001}/{101}面的快速分离,以及镧系离子4f电子轨道对电子的捕获和杂质能级的产生减小了禁带宽度,这不仅延长了光生载流子的分离状态,增加了H~+还原成H_2的机会,而且还可以拓展可见光的吸收范围.可见,利用镧系离子掺杂TiO_2和共暴露{001}/{101}面协同作用是一种实现TiO_2基光催化活性提高的有效方法之一.镧系离子掺杂的策略对提高半导体纳米材料的光催化活性有显著的影响,可能在光催化、光电化学和太阳能电池领域有更广泛的应用.  相似文献   

6.
采用表面功能化的C_(60)和Ti(SO_4)_2为起始原料水热制备了C_(60)-TiO_2纳米复合材料.在水热反应过程中功能化C_(60)分子在原位生长的锐钛矿TiO_2纳米粒子表面通过Ti–O–C化学键连作用形成表面配合物,并能抑制TiO_2晶粒的长大.合成的C_(60)-TiO_2纳米复合材料具有比单纯的TiO_2更宽的光谱响应范围、更优的光催化产氢性能和化学稳定性,其在350~550 nm波长范围内均具有光催化产氢活性,且在420和475 nm处的产氢表观量子产率分别为4.2%和8.3%.C_(60)-TiO_2复合材料的可见光催化产氢性能可能归结于其表面配合物的配体-金属电荷转移(LMCT)敏化作用机制.  相似文献   

7.
化石燃料的迅速消耗导致环境污染与能源危机日益加剧.太阳能高效利用与转换是解决该难题的有效途径之一.在众多光催化剂中,TiO_2因其高催化活性、高稳定性、低毒性以及低成本等优势而普遍受到关注,但TiO_2存在着带隙过宽而无法利用可见光的缺陷,严重制约了其在光催化方向的实际应用.核壳型复合纳米材料具有较大的比表面积、较高的光吸收能力以及所吸附的污染物分子易于从吸附面扩散到光致降解面等特点,而表现出较强的有机污染物吸附性能以及良好的光催化活性.以磁体材料为核将TiO_2包覆于磁体表面,可以制备具有磁分离特性的磁载光催化剂.而铁酸铋作为一种在室温下同时具有铁电性和铁磁性的钙钛矿型材料,由于其较窄的带宽(2.1 e V)在可见光催化氧化方面也受到了极大的关注.本文首先通过柠檬酸自燃烧法制备了可磁性分离的BiFeO_3粉体,再以水解沉淀法将TiO_2包裹在BiFeO_3前驱体上形成了不同质量比(1:1,1:2,2:1)的核壳结构的BiFeO_3@TiO_2复合粉体,并以甲基紫为例,对其在紫外光和可见光照射下的光催化性能分别展开了研究.结果表明,BiFeO_3@TiO_2复合粉体的光催化性能较单独的BiFeO_3或TiO_2均有所提升.其中质量比为1:1的BiFeO_3@TiO_2复合粉体(TiO_2壳层厚度为50–100 nm)展现出最强的光催化氧化活性,且在可见光下有更高的光催化效率.经表征分析,该复合粉体光催化性能高的原因可能归结于BiFeO_3与TiO_2两者之间形成了p-n异质结界面,有效地提高了电荷载流子的传输分离效率,同时BiFeO_3较窄的禁带宽度拓展了纳米TiO_2的光谱吸收范围,增强其光吸收能力.光电化学Mott-Schottky测试结果进一步证实:BiFeO_3粉体在与TiO_2复合之后,其电荷载流子传输与供体密度均有显著提升.自由基猝灭实验表明,在甲基紫光催化降解中起主要作用的为羟基自由基与光生电子,并结合能带理论与自建电场理论对降解机理进行了阐述.进一步研究表明,甲基紫降解效果最优条件为:复合粉体的投加量为1 g/L,甲基紫初始浓度为10 mg/L,初始pH为5.另外,质量比1:1的BiFeO_3@TiO_2对甲基橙和刚果红染料废水也具有较好的降解效果,表现出良好的工业应用前景.  相似文献   

8.
在干燥氩气氛下, 用等摩尔的高纯无水GaCl3和[C2mim][Cl](氯化1-甲基-3-乙基咪唑)直接搅拌混合, 制备了淡黄色透明的的离子液体[C2mim][GaCl4] (1-ethyl-3-methylimidazolium chlorogallate) . 在298.15 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计, 测定了这种离子液体的不同浓度摩尔溶解焓 . 针对[C2mim][GaCl4]溶解于水后即分解的特点, 在Pitzer电解质溶液理论基础上, 提出了确定这种离子液体标准摩尔溶解焓的新方法, 得到了[C2mim][GaCl4]在水中的标准摩尔溶解焓, =-132 kJ•mol-1, 以及Pitzer焓参数组合: =-0.1373076和 =0.3484209. 借助热力学循环和Glasser离子液体晶格能理论, 用Ga3+, Cl-和[C2mim]—的离子水化焓数据以及本文得到的[C2mim][GaCl4]标准摩尔溶解焓, 估算了配离子4Cl-(g)解离成Ga3+(g)和4Cl-(g)的解离焓ΔHdis([GaCl4]-)≈5855 kJ•mol-1. 这个结果揭示了离子液体[C2mim][GaCl4]的标准摩尔溶解焓绝对值并不很大的原因, 即是很大的离子水化焓被很大的[GaCl4]-(g)的解离焓相互抵消了.  相似文献   

9.
在[Bmim]PF_6离子液体介质中,用微波于燥的方法制备了锌-铁共掺杂纳米TiO_2(TiO_2-Zn-Fe)光催化剂;并以甲基橙为模拟污染物,紫外灯为光源,考察了离子液体加入量、锌-铁掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度、煅烧时间等因素对TiO_2-Zn-Fe光催化活性的影响.结果表明,掺杂物质硝酸锌和硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量比分别为n(Zn)/n(Ti)=0.25%和n(Fe)/n(Ti)=0.005%时,在家用微波炉中于210W功率下干燥17.5min,再在高温箱式电阻炉中于540℃下煅烧处理1.5h,得到的TiO_2-Zn-Fe光催化剂的活性明显优于单一掺杂的TiO_2-Zn或TiO_2-Fe以及未掺杂的纯TiO_2,在紫外光照60min及太阳光照3h条件下相应的甲基橙的降解率分别达99.8%和99.6%.  相似文献   

10.
发展了在非卤素绿色离子液体1-丁基-3-甲基咪唑离子液体乳酸盐中制备纳米Pd催化剂的简便化学方法.透射电镜结果表明,Pd纳米粒子高度分散在[Bmim]Lac离子液体中,平均粒径为2.2–3.1 nm.Pd纳米粒子的大小随着体系中[Bmim]Lac与Pd(OAc)2摩尔比减小和温度升高而增大.考察了离子液体稳定纳米Pd催化剂(PdNPs@[Bmim]Lac)催化Heck-Mizoroki反应性能,并对反应条件进行了优化.结果表明,所制备的离子液体稳定的纳米Pd催化剂在优化条件下可高效催化系列卤代芳烃与烯烃的Heck-Mizoroki反应,且可循环使用6次.  相似文献   

11.
用表面张力法、电导法和稳态荧光法研究了手性Gemini表面活性剂[C12-m-C12] Na2(m=2,4,6)和[C12-T-C12] Na2的表面性能及临界胶束聚集数,并计算胶束形成的热力学参数,用圆二色谱法考察了[C12-2-C12] Na2在不同浓度下的立体构型. 结果表明,手性Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)和临界表面张力γcmc随着连接基链长增加或刚性增强而增大;ΔGm0和ΔHm0为负值,|ΔHm0|比|-TΔSm0|小很多,说明胶束化过程为熵驱动的自发放热过程;随着连接基链长增加或刚性增强,ΔGm0和ΔHm0逐渐增大,ΔSm0和临界胶束聚集数逐渐减小,表明其胶束化能力随之降低;当浓度大于cmc时,手性Gemini表面活性剂可形成手性超分子聚集体.  相似文献   

12.
采用固相反应法制备了具有尖晶石结构的LiMn_2O_4/TiO_2系列催化剂,探讨了TiO_2、Li/TiO_2、Mn/TiO_2、LiMn_2O_4及LiMn_2O_4/TiO_2等不同组成催化剂的甲烷氧化偶联反应性能,采用XRD、XPS、CO_2-TPD和H_2-TPR等表征方法对该系列催化剂进行了分析。结果表明,具有尖晶石结构的LiMn_2O_4化合物具有较高的甲烷氧化偶联催化活性,在775℃、0.1MPa、7200mL/(h·g),CH_4∶O_2(体积比)为2.5的条件下,甲烷转化率可达25.8%,C2选择性可达43.2%。TiO_2的存在不仅进一步提高了甲烷转化率和C2选择性,还有效抑制了甲烷完全氧化形成CO_2的过程。负载8%LiMn_2O_4的LiMn_2O_4/TiO_2催化剂性能达到最优,此时甲烷转化率达到31.6%,C2选择性为52.4%,CO_2选择性降低到26.3%。考察了不同焙烧温度对催化剂活性的影响,850℃为LiMn_2O_4/TiO_2催化剂的最佳焙烧温度。  相似文献   

13.
The pure TiO2 and Fe salts [Fe(C2O4)3,5H2O]-doped TiO2 electrodes were prepared by the hydrothermal method. The pure TiO2 or Fe-doped TiO2 slurry was coated onto the fluorine-doped tin oxide glass substrate by the Doctor Blade method and then sintered at 450 ℃. The Mott-Schottks, plot indicates that the fiat band potential of TiO2 was shifted positively after Fe-doped TiO2. The positive shift of the fiat band potential improves the driving force of injected electrons from the LUMO of the dye to the conduction band of TiO2. This study shows that photovoltaic efficiency increased by 22.9% from 6.07% to 7.46% compared to pure TiO2, and the fill factors increased from 0.53 to 0.63.  相似文献   

14.
块状TiO2气凝胶的制备及其表征   总被引:12,自引:1,他引:11  
随着以溶胶-凝胶法和超临界干燥技术为基础的气凝胶制备方法的逐步完善,已不断制备出多种气凝胶[1~3].由于TiO2具有半导体特性,它常被作为光催化剂而受到重视,但是TiO2气凝胶的结构强度远比SiO2气凝胶小,在制备过程中极易碎裂粉化,所以至今未见制备块状TiO2气凝胶的报道.Dagan等[4]曾用异钛酸丁酯为母体制得TiO2气凝胶,并发现水杨酸在TiO2气凝胶存在下的光解速率是一般TiO2粉末的10倍,但获得的仅为TiO2气凝胶粉末.张敬畅等[5]以无机盐为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术制备了纳米级TiO2气凝胶,也未能得到块状TiO2气凝胶材料. 本文报道以正钛酸丁酯为原料制备块状TiO2气凝胶的方法,并用TEM,SEM,XRD和IR等手段对所获得的气凝胶进行了结构表征.  相似文献   

15.
通过水解法制备TiO_2纳米颗粒,与经过超声处理后的MoS_2片层纳米材料复合制备MoS_2/TiO_2纳米催化剂,考察不同MoS_2负载量对其光催化降解苯酚效率及路径的影响。XRD、SEM、EDS、FT-IR和UV-vis DRS等表征结果表明,复合催化剂主要由锐钛矿型TiO_2和MoS_2组成;剥离后的MoS_2呈现薄片层状结构,均匀地分散在TiO_2纳米颗粒当中。光催化降解苯酚性能测试结果显示,对于MoS_2/TiO_2催化剂,MoS_2负载量的提高有利于光催化降解苯酚效率的提高;当MoS_2负载量为27%时,复合M o S2/TiO_2纳米颗粒的光催化性能最佳,反应80 min后可将苯酚完全降解。通过对苯酚降解过程中生成中间产物跟踪发现,MoS_2负载量的提高有利于促进中间产物苯醌、对苯二酚以及邻苯二酚的生成,进而提升了MoS_2/TiO_2复合材料的光催化性能。  相似文献   

16.
Liquid crystalline 4-XC6H4N=NC6H4X-4′ [X = C4H9 (1a), C1OH21 (1b), OC4H9 (1c), OC8H17(1d)] can be easily prepared in high yields from the corresponding anilines. In order to study the influence of metals on the thermal properties of these materials, we have obtained adducts [AuCl 3(4-C4H9OC6H4N=NC6H4OC4H9-4′)] (2) and [Ag(OC1O3)L2] [L = 4-XC6H4N=NC6H4X-4′; X = OC4H, (3a), OC8H17 (3b)]. The silver adducts show themotropic behaviour. Mercuriation of dialkylazobenzenes 1a-b takes place with [Hg(OAc)2] and LiCl to give [Hg(R)Cl] [R = C6H3(N=NC6H4X-4′)-2, X-5; X = C4H9 (bpap) (4a), C10H21 (dpap) (4b)] while dialkoxyazobenzenes 1c–d require [Hg (OOCCF3)2] to obtain [Hg(R)Cl] [R = C6H3(N---NC6H4X-4′)-2, X-5; X = OC4H9 (bxpap) (4c), OC 8H17 (4d)]. 4a-c react with NaI to give [HgR2] [R= bpap (5a), dpap (5b), bxpap (5c), oxpap (5d)l. Both chloroaryl-, 4a and 4c, and diaryl-mercurials, 5a and 5c, act readily as transmetailating agents towards [Me4N] [AuCl4] in the presence of [Me4N]Cl to give [Au(η2-R)Cl2] [R = bpap (6a), bxpap (6b)]. After reaction of [AuCl 3(tht)] (tht = tetrahydrothiophene) with [Me4N]Cl and 4b (1:2:1), [Me4N][Au(dpap)Cl3] (7) can be isolated. C---H activati bxpap (8b)]. None of the complexes 4–8 shows mesomorphic behaviour.  相似文献   

17.
合成了4个新型NiBDT配位化合物,BDT为具有9个S原子的杂戊烯.元素分析、IR谱、UV谱确定这4个新配合物的化学式分别为[(CH3)4N]2[Ni(C5S9)2](1),[(C2H5)4N]2·[Ni(C5S9)2](2),[(C4H9)4N]2[Ni(C5S9)2](3),[(C6H5)(CH3)3N]2[Ni(C5S9)2](4).采用Ito法对配合物1的X射线粉末图进行了指标化,确定该晶体属单斜晶系,简单晶格,晶胞参数:a=0.680nm,b=0.714nm,c=2.302nm,γ=111.4°,Z=2.  相似文献   

18.
Jon Bordner  Louis Gordon 《Talanta》1962,9(12):1003-1007
The thermogravimetric behaviour of UO2(C9H6NO)2.C9H6NOH and [UO2(C9H6NO)2]2.C9H6NOH prepared by precipitation from homogeneous solution with 8-acetoxy-quinoline has been found to closely resemble that of UO2(C9H6NO)2.C9H6NOH prepared by direct precipitation of uraniumVI with 8-hydroxyquinoline.  相似文献   

19.
TiO2纳米微粒对聚苯胺性能的影响   总被引:26,自引:0,他引:26  
纳米微粒具有量子尺寸效应, 其光、电、声及磁等方面的性能与常规材料有显著的不同, 其中以TiO2纳米微粒的电荷载体、光电活性中心、光学微腔和光电特性等特征[1,2]尤为引人注目. 导电聚合物的纳米复合材料是纳米材料的研究热点之一, 在导电材料、电流体和高密度信息存储材料等方面具有良好的应用前景[3]. 在导电聚合物中, 聚苯胺(PANI)因其具有较高的电导率, 原料便宜, 稳定性好而成为目前最有希望获得实际应用的导电聚合物[4~6]. 将纳米微粒和PANI制成复合材料, 其光电性能等与PANI相比均有所改变. 目前已相继有PANI-ZrO2, PANI-MnO2, PANI-SiO2纳米复合材料的报道[7,8], 而有关PANI-TiO2研究工作尚少见报道. 本文制备了PANI-TiO2纳米复合材料, 通过红外光谱、紫外可见光谱及透射电镜等探讨了复合材料的微结构及性能.  相似文献   

20.
Sn(IV) doped and nano-sized TiO2 immobilized on active carbon (AC) (Sn(IV)/TiO2/AC) were prepared by the sol–gel and dip-calcination method. An azo dye, Orange G (OG), was used as a model compound to study its photocatalytic activity in a fluidized bed photoreactor. The addition of Sn(IV) on TiO2 could greatly improve the activity of TiO2, and the optimal amount of tin was 2.5 at.%. The effects of calcination temperature, pH value, the initial hydrogen peroxide concentration ([H2O2]0), the catalyst amount ([TiO2]), the initial OG concentration ([dye]0) and co-existing negative ions on the photocatalytic activity of Sn(IV)/TiO2/AC were studied. The optimal conditions were as follows: pH 2.00, [H2O2]0 = 1.5mL/L, [dye]0 = 50 mg/L, [TiO2] = 12.5 g/L, when the 300 W high pressure mercury light was used as the light source. Under these conditions, the degradation efficiency of OG reached 99.1% after 60 min reaction. The kinetics of the OG degradation was also analyzed. The results showed that the kinetics of this reaction fit the Langmiur–Hinshelwood kinetics model well and the absorption of OG on the Sn(IV)/TiO2/AC surface was the controlling step in the whole degradation process. In addition, the catalyst, liquid and gas were separated effectively, and the integrative process of reaction and separation was achieved during the experiment.  相似文献   

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