空心板栗状MAPbI_(3)/TiO_(2)的制备及可见光下降解甲苯研究

首先,以TiCl_(4)为钛源,采用水热法制备空心板栗状TiO_(2)载体.然后,再以PbI_(2)及MAI(MA=CH_(3)NH_(3)^(+))为前驱体,采用溶液法在空心板栗状TiO_(2)上一步构筑MAPbI_(3)薄膜,形成空心板栗状MAPbI_(3)/TiO_(2)复合光催化剂.以甲苯为目标降解物,考察板栗状MAPbI_(3)/TiO_(2)在可见光下的催化降解性能,并对材料的能级结构进行分析,揭示材料的降解机理.结果表明:钙钛矿型MAPbI_(3)薄膜的组成及形貌与PbI_(2)和MAI投料比密切相关,随着投料比的增加,薄膜的成分由MAPbI_(3)和MAI两相变为纯MAPbI_(3),再转变MAPbI_(3)和PbI_(2)两相.能级匹配、结构特殊的板栗状MAPbI_(3)/TiO_(2)不仅可以降低光生电子和空穴的复合率,还能有效地将光生电子和空穴分别转移至MAPbI_(3)的导带及TiO_(2)价带,促进活性粒子·O_(2)^(-)和·OH的生成,因此在甲苯的降解中表现更优的性能.在可见光的照射下,MAPbI_(3)/TiO_(2)对甲苯的降解率在90 min内可高达98%.

空心绣球状MoS_(2)/ZnS/ZnO异质结材料的制备及太阳光下降解四环素的研究

采用水热法制备绣球状ZnO纳米微球,再以其为晶核,通过原位生长及氨的渗入腐蚀成功制备了空心绣球状MoS_(2)/ZnS/ZnO异质结光催化材料。采用SEM、TEM、XRD、XPS、BET及UV-VIS对样品的形貌、组织结构、成分、比表面积及光吸收等性能进行了表征。探讨了空心绣球状MoS_(2)/ZnS/ZnO异质结材料的形成机制,研究了空心绣球状MoS_(2)/ZnS/ZnO异质结材料催化降解机理及四环素的降解过程。结果表明:尺寸均一、比面积大的空心绣球状MoS_(2)/ZnS/ZnO异质结材料不仅能实现宽窄带隙材料的有效杂化,促进材料对太阳光中可见光的利用,还能使光生电子及空穴分别转移至ZnO CB和MoS_(2)VB中,有效地分离了光生电子空穴,光催化性能最佳。在太阳光模拟器的照射下反应2 h之后,8 h合成的空心绣球状MoS_(2)/ZnS/ZnO异质结材料对四环素的降解效果最好,降解率高达91%。

Ag_(3)PO_(4)/BiOBr/BiOCl复合半导体的制备及性能研究

采用水热法、原位沉淀法合成了不同Br-和Cl-质量比的Ag_(3)PO_(4)/BiOBr/BiOCl复合光催化材料,并通过X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计分别测试了复合材料的物相组成和光催化活性。结果表明,BiOCl会抑制BiOBr晶粒的长大,随着BiOCl复合量增加,当Br-和Cl-质量比达到1∶4时,BiOCl结晶明显完整。适量复合BiOCl能够提高Ag_(3)PO_(4)/BiOBr的光催化性能,以Br-和Cl-质量比为1∶1.5的样品最佳,可见光下催化180 min对盐酸左氧氟沙星的降解率高达88%。

双Z型Ag/AgCl/Bi_(2)WO_(6)/Bi_(2)MoO_(6)复合光催化剂的制备及其性能研究

采用一步水热法和原位共沉淀法制备了一种具备可见光响应的双Z型复合光催化剂Ag/AgCl/Bi_(2)WO_(6)/Bi_(2)MoO_(6),通过扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪表征了复合光催化剂的形貌、结构、组成和吸光性能。以罗丹明B(RhB)为模拟污染物在可见光照射下进行降解以此评价复合光催化剂的性能。结果表明,AgCl、Bi_(2)WO_(6)和Bi_(2)MoO_(6)构建的双Z型异质结具有较高的催化活性,120min内对RhB的降解率高达97.8%。通过在催化剂表面进行光照还原出单质Ag而产生的局部等离子共振效应,增强了复合催化剂对可见光的吸收强度。此外,提出了双Z型Ag/AgCl/Bi_(2)WO_(6)/Bi_(2)MoO_(6)复合光催化剂降解RhB的作用机理。

相变原理在纳米材料组织结构和制备研究中的应用

相变原理是化学化工、材料学、冶金工程等专业必修的课程内容之一。相变原理知识在材料的合成、材料的深度加工应用、材料的组织结构性能研究等方面基础性的理论指导作用,材料的科学研究和应用要取得成果必然实际地遵循了相变的规律。本文介绍了相变原理知识在纳米材料的制备过程中的应用,阐述了纳米材料的制备所依存的相变基础和遵循的相变规律,探讨了纳米材料的组织结构性能、材料的加工应用与材料本身特定的相结构、相平衡状态的相互关系。

新能源材料中的锂电池电极和隔膜复合材料研究

新能源材料是国家实现能源的可持续发展、打造节能减排型社会、创建绿色无污染环境的重要支撑。锂离子电池是新能源材料中的重要组成部分,为车用动力系统和其他中小型装置提供能量。本文介绍了新能源材料的分类特点,综述能够改变锂离子电池组织结构、提高电池综合性能的电极和隔膜复合材料的制备技术,分析了制备特殊组织结构和优异性能的电极和隔膜材料的条件要求和发展趋势。

表面活性剂辅助制备电石渣陶瓷砖工艺及其性能

为综合利用电石渣以及有效降低其对环境的污染提供重要参考。采用电石渣、十二烷基硫酸钠及高岭土为主要原料制备陶瓷砖,并探讨电石渣用量、十二烷基硫酸钠用量和烧结温度对陶瓷砖结构、抗压强度及吸水率的影响。结果表明,采用电石渣-SDS制备陶瓷砖的最佳工艺条件为:电石渣用量为13.2%,十二烷基硫酸钠用量为1.8%,烧结温度为1100℃。在此工艺条件下,陶瓷砖的矿物相主要是鳞石英、钙长石和方石英,其抗压强度为61 MPa,吸水率为12.1%,符合陶瓷砖国家标准。

TiO_(2)纳米管阵列的制备及光电转化性能研究

先采用电化学沉积法,以ZnCl_(2)作为电沉积液,在FTO导电玻璃基底上制备了ZnO纳米棒阵列结构。然后,以ZnO纳米棒阵列作为模板,采用溶胶-凝胶方法在其表面制备TiO_(2)薄膜。最后,用HCl溶液去除模板,得到TiO_(2)纳米管阵列。通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪等技术对样品的结构、表面形貌及组成进行了表征。研究了电解液浓度对ZnO薄膜表面形态的影响,以及溶胶-凝胶过程中溶胶陈化时间对TiO_(2)结构的影响。并将TiO_(2)纳米管阵列作为染料敏化电池阳极,研究材料的光电转化效率。结果表明:电解液浓度为0.015 mol/L时沉积的ZnO质量较高,以该条件下制备的ZnO为模板,陈化时间为12 h时,可制备出尺寸均一,结构较好的有序TiO_(2)纳米管阵列。将陈化时间为12 h下制备的TiO_(2)纳米管阵列组装至DSSC电池中,电池的效率可高达40%。

烧结温度对钡渣陶瓷砖结构和力学性能的影响

以钡渣和高岭土为原料,采用固相烧结法制备钡渣陶瓷砖,通过抗压强度、吸水率及X射线衍射仪(XRD)分析,研究了烧结温度对钡渣陶瓷结构和力学性能的影响。研究表明,随着烧结温度升高,钡长石相逐渐增多,晶粒尺寸增大,晶格应变减小,吸水率降低。此外,1100℃烧结的陶瓷具有最佳力学性能,此温度下十二烷基硫酸钠(SDS)添加量为0.8%的陶瓷样品与不含SDS样品相比相结构组成相似,但SDS添加量为0.8%样品抗压强度和吸水率表现更优。因此,合适的烧结温度与SDS添加量都对陶瓷材料的相结构组成、晶粒尺寸、晶格应变、抗压强度和吸水率有重要影响。

Ag、Cu掺杂TiO_2催化剂的制备及其光催化降解阿昔洛韦的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ag、Cu共掺TiO_2催化剂,研究了Ag、Cu掺杂比例对TiO_2光催化效果的影响。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、紫外-可见漫反射分别表征了催化剂的结构、形貌、光吸收及光催化性能。结果表明:以适当比例掺杂Ag、Cu能显著提高TiO_2光催化剂对阿昔洛韦的去除能力,Cu、Ag掺杂量分别为1.2%、1.5%(均为摩尔分数)的TiO_2光催化剂对阿昔洛韦的去除率高达98.8%。

锰锌铁氧体/硫化镉异质结的制备及其光催化降解磺胺甲唑的研究

采用超声浸渍法成功制备了锰锌铁氧体/硫化镉(MZFO/CdS)磁性异质结,并在可见光照射下以磺胺甲唑(SMZ)为目标降解物研究了MZFO/CdS的光催化性能。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜分别表征了MZFO/CdS的结构和形貌。结果表明:复合MZFO有助于CdS的结晶和分散,MZFO/CdS具有很好的磁性。在pH=7、SMZ浓度为20mg/L的条件下,MZFO/CdS对SMZ的去除效果最好,相对降解率最高达到93.6%,绝对去除量最高达到35.53mg/g。

关于材料化学专业本科人才培养方案修订的研究

该文结合自身办学的实践,以及对几所不同层次高等学校相关相近专业人才培养方案的调研情况分析,对凯里学院材料化学本科专业人才培养方案明确修订思路,确定采取的措施,提出了较为科学、合理的修订方案。

新建地方本科院校立足于培养应用型人才的专业培养方案研究——以凯里学院化学专业为例

该文通过对贵州省内几所新建地方本科学校化学专业人才培养方案的调研及分析,结合凯里学院举办化学专业12年来的实践探索和认识,在深入研究的基础上,明确了以培养应用型人才为基础的专业培养方案的修订思路,确定了化学本科专业人才培养方案修订的主要内容。

分析电石渣的综合利用

电石渣是一种用于工业聚氯乙烯(PVC)和乙炔(C_(2)H_(2))的电石水解废料,主要成分为氢氧化钙,可生产各种化学制品,如氧化钙、碳酸钙等,电石渣具有强碱性和良好的溶解性,在处理酸性废水、烟气脱硫等方面具有良好的应用前景,可取代钙基吸收剂进行烟气脱硫.但由于电石渣中的杂质含量较高,易造成二次污染.对电石渣进行资源化处理既有明显的经济效益,又有环保效益.本文从电石渣的组成和结构特点出发,介绍了电石渣在建筑材料、化工材料、环境保护等领域的综合应用.

g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)吸附剂的制备及其对环丙沙星的去除研究

根据不同的质量比w(g-C_(3)N_(4))∶w(TiO_(2))制备了g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)复合吸附剂,并在暗环境下以环丙沙星(CIP)为目标去除物研究了g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)的吸附性能。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分别表征了g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)的结构和形貌。结果表明:所制备的g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)存在丰富的介孔结构,比表面积为143.5m^(2)/g,总孔容为0.202cm^(3)/g。w(g-C_(3)N_(4))∶w(TiO_(2))=1的g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)对CIP的吸附效果最好,在pH=6~7区间内,吸附率取得最大值,吸附量随CIP浓度的增加而升高。

翻转课堂在功能材料课程教学中的设计及应用研究

现代化的教育理念在高校教学中的地位越发突出,翻转课堂凭借其独特的优势备受青睐,越来越多的任课教师开始尝试这一教学模式。对于一些抽象难懂的理工科课程,翻转课堂可激发学生课下主动学习,活跃课堂气氛,提升学生学习的成就感和满意度。翻转课堂模式在功能材料课程教学中的实践体现出了明显的优越性,增加了学生对知识理解的广度和深度。

无机功能材料实验教学改革的探索

无机功能材料实验涵盖了光、电、磁、生物、化学多方面功能材料的制备与性能分析,是材料化学专业一门重要的实践课程。在授课五年的基础上,取得了一些经验,但也发现了许多不足,因此对该门课程的教学改革迫在眉睫。本文针对无机功能材料实验目前存在的一些问题进行了探索与思考,提出了该门课程教学改革的一些思路和方法,其目的是全面培养和发展学生的专业素质、创新意识和动手能力,更好地服务于应用型人才的培养。

锌锰共掺杂二氧化钛的制备及其性能研究

以钛酸丁酯为钛源,硫酸锌为锌源,硫酸锰为锰源,通过溶胶-凝胶法制备了纯TiO_(2)、锰单掺杂TiO_(2)和锌锰共掺杂TiO_(2)催化剂.采用XRD、SEM和UV-Vis分别表征了催化剂的物相结构、微观形貌及光吸收特性,并以亚甲基蓝溶液为目标污染物,研究了催化剂的光催化降解活性.结果表明:Zn、Mn共掺杂通过协同作用有效提高了TiO_(2)在可见光区的光催化效率.当摩尔比Zn/Ti=4.5%、Mn/Ti=14%时制备的Zn和Mn共掺杂TiO_(2)催化剂,可见光照180 min后对亚甲基蓝溶液的降解率达到75.42%,相较于纯TiO提高了20%.

改性TiO_2基光催化剂降解环境药物研究进展

TiO_2光催化性能优异,其光生e^-与h^+能促进TiO_2表面强氧化性·HO的产生来氧化降解有机物。纯TiO_2中e^-与h^+易复合,需改性提高实用性,基于此从不同改性手段综述了TiO_2在各种药物降解中的应用。

N、Pt共掺杂三维海胆型TiO2制备及光电性能研究

采用水热法制备了N、Pt共掺杂三维海胆型TiO2材料,通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对材料进行表征分析,同时采用电化学方法对其进行光电转化性能测试.结果表明,N取代TiO2中O晶格结点的位置,Pt取代Ti晶格结点,成功地掺杂至TiO2晶格中.N、Pt的掺杂不仅有利于TiO2从金红石相向锐钛矿相转变,而且对其晶体的生长也起了抑制的作用.N、Pt共掺杂的TiO2是由具有共同中心的纳米棒组装而成的三维海胆球形结构,球的尺寸分布较窄,直径约为1~2μm,组装纳米棒的直径约为7~8nm,长度约为100~150nm.当掺杂摩尔比为5∶5时,样品在紫外和可见光的吸收达到最高,UV-Vis吸收边红移将近100nm.从光电转换图和线性扫描伏安曲线可以看出,在比表面积、带隙宽度、晶型、载流子数量及元素间协同作用下,掺杂摩尔比为5∶5样品的光电转化效率高达22.4%,为纯海胆型TiO2的4.48倍.所有试剂均为分析纯.