纳米金刚石核/洋葱状碳壳材料的可见光光催化活性研究

对纳米金刚石退火后得到的核为金刚石/壳为石墨烯的复合材料(其曾表现出优异的吸附和光催化能力)进行了研究。结果表明:对粗颗粒(粒度为50 nm)的纳米金刚石进行高温退火处理,金刚石表面会石墨化,但不会形成洋葱石墨壳层;退火后的纳米金刚石也不具有对甲基橙溶液的光催化降解能力。采用爆轰法制备纳米金刚石(粒度为5 nm),并在高温(1 400~1 500℃)退火下获得了核/壳结构的纳米金刚石/洋葱状碳材料。研究发现:该复合材料具有良好的可见光光催化活性,经1 500℃退火的纳米金刚石在1 h内可让浓度为100mg/L的甲基橙溶液几乎完全降解。

多形貌六方氮化硼的制备及其应用研究进展

六方氮化硼(hBN)是一种用途极广的新型陶瓷材料,具有高疏水性、导热、电绝缘、抗氧化、导热性、高化学稳定性、机械强度和储氢能力等特殊的物化性质,可广泛应用于多种研究领域。hBN具有多种不同形貌。本文按照形貌的不同分别介绍了hBN纳米片、纳米管、纳米纤维、纳米薄膜、微球以及特殊形貌hBN的合成方法及研究现状。分析了hBN制备过程中存在的不足,展望了多形貌hBN合成的发展趋势。

微波-熔盐热处理在金刚石表面镀Ti和TiC涂层

采用Ti和金刚石粉体,通过熔盐处理法在金刚石表面反应形成了Ti和TiC涂层,利用XRD、SEM和EDS对涂层的化学组成、相组成和微观结构进行了分析和表征。结果表明:当选用金刚石粒度为170/200目时,在600~700℃,金刚石表面会形成致密的Ti涂层。在800~1000℃,得到Ti-TiC复合涂层,大部分TiC晶粒大小约0.8μm,个别的TiC晶粒长大至7~11μm;在1100℃,形成TiC涂层,TiC晶粒大小约1.5μm。当金刚石的粒度降至5μm,在1100℃热处理的产物中会形成大量含微量Cl元素的TiC纳米层状组织与虾骨状组织。

放电等离子烧结制备金刚石/钛铝碳复合材料

以金刚石微粉和钛铝碳微粉为原料,采用放电等离子烧结制备金刚石/钛铝碳陶瓷复合材料。研究结果表明:在温度1100℃~1200℃、30 MPa和金刚石含量为(30~60)wt.%条件下,制得金刚石/钛铝碳陶瓷复合材料。当金刚石含量大于40wt%时,制得样品的微观结构中存在大量的空隙;当金刚石含量为(30~40)wt.%时,制得样品微观结构较致密。钛铝碳与金刚石作用分解为碳化钛和少量的碳化铝,金刚石能够被反应产物表面包覆,包覆后镶嵌于陶瓷基体中,复合材料密度达到3.7g/cm3,磨耗比约为1550。

微波–熔盐热处理在CBN表面形成TiN类石墨烯晶体

用Ti和CBN粉体,通过微波–熔盐处理法在CBN表面反应生成氮化物材料,利用XRD、SEM和EDS对涂层的化学组成、相组成和微观结构进行分析和表征。结果表明:经过熔盐处理,在CBN表面形成TiN、Ti_2N、TiN_(0.3)和TiB_2组织。粗粒度的CBN表面形成的涂层厚度约2.8μm,涂层表面有许多微小孔洞;当CBN较细时,CBN表面形成纳米花蕾状组织,花蕾状涂层组织由许多氮化钛纳米棒和片状组织构成。此外,CBN颗粒间还存在许多TiN类石墨烯晶体组织,厚度约40~90nm。

氧化亚锡/氮化碳纳米片的制备及其可见光催化性能

采用氯化亚锡、碳酸氢胺和氮化碳为原料,通过固相研磨辅助超声反应合成技术制备了氧化亚锡@氮化碳复合材料,并研究了复合材料的物相组成、显微形貌和可见光催化性。研究结果表明,氯化亚锡和碳酸氢铵反应后生成了单相SnO纳米片,厚度约为40nm。原料中添加适量C 3N 4后,并不会改变SnO纳米片的形貌。同时SnO的光催化性能得到很大改善。7.66%g-C 3N 4@SnO试样具有最佳的可见光催化性能,可在4 h内降解96.5%的亚甲基蓝,80min可降解98%的甲基橙。

氧化亚锡/石墨烯复合材料的制备及可见光催化性能研究

以氯化亚锡、碳酸氢胺和氧化石墨烯(GO)为原料,通过固相研磨辅助超声反应合成技术制备了两种氧化亚锡/石墨烯复合材料,并研究了复合材料的物相组成、显微形貌和可见光催化性。结果表明,氯化亚锡和碳酸氢胺反应后生成了单相SnO纳米片。原料中掺杂石墨烯后,促进了SnO2的合成。通过石墨烯添加的不同阶段,获得了两种复合材料,一种为GO表面分散着颗粒均匀的纳米SnO和SnO2纳米颗粒,具有优良的可见光催化性能,可在50min内降解99%的甲基橙溶液;另一种为部分GO掺杂SnO和SnO2颗粒,光照80min后,对甲基橙的降解率达到98%。

超硬材料表面熔盐处理形成钛铝化合物涂层的研究

采用Ti、Al和超硬材料颗粒(金刚石/cBN)为原料,通过熔盐处理法在超硬材料表面反应形成了钛铝化合物涂层,利用XRD、SEM和EDS对涂层的化学组成、相组成和微观结构进行了分析和表征。结果表明:原料经过熔盐处理,反应形成了Al_3Ti,同时,在超硬材料表面主要形成的是连续的、致密的Ti涂层。然后在Ti涂层上形成少量的Al_3Ti颗粒组织。在金刚石表面上形成的Al_3Ti颗粒组织平均粒度约为0.4μm,在cBN表面上Al_3Ti颗粒组织粒度约为0.5～4μm。

ZnO/PAN基纳米碳纤维膜的制备及其光催化性能的研究（英文）

采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为极性溶剂溶解醋酸锌(Zn(Ac)_2·2H_2O),然后加入聚丙烯腈(PAN)制得前驱体溶液,采用静电纺丝法制备PAN/Zn(Ac)_2复合纳米纤维膜,将PAN/Zn(Ac)_2复合纳米纤维膜在真空管式炉中经过高温煅烧得到PAN基碳纤维/氧化锌(CF/ZnO)纳米纤维膜,以CF/ZnO纳米纤维膜为光催化剂,亚甲基蓝为污染物,进行光催化降解实验,研究了Zn(Ac)_2含量对PAN/Zn(Ac)_2复合纳米纤维形貌、性能的影响,以及CF/ZnO纳米纤维膜的光催化性能。结果表明:Zn(Ac)_2的掺入并未对PAN的化学结构产生影响,二者属于物理结合,Zn(Ac)_2能较均匀地分布在纤维的内部;随着Zn(Ac)_2含量的增加,CF/ZnO纳米纤维膜对亚甲基蓝的降解率会提高,当Zn(Ac)_2质量分数(相对PAN)为60%时,可见光照射80 min后CF/ZnO纳米纤维膜对亚甲基蓝的降解率达到91.6%。