双模板作用下3DOM ZnO/ZrO_2-TiO_2(P123)的制备及表征

同时在聚苯乙烯(PS)微球和三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)双模板剂作用下,经溶胶-凝胶及煅烧后处理的方法制备了三维有序大孔(3DOM)复合材料ZnO/ZrO2-TiO2(P123)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶-红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜配合X射线能量色散谱仪(SEM-EDS)和N2吸附-脱附测定等测试手段对其元素组成、晶型结构、表面形貌以及表面物理化学性质等进行了表征。结果显示,经PS微球和P123双模板处理后的复合材料3DOM ZnO/ZrO2-TiO2(P123)主要晶型结构为锐钛矿,同时,三维空间的大孔结构排列规则、整齐而有序,其大孔平均直径约为100 nm,且复合材料的BET比表面积高达202.8 m2/g,大孔孔壁的介孔孔径分布也更加均一。

3DOMZnO/ZrO_2-TiO_2(P123)紫外光催化降解甲基橙

采用聚苯乙烯(PS)微球和EO20PO70EO20(P123)两种模板剂,经溶胶-凝胶再结合煅烧后处理方法制备了三维有序大孔(3DOM)复合材料ZnO/ZrO2-TiO2。经X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜配合X射线能量色散谱仪(SEM-EDS)对其组成、结构及形貌进行了表征。结果显示,经PS微球和P123处理后的3DOM ZnO/ZrO2-TiO2具有锐钛矿晶型结构,其大孔结构在三维空间排列整齐、有序。在紫外光催化降解甲基橙的实验研究中,3DOM ZnO/ZrO2-TiO2表现出较好的光催化性能,其活性明显高于其它体系。

三嵌段共聚物EO_(20)PO_(70)EO_(20)相分离行为的耗散粒子动力学模拟

采用耗散粒子动力学(DPD)方法研究了嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)在水、乙醇/水溶液及二氧化硅溶胶体系中的相分离行为.不同质量分数的P123在水溶液中共形成4种相分离状态:球状胶束(10%);椭球胶束(20%)、棒状胶束(30%)和三维立方胶束(50%).在模板剂质量分数为10%的乙醇/水溶液中,模板剂胶束稳定性随着乙醇含量的增加而变差.在二氧化硅溶胶体系中,模板剂质量分数低于5%时无胶束形成;模板剂质量分数增至10%时,P123发生相分离形成三维球状胶束;随着模板剂质量分数的进一步增加,模板剂分子夹含着水分子形成三维椭球状结构(20%)、三维立方结构(40%)和层状结构(60%).模拟结果与实验结果一致,说明DPD模拟可以从计算角度推测模板剂对介孔材料结构的影响.

3DOM TiO2-ZrO2复合材料制备与多模式光催化降解有机污染物

采用溶胶-凝胶结合煅烧后处理方法,以聚苯乙烯(PS)胶球和EO20PO70EO20(P123)作为双模板剂制备了三维有序大孔复合材料3DOM Ti O2-Zr O2.通过XRD、UV-Vis/DRS、XPS、SEM以及氮气吸附-脱附等测试手段对其组成、结构与表面形貌进行了表征.同时,研究了3DOM Ti O2-Zr O2在多模式光催化条件下对有机污染物的降解情况.结果表明,3DOM Ti O2-Zr O2复合材料呈现的开放通透、整齐有序的"蜂巢状"大孔结构不仅有利于有机污染物分子的输入与输出,而且其良好的晶型结构与较高的BET比表面积进一步增强了其在紫外光、微波辅助以及模拟日光光催化降解甲基橙中的活性.同时,该复合材料对多种类型结构的有机污染物均显示一定程度的降解.