Bi_2O_3/BiOCl异质复合材料的制备及其光催化性能

本文以五水硝酸铋和氯化钾为原料,利用水热法一步制备了Bi2O3/BiOCl异质复合光催化材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)对样品进行了表征。以罗丹明B为目标降解物,研究n(Bi)/n(Cl)摩尔比对合成Bi2O3/BiOCl异质复合光催化剂的形貌和光催化性能的影响。结果表明:随着n(Bi)/n(Cl)摩尔比的增加,Bi2O3/BiOCl的光催化活性显著增强,在n(Bi)/n(Cl)=1.75时,制备的Bi2O3/BiOCl异质复合光催化材料具有最高的光催化活性。

三维有序大孔复合材料Bi_2O_3/TiO_2制备与多模式下光催化降解结晶紫

以TiO2为基体,在聚苯乙烯(PS)胶球和EO20PO70EO20(P123)两种模板剂作用下通过溶胶-凝胶及煅烧后处理方法制备了三维有序大孔纳米复合材料Bi2O3/TiO2.经傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X-射线衍射(XRD)、等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附-脱附等物理测试手段对其组成、结构、形貌及表面物理化学性能进行了表征.结果表明,该复合材料晶型结构良好,孔结构排列整齐有序,孔壁呈介孔结构,属于三维有序大孔材料(3DOM).与TiO2相比,3DOM-Bi2O3/TiO2对光的吸收至少红移60 nm,且红移至可见区.在紫外光、可见光以及微波辅助等多模式光催化降解结晶紫的实验中,复合材料3DOM-Bi2O3/TiO2表现出良好的光催化活性,其活性明显高于P25、Bi2O3和Bi2O3/TiO2.同时,该复合材料针对不同类型的染料均表现出较好的紫外光降解效果,且3次循环实验后,依旧保持较高活性.

纳米TiO2-Bi2O3-La2O3复合材料的制备及光、电催化性能研究

以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸镧为主要原料,溶胶-凝胶法分别制备了TiO2、TiO2-Bi2O3、TiO2-La2O3和TiO2-Bi2O3-La2O3等催化剂。用XRD、TEM等方法对其进行了表征,晶型均为锐钛矿,粒径范围10～25 nm。以罗丹明B为目标降解物,分别考察了催化剂的光、电催化活性。结果表明,在紫外光照下,TiO2-Bi2O3-La2O3的光催化活性最高,60 min时罗丹明B的降解率达98.7%,较纯TiO2光催化活性提高了162%;以负载TiO2-Bi2O3-La2O3的多孔材料为粒子电极,采用三维电极法降解罗丹明B,20 min时的降解率达98.6%,较使用负载纯TiO2粒子电极提高了9%。

活性Bi_2O_3/橡胶复合材料的制备及γ射线辐射防护性能研究

利用机械球磨法通过加入复合表面活性剂制备粒径分布均匀的活性Bi2O3微/纳米粉体,以浆体形式加入天然胶乳中,制备具有良好力学强度及γ射线防护性能的活性Bi2O3/橡胶复合材料。采用激光粒度分析仪、XRD、荧光(PL)、FT-IR、SEM、电子万能试验机、NaI(Tl)探测仪等方法对粒子的化学组成、粒径分布和光致发光以及复合橡胶的力学性能、γ射线辐射防护特性做了分析和表征。结果表明,以酪素为主的双子季铵盐/PVP复合表面修饰得到的活性Bi2O3粒径分布均匀,平均粒径为120nm,分散稳定性良好,其复合橡胶对241Am为点源的59.5keV的γ射线屏蔽率可达23.97%,力学强度显著高于未添加活性Bi2O3的纯天然橡胶。

Bi_2O_3-MgO复合材料的制备及其光催化性能研究

通过凝胶-溶胶法制备了Bi2O3-MgO复合材料,用可见光降解罗丹明B,考察了n(Bi)∶n(Mg)、反应温度、活化时间以及煅烧温度等因素对Bi2O3-Mg O光催化性能的影响,并得出最佳制备条件:n(Bi)∶n(Mg)=2,反应温度90℃、活化时间15 h,煅烧温度500℃。

空心球形Bi_2O_3/BiOCl复合材料的制备及光催化性能研究

将Bi2O3空心球作为前驱体,利用酸腐蚀法得到Bi2O3/Bi OCl复合催化剂。以有机染料罗丹明(Rh B)为目标污染物进行可见光催化性能的研究表明,Bi2O3/Bi OCl复合催化剂的光催化活性较Bi2O3的催化活性有较大的提高,酸腐处理10分钟的Bi2O3/Bi OCl复合光催化剂表现出最好的光催化活性。对降解后溶液的总有机碳测定表明光敏化过程使溶液中80%的罗丹明分解。

Bi_2O_3掺杂对NiCuZn/PZT复合材料电磁性能的影响

先采用sol-gel法制得Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)纳米粉料,再采用固相反应法制备NiCuZn/PZT铁氧体/陶瓷复合材料。研究了低温烧结助剂Bi2O3掺杂对复合材料显微结构和电磁性能的影响。当w(Bi2O3)为2.5%时,NiCuZn与PZT的质量比为7:3和6:4的两种复合材料在900℃下均可实现低温烧结,其烧结体密度均大于5g/cm3。其中,7:3的μ′达到27,ε′大于34;6:4的μ′达到16,ε′大于50,均有望制作成不同性能指标的电感、电容双功能材料。

α-Fe2O3/Bi2WO6复合材料的制备及光催化降解印染废水研究

通过水热法制备Bi2WO6、热分解法制备α-Fe2O3,并利用机械混合的方式获得α-Fe2O3/Bi2WO6复合材料。利用XRD、UV-Vis、BET、SEM、XPS对样品进行表征,相比Bi2WO6,α-Fe2O3/Bi2WO6复合结构在可见光区域的吸收带变宽。在α-Fe2O3/Bi2WO6+H2O2光催化系统中,紫外光照射30 min MO完全降解;模拟太阳光照射60 min MO降解率达到85%,高于单独的Bi2WO6和α-Fe2O3。优良的光催化活性是由于光生电子从α-Fe2O3的导带迁移到Bi2WO6的导带,有效避免了光生电子-空穴的复合,从而提升了光催化效率;在α-Fe2O3/Bi2WO6+H2O2系统中,H2O2作为电子受体,H2O作为空穴受体,能够产生更多的羟基自由基,促进MO降解。

一锅法水热制备Bi_3O_4Cl-BiOCl复合材料及可见光催化性能研究

以五水合硝酸铋为铋源,通过一锅法水热制备铋基Bi_3O_4Cl-BiOCl复合光催化材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外可见漫反射对所制备的复合材料进行表征。通过实验发现,该复合材料在可见光下对罗丹明B溶液具有良好的光催化降解能力。制备过程中,溶液酸碱度的变化可调控复合材料组分的质量比,对样品的光催化性能影响较大,其中pH为10.5时制备的样品光催化活性最好,这可能和各组分合适的质量比以及较强的可见光吸收利用能力有关。通过活性物种捕捉实验,确定了光生空穴为光催化反应过程的主要活性物种,由此初步推测出复合材料的光催化机理。

Bi_(2)S_(3)/BiOCl复合材料的制备及光催化性能的研究

构建复合光催化材料不仅能够拓展单一光催化材料的光谱响应范围,而且能够提高光生载流子的分离效率.为了进一步提高BiOCl在可见光下的光催化性能,本文利用BiOCl与Bi_(2)S_(3)溶度积常数的差异,将Na_(2)S溶液加入到BiOCl纳米片悬浮液中,通过水热反应制备了Bi_(2)S_(3)/BiOCl复合光催化材料.探讨分析了Na_(2)S浓度对所得复合材料光催化还原六价铬[Cr(Ⅵ)]性能的影响.研究结果表明:Bi_(2)S_(3)/BiOCl复合材料具有较强的可见光吸收能力和较高的光生载流子分离效率,当Na_(2)S的浓度为0.016 mol/L时所得复合材料具有最佳的光催化性能.

Bi2O3和WO3纳米粒子协同增强NR/WO3/Bi2O3复合材料γ射线屏蔽性能

以相同质量分数(30%)而不同比例的WO_3和Bi_2O_3纳米粒子分别填充至天然橡胶(NR)并制备出各自的复合材料。结果表明,经双子季铵盐(GQA)改性球磨后的WO_3和Bi_2O_3粒子尺寸达到纳米级,并在其表面嫁接上有机活性官能团;与纯NR材料相比,复合材料的拉伸强度均提升2倍以上;当WO_3和Bi_2O_3纳米粒子质量比为15∶15时,复合材料的γ-ray的屏蔽率由各自单独填充时的8.3%和9.2%提高至12%。WO_3和Bi_2O_3纳米粒子量子效应、表面效应以及在NR基体中的均匀分散是协同增强复合材料对γ-ray防护性能及力学性能的关键。

Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料的制备及其性能研究

对磷酸银复合材料制备及光催化性能进行了研究。讨论了水热温度、反应溶液的酸碱度等对Cu_(2)O制备的影响。同时,比较了不同摩尔百分比Ag_(3)PO_(4)含量的Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料的光催化降解活性。结果显示,球状Cu_(2)O颗粒制备条件为:温度100℃,pH值为10。采用直接沉淀法Ag_(3)PO_(4)纳米颗粒能够均匀附着Cu_(2)O表面,达到最佳复合效果。Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料光催化活性高于纯Cu_(2)O,随着Ag_(3)PO_(4)的摩尔百分量的增加,复合光催化剂的催化性能先是增强后逐渐减弱。60%Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O时,催化活性最强,90 min内罗丹明B几乎完全降解。

复合材料TiO_2-Bi_2O_3的制备及光催化性能

采用均匀沉淀法,以硫酸钛为前躯体,制备TiO_2-Bi_2O_3复合粉体材料。以罗丹明B为目标降解物,研究了热处理温度、催化剂用量对该复合材料光催化性能的影响。光催化活性随焙烧温度升高而增大,550℃焙烧的样品光催化活性高。当催化剂用量为0.026g/10 m L时,20 mg/L的罗丹明B溶液在紫外光照射100 min后,降解率可达到90%。该复合物对罗丹明B溶液的光催化降解符合一级动力学方程。

复合蓄能光催化材料BiOCl/Sr_4Al_(14)O_(25):Eu^(2+),Dy^(3+)的研究

由水解法在发光粉Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+表面原位制备了光催化剂BiOCl,得到了新型蓄能光催化材料BiOCl/Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+。这种蓄能光催化材料能够储存外界光能,并缓慢释放为光催化反应提供能源,实现了无外光照射下的催化降解功能。这种材料具有稳定、可重复利用的优点,有潜在的实际应用价值。蓄能光催化材料打破了光催化反应只能在外光源照射下进行反应、关闭外光源即停止反应的限制,为光催化反应不受光源限制从而长期进行光催化反应提供了一种思路和实用材料。

Ca3Co3.9Cu0.1O9/Bi2Ca2Co2Oy复合材料的热电性能

采用助溶剂法合成Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9粉体,与Bi_2O_3混合压制、烧结,制备出Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9/Bi_2Ca_2Co_2O_y复合材料,通过改变Bi_2O_3的加入量,研究其对复合材料热电性能的影响。结果表明:Bi_2O_3的加入能够提高样品的致密度;随着Bi_2O_3加入量的增加,样品的电阻率明显降低,Seebeck系数变化不大,功率因子显著增大;在973 K的温度下,Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9(Bi_2O_3)0.2样品具有最大功率因子,达到3.27×10-4Wm-1K-2。

Nd掺杂Bi_2O_3-TiO_2纳米复合材料的制备、表征与模拟太阳光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Nd掺杂Bi2O3-Ti O2纳米复合材料,利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)等分析测试手段对样品的微观结构和吸光性能等进行了表征,并以甲基橙溶液的降解作为探针反应,考察了样品的模拟太阳光催化性能。结果表明:所有S-X样品均呈锐钛矿结构;Nd以氧化物的形式附着在Bi2O3-Ti O2纳米复合材料表面;Nd具有敏化Bi2O3-Ti O2纳米复合材料的作用;S-0.250样品的光催化活性最好,当其用量为2.5g/L时,25mg/L的甲基橙溶液在模拟太阳光下照射5h后,脱色率可达到99.3%。

PPS／Al2O3导热复合材料的性能及其应用

以微米级三氧化二铝(Al2O3)为导热填料,制备了聚苯硫醚(PPS)/Al2O3导热复合材料,研究了硅烷偶联剂表面改性对PPS/Al2O3复合材料力学性能和导热性能的影响。研究表明,硅烷偶联剂对Al2O3的表面改性提高了PPS/Al2O3导热复合材料的力学性能,且材料的热导率随着Al2O3含量的增加而增大,当Al2O3的质量分数为70%时,未改性和改性Al2O3填充PPS导热复合材料的热导率分别达到2.279 W/(m.K)和2.392 W/(m.K),后者的热导率在Al2O3含量较高时偏离Agari理论曲线。SEM分析表明,改性Al2O3在PPS中分散均匀,两者结合紧密。经应用研究表明,PPS/改性Al2O3质量比为40/60的导热复合材料完全可满足发动机零部件、高耐热电子元器件对材料导热与力学性能的要求。

BiOCl/Bi_2O_3异质结复合光催化剂的制备和光催化性能研究

以五水硝酸铋、硝酸、氢氧化钠、盐酸为原料,用盐酸浸渍法制备了盐酸与氧化铋物质的量比分别为0.3∶1、0.5∶1、0.7∶1、1∶1的BiOCl/Bi2O3异质结新型复合光催化剂。用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对材料进行了表征。250 W高压汞灯照射下,用光催化降解罗丹明B反应来测试催化剂的光催化活性,结果表明BiOCl/Bi2O3复合光催化剂的性能明显优于单体Bi2O3。当盐酸与氧化铋物质的量比为0.7∶1时,BiOCl/Bi2O3催化剂的光催化活性最佳。最后研究了抑制剂对BiOCl/Bi2O3复合光催化剂降解罗丹明B的影响,发现三乙醇胺和碘化钾都有一定的抑制作用。

La_2O_3和WSi_2增强MoSi_2基复合材料的摩擦磨损性能研究

选用MRH-5A型环-块摩擦磨损试验机测定了3种载荷和2种转速条件下La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料在滑动干摩擦时的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜分析了复合材料磨损表面形貌.结果表明:La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的抗磨性能优于MoSi2及WSi2/MoSi2材料;当载荷与速度乘积(pv)值小于183.04N·m/s时,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的磨损质量损失仅为相同条件下MoSi2的1/4～1/6和WSi2/MoSi2的1/2;这是由于La2O3和WSi2复合增强相存在硬化和韧化协同作用所致;随着pv值增加,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料依次呈现犁削、粘着磨损和疲劳磨损特征.

Al_2O_3陶瓷复合材料的研究进展

介绍了Al2O3陶瓷增韧技术和Al2O3陶瓷增强金属基复合材料的研究进展,指出复合增韧是未来Al2O3陶瓷增韧技术的发展方向;金属表面自生Al2O3防护层技术是提高金属耐蚀性,降低成本的有效方法;三维网络Al2O3陶瓷/金属复合材料具有更优良的力学性能;仿生设计和计算机模拟技术是开发新型网络Al2O3陶瓷骨架的重要手段。