基于一锅法制备的Ag/AgCl/CeO_(2)复合纳米材料及其光催化有机物降解性能

采用一锅法制备Ag/CeO_(2)光催化剂,并通过原位氧化法进一步制备Ag/AgCl/CeO_(2)复合材料,使用XRD、SEM对Ag/AgCl/CeO_(2)复合纳米材料的结构、形貌进行表征,采用橙黄II、罗丹明6G、诱惑红等有机染料测试复合材料的光催化性能。结果表明:AgCl在Ag/AgCl中占比80%时,Ag/AgCl/CeO_(2)复合材料的光催化性能最佳,在模拟太阳光辐照6 min后能降解93%的橙黄II,且在4次循环8 min内能降解90%以上的橙黄II,在紫外-可见混合光照60 min后,能降解约90%的罗丹明6G和诱惑红。Ag/AgCl/CeO_(2)复合材料具有优异的光催化活性的主要原因是贵金属Ag的局域表面等离子共振效应以及金属/半导体异质结结构。

Cu掺杂CeO_(2)纳米材料的制备及催化一氧化碳氧化的研究

实验采用溶剂热和高温处理的方法制备了不同铜负载量的多孔纳米CuCeO_(2)催化剂,通过SEM、XRD、TEM及XPS等对复合催化剂的形貌、结构、性能等进行了表征。考察了掺杂0~10%的CuCeO_(2)催化剂对一氧化碳氧化的催化影响。研究结果表明,与CeO_(2)相比,Cu掺杂的CeO_(2)复合空心微球表现出更强的CO氧化活性,随着Cu质量分数的增加,Cu掺杂的CeO_(2)的催化活性先增加后减少,其中,5%CuCeO_(2)催化剂催化活性最好,一氧化碳在140oC即被完全氧化。

CeO_2/SnO_2纳米材料的制备与气敏性能研究

本文应用溶胶-凝胶法制备了7种不同成分和煅烧温度的CeO2／SnO2材料，应用X射线衍射方法对其中的3种进行了结构表征和粒度分析，运用自组装的气敏性能设备检测了该7种不同成分的CeO2／SnO2材料的气敏性能，简要分析了其气敏机理。结果表明：掺杂CeO2有利于SnO2晶粒的细化；掺杂CeO2和La2O3可改变或提高SnO2气敏材料对某些气体的气敏性能；煅烧温度在600℃～800℃之间，掺杂2％CeO2的CeO2／SnO2气敏材料，随煅烧温度上升，气敏性能下降；煅烧温度600℃、掺杂5％CeO2的CeO2／SnO2气敏材料，对乙醇具有较高的灵敏度和选择性，具有开发应用价值；CeO2／SnO2气敏材料的气敏机理为表面电导控制型。

氧化锑(Sb_(2)O_(3))纳米材料的制备及应用现状

综述了近些年Sb_(2)O_(3)纳米材料的制备方法、工艺及其应用的研究进展,并对其未来发展前景进行了展望。目前,Sb_(2)O_(3)纳米材料的制备方法可分为固相法、气相法和液相法三大类,以机械球磨法、低压蒸汽法、等离子法、醇解法、化学还原法和静电纺丝法为典型代表,上述方法兼具高效且稳定等优点,但也存在能耗大、制备过程复杂及力学性能较差等局限性。Sb_(2)O_(3)纳米化后可显著提升其耐磨性、折射率、质子电导率等,可被拓展应用于阻燃剂、传感器及半导体等领域。针对目前Sb_(2)O_(3)纳米材料性能难以显著提升且无法单独使用等问题,其未来发展方向将在现有技术基础上加以研究创新,有望在Sb_(2)O_(3)纳米纤维上获得优异的力学性能,并实现性能显著提升的同时提高其实际应用性。

CeO_(2)/MMT纳米复合材料的制备及其可见光催化氧化性能研究

采用沉淀法和水热法合成CeO_(2)/MMT纳米复合材料,利用XRD、SEM、BET和UV-Vis DRS等方法对材料的结构、形貌、织构特性和光吸收性能进行分析。在长弧氙灯照射下,模拟太阳可见光降解四环素,研究降解液pH、CeO_(2)与MMT的质量比、催化剂用量及抗生素初始浓度等参数对CeO_(2)/MMT光催化的降解性能的影响。结果发现,CeO_(2)/MMT光催化氧化性能较CeO_(2)的要好,且催化氧化反应宜在酸性溶液中进行,当CeO_(2)与MMT的质量比为2时,取得良好的催化降解效果;随着催化剂用量的增大,催化降解率增大,最佳催化剂用量宜为2.5 g/L;四环素初始质量浓度在0.02 g/L以下,降解效果较好;在最佳工艺条件下,CeO_(2)/MMT对四环素的降解率达95%左右。自由基捕获实验发现,CeO_(2)/MMT可见光催化氧化降解过程中•O_(2)^(-)和h^(+)两个活性基团起主要作用,其催化性能稳定,重复使用效果较好。

聚合物辅助合成不同形貌CaF2:Ln (Ln = Eu3 , Tb3 )微/纳米材料

本文通过简单的溶液搅拌法,分别在聚合物羧甲基纤维素钠(CMCNa)和苯乙烯–顺丁烯二酸酐共聚物钠盐(SMANa)的存在下合成了CaF2微/纳米材料。电镜测试结果表明通过控制反应条件,得到具有不同尺寸和形貌的CaF2,如直径为500 nm的表面光滑的球状、表面粗糙的微米球以及由纳米线聚合而成的长度为1.5~4 μm纳米棒束。另外,研究了分别掺杂Eu3 及Tb3 后材料的荧光性质,结果显示CaF2:Eu3 与CaF2:Tb3 分别发射出耀眼的红光和绿光。

可控合成具有增强光催化性能的CeO_(2)纳米中空球/g-C_(3)N_(4)纳米复合材料

以Ce(NO_(3))_(3))·6H_(2))O和三聚氰胺为原料,采用简单的原位聚苯乙烯球模板法成功合成了一种新型CeO_(2)纳米中空球/g-C_(3)N_(4)纳米复合材料。将其用于紫外光催化降解对硝基苯胺(PNA)。结果表明,当CeO_(2)的复合质量分数为2.5%时,PNA降解效率达到90.26%。动力学拟合结果表明,PNA光催化降解过程符合拟一级反应动力学特征。与g-C_(3)N_(4)(k=0.0060 min^(-1))和CeO_(2)(k=0.0023 min^(-1))相比,CeO_(2)纳米中空球/g-C_(3)N_(4)复合材料光催化降解PNA的反应速率常数(k=0.0110 min^(-1))分别提高了1.8倍和4.8倍。CeO_(2)和g-C_(3)N_(4)复合后形成的异质结构促进了光生载流子的分离,延长了光生载流子的寿命,从而显著提高了光催化性能。

锰浸出液制备棒状β-MnO_(2)纳米材料

湿法浸出锰矿或锰渣中的锰得到的硫酸锰浸出液中含有钙、镁杂质离子,对后续锰产品的纯度造成很大影响。为深度除硫酸锰浸出液中的Ca^(2+)、Mg^(2+),并最大化利用锰浸出液,可以将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料。以含钙、镁的硫酸锰浸出液为研究对象,将锰浸出液除钙、镁后,以(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)为氧化剂,采用水热法将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料,探究溶液的pH、反应温度、反应时间对制备MnO_(2)纳米棒物相和形貌的影响。结果表明:当反应温度为150℃、反应时间为10 h、加入氧化剂用量为理论量、反应pH为1~7的条件下制备出的β-MnO_(2)结晶度最好。

TiO_(2)复合纳米材料在电化学酶传感器中的应用

近年来,生物传感器逐渐普及到各领域,如食品检测、生物医疗、化学分析等。随着纳米技术领域的快速发展,通过将各种纳米技术应用到电化学酶传感器,促进电化学酶传感器向全新方向发展。目前,纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等特征,与其他材料相比较,其具有光、磁、电等突出表现。在生物传感器方面,要求电极材料具有良好的导电性和相容性,能同步负载大量的生物酶分子,提高生物酶分子与电极间的传递效率,缩短效应时间,提高传感器的灵敏度,从而实现传感器性能最佳化。

CeO_(2)改性CuO纳米棒协同促进电催化还原CO_(2)制乙烯

随着社会经济发展及人类活动扩大,大气中CO_(2)的浓度日益增加,且带来诸多环境污染问题.因此开发高效、可持续的CO_(2)转化方法至关重要.本文基于电催化反应机理,制备了一系列CuO/CeO_(2)纳米棒复合材料,以促进二氧化碳高选择性还原为C2H_(4).结果表明,经过优化后的CuO/CeO_(2)-2(molCeO_(2):mol_(CuO)=2%)电催化剂在电流密度达到20mA/cm^(2)时,所需电位最低(-0.99V vs.RHE),且对乙烯具有最高的选择性,在电压为-1.08V vs.RHE时,法拉第效率高达46%.此优势可能与大的表面积、更粗糙的表面以及CuO和CeO_(2)之间的协同效应有关,有效提高了反应活性位点和电子转移效率.本研究将为设计和优化CuO基复合材料以实现CO_(2)的高效转化提供理论指导.

Fe_(3)O_(4)/GO/CeO_(2)复合纳米材料的制备及其对水中亚甲基蓝吸附性能研究

首先通过溶剂热法制备Fe_(3)O_(4)纳米颗粒,再通过离子强度调控法制备磁性氧化石墨烯(Fe_(3)O_(4)/GO),最后用共沉淀法制得Fe_(3)O_(4)/GO/CeO_(2)复合纳米材料,并用扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)、X射线衍射(XRD)等技术对其进行表征。结果表明:Fe_(3)O_(4)纳米颗粒与CeO_(2)纳米颗粒均匀地分散在GO上。研究了Fe_(3)O_(4)/GO/CeO_(2)复合纳米材料对亚甲基蓝染料的吸附性能,并考察了不同因素对吸附性能的影响。由于Fe_(3)O_(4)纳米颗粒有着磁性的性质,易回收分离,具有再生利用性能。吸附实验结果表明:Fe_(3)O_(4)/GO/CeO_(2)复合纳米材料循环5次后对亚甲基蓝的吸附率仍在95%以上。因此,Fe_(3)O_(4)/GO/CeO_(2)复合纳米材料是一种新型优良的吸附剂材料,被应用于模拟染料废水中的亚甲基蓝去除研究。

CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2)S型异质结复合材料促进CO_(2)光催化还原为CH_(3)OH的机制分析

随着全球气候变暖加剧,降低CO_(2)浓度成为当务之急。除了减排,将其转化为化学品或燃料也是一种有效的方式。CH_(3)OH作为化工原料和清洁能源,其光催化制备环保且能循环利用碳资源。文章提出了一种用于在可见光照射下从CO_(2)中获得CH_(3)OH产量的有效的介孔材料—CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2) S型异质结纳米复合材料。与原始的CeO_(2) NPs相比,CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2)异质结光催化剂表现出优异的CH_(3)OH产率。在所有纳米复合材料中,在12%CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2)异质结上的CO_(2)转化率允许最大限度地产生CH_(3)OH,产率显著提高,比原始CeO_(2)NPs提高了3倍。文章主要分析了CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2)复合材料促进CO_(2)光催化还原为CH_(3)OH的机制,以及透射电子显微镜(TEM)图像、晶体结构相和相纯度、N2吸附等温线和孔径分布。利用先进实验技术和理论计算,揭示电子空穴迁移、CO_(2)吸附活化及CH_(3)OH生成路径,旨在为设计高效光催化剂提供新思路。

熔融碳酸盐燃料电池CeO_(2)包覆改性阴极材料研究

通过聚合物前驱体法成功制备了1种新型的MCFC阴极材料,该材料使用了CeO_(2)对传统阴极材料镍粉进行了表面包覆,X射线衍射、扫描电镜测试确证合成了CeO_(2)包覆的Ni粉末材料;空隙率测试结果显示,制备的CeO_(2)包覆的镍阴极材料的孔隙结构与普通镍阴极材料相似;另外,在温度650℃、V_(1)(CO_(2))∶V_(2)(O_(2))=2∶1气氛条件下,CeO_(2)包覆镍阴极材料在熔融碳酸盐中的溶解度比纯镍阴极材料明显降低。

多孔SiO_2与TiO_2复合纳米材料的制备及光催化性能

在溶胶-水热法所合成的锐钛矿相TiO2纳米晶基础上,利用模板剂调制的SiO2溶胶进一步合成了多孔SiO2与TiO2复合纳米粒子,重点研究了复合SiO2对纳米锐钛矿相TiO2热稳定性及光催化活性的影响.结果表明,复合SiO2提高了纳米锐钛矿相TiO2的热稳定性,经过900℃热处理后的TiO2仍然具有以锐钛矿相为主的相组成.在光催化降解罗丹明B实验过程中,经过高温热处理的复合纳米材料表现出优于Degussa P25 TiO2的活性,这主要与其锐钛矿相结晶度提高和具有较大比表面积等有关.

TiO_2-CdS-MCM-41复合纳米材料的合成和表征

利用γ-巯丙基三甲氧基硅烷及表面预吸附水解技术在MCM-41介孔分子筛孔道内部以化学键合的形式依次引入了CdS和TiO2纳米粒子.紫外-可见吸收光谱结果表明,借助于巯基的络合能力,MCM-41能有效地从反胶束中萃取CdS纳米粒子.利用小角XRD谱图成功地跟踪观察到了MCM-41介孔分子筛随纳米粒子的引入而产生的孔径变化.

纳米(CeO_2)_(0.95)(GdO_(1.5))_(0.05)材料的制备与电化学性能

采用改进的氨水-双氧水法制备了纳米(CeO2)0.95(GdO1.5)0.05粉末,并利用TGA/DTA、XRD和TEM对粉末进行了表征。由TGA/DTA分析曲线可知,粉末在621℃完全转化为晶态(CeO2)0.95(GdO1.5)0.05;XRD分析表明,粉末样品为萤石结构,计算得粉末的粒度为5.23nm,晶胞常数为0.5406nm;由TEM照片可以看出,粉末呈软团聚状,颗粒细小均匀,粒径分布在5～10nm范围内,与XRD的分析计算结果基本一致。用SPS法制备了纳米(CeO2)0.95(GdO1.5)0.05固体电解质材料,采用交流阻抗法测试其电导率,晶格电导率为1.32E-3S/cm,晶界电导率为0.24E-5S/cm,与普通材料相比,纳米材料的晶格电导率提高了两倍,晶界电导率提高了100多倍,但晶界电导仍小于晶格电导,即晶界仍然是阻抗性的。

溶剂热法制备Bi_2S_3纳米材料

By using Bi(S2CNEt2)3 as single-source precursor, Bi2S3 nanoflowers and nanorods have been obtained via a solvothermal treatment. The effect of water, ethylene glycol and polyethylene glycol as reaction medium on the structure and shape of Bi2S3 nanosized materials was investigated, and Bi2S3 nanoflowers and nanorods were characterized by SEM, TEM and XRD.

不同形状TiO_2纳米材料在耐NaCl溶液及微生物腐蚀中的应用

采用电沉积方法研究制备了分别含TiO2纳米球、TiO2纳米线和TiO2纳米管的一系列Ni-P-Cr基复合镀层的耐海水微生物腐蚀的新型复合材料。TiO2纳米材料的形貌采用TEM表征。以SEM、EDX测试技术研究了复合镀层的表面形貌和元素组成。并分别在质量分数为3.5%NaCl溶液及以硫酸盐还原菌(SRB)为腐蚀介质,应用极化曲线和电化学阻抗谱法(EIS)研究了各种复合镀层的耐蚀和抗菌性能。结果表明,含TiO2纳米管的Ni-P-Cr基复合镀层具有更优良的耐电解质及微生物腐蚀性能。

铽(Ⅲ)掺杂TiO_2纳米材料相转移和光催化性质研究

以无水丁二醇为溶剂在中性条件下用溶胶凝胶法制备了系列Tb3 + (x =0 0 0 2 5～ 0 .0 7)均匀掺杂的二氧化钛纳米材料 .研究结果表明 ,Tb3 + 掺杂对纳米二氧化钛的相转移有很强的抑制作用 .这种抑制作用的强弱与Tb3 + 掺杂的浓度有密切关系 ,Tb3 + (x =0 .0 2 )的掺杂对TiO2 锐钛矿 (anatase)向金红石 (rutile)转化的抑制作用最强 .伴随着发生相转移温度的提高 ,掺杂纳米二氧化钛材料的高温烧结大大缓解 ,掺杂纳米TiO2 的热稳定性明显增强 ;掺杂浓度越高 ,热稳定性提高越大 .对罗丹明的光降解实验表明 ,Tb3 + 掺杂可以有效提高TiO2 光催化活性 .对不同浓度、不同煅烧温度样品光催化降解活性进行系统考察后发现 ,Tb3 + (x =0 .0 2 )掺杂的样品在不同煅烧温度下均显示出最好的光催化效率 ,说明掺杂浓度对其光催化性质影响很大 .用浸渍法制备的样品其光催化活性较纯的二氧化钛低 ,并且其催化活性随浸渍浓度的增加而降低 ,表明稀土离子的分布是影响稀土掺杂纳米TiO2

不同TiO_2原料制备一维钛酸盐纳米材料(英文)

以不同二氧化钛为原料, 用水热法制备一维钛酸盐纳米材料. 原料一次粒径和晶体结构对一维纳米钛酸盐的形貌和结构的影响很大. 原料的一次粒径越小, 反应过程中产物的形貌和晶相转变越快; 纯锐钛矿相有利于钛酸盐纳米管的形成, 而少量金红石相则有利于纳米管向纳米线的进一步转变和晶相转变.