Bi_(2)O_(3)-CuO复合材料的制备及其电催化还原CO_(2)性能研究

采用沉淀法-水热法合成了电催化Bi_(2)O_(3)-CuO复合材料.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)等方法对样品的结构和形貌进行了研究.用电化学测试方法对材料电催化性能进行研究,用气相色谱和核磁共振氢谱对产物进行分析.电催化实验结果表明,Bi_(2)O_(3)-CuO复合材料的电催化性能及对甲酸盐的选择性远高于Bi_(2)O_(3)和CuO.其中比例为1∶1的Bi_(2)O_(3)-CuO复合材料性能最好,在-1.2 V vs.RHE的电位下,甲酸盐的法拉第效率为90.3%,电流密度为20 mA/cm^(2),测试10 h保持稳定.

磁性MoS_2/CuO/Fe_3O_4复合材料的合成及光催化性能研究

采用催化剂负载到助催化剂上制得一种可以磁分离的光催化复合材料。采用湿化学法制备纳米级二硫化钼,用化学沉淀法制备球状纳米级氧化铜,通过磁力搅拌将其分散在溶有二硫化钼的去离子水中,形成含二硫化钼/氧化铜复合微粒的微乳液,经水热反应、烘干得其复合材料。采用简单的溶剂热法制备球状Fe_(3)O_(4),将所得复合材料超声处理,使其均匀分散在含四氧化三铁的悬浊液中,再经水热反应、烘干煅烧后得到纳米级磁性MoS_(2)/CuO/Fe_(3)O_(4)复合材料。通过扫描电镜、红外等手段对该磁性复合材料进行表征,复合材料具有良好的吸附性能和光催化性能,并可通过磁场进行分离和回收。

SnO/Nd_(2)O_(3)复合材料的制备及可见光催化性能

通过超声反应制备了SnO/Nd_(2)O_(3)复合材料,评估了复合材料在可见光下降解甲基橙的光降解性能。结果表明,Nd_(2)O_(3)能很好地与SnO复合。SnO/Nd_(2)O_(3)复合材料在可见光区的吸收比SnO样品强。其中,SnO/2%Nd_(2)O_(3)复合材料表现出最高的光催化性能,在60 min内可以降解99.6%的甲基橙。

静电纺丝法制备CuO/SnO_2复合材料及其气敏特性研究

为研究p型材料和n型材料复合时气敏特性的变化,采用静电纺丝法分别制备了CuO、SnO_2以及3种比例混合的CuO/SnO_2复合纳米纤维材料,并通过XRD及SEM对其形貌、微观结构等进行表征.测试了该5种材料对丙酮、甲醛、甲醇、乙醇、甲苯等VOC气体的敏感特性.研究表明,CuO/SnO_2=2∶1的复合材料对丙酮、甲苯和乙醇的的响应值有一定提高;CuO/SnO_2=1∶1的复合材料对丙酮具有很高响应的同时,对乙醇和甲苯的响应产生了一定的抑制作用,从而大大提高了材料的选择性.其机理是:半导体材料复合后,在复合材料的表面会有更多的氧吸附,导致更多的VOC气体在半导体材料表面发生反应,使材料的电阻值变化更加明显,提高了材料的响应值.

原位反应合成AgSnO_2CuO电触头复合材料性能的研究

AgCu、AgSn、AgSnCu、Ag_2O、Ag粉经研磨、烧结和复压复烧等实验过程制备出AgSnO_2CuO复合材料,并研究了该材料的密度、硬度、电阻率以及显微组织。结果表明,以AgCu、AgSn为原料的复合材料组织分布比以AgSnCu为合金原料的均匀,并且弥散程度较高。此外,压坯密度和烧结后样品密度变化不大,且复压复烧可有效提高样品的密度,复压复烧后样品的电阻率比烧结态的低,而硬度有所升高。

CuO/SnO_2/壳聚糖复合材料光催化降解猩红B研究

采用共沉淀及流延法制备了CuO/SnO2/壳聚糖复合材料,运用TEM和XRD技术手段对其进行表征,并系统地研究了在猩红B溶液暗态吸附60min后,强化日光照射下催化剂投加量、猩红B初始浓度、无机阴离子和催化剂重复使用对猩红B光催化降解脱色效果的影响。结果表明:当催化剂投加浓度为1.0g/L,pH为6.2时,对初始浓度为15mg/L的猩红B进行强光照射300min后,脱色率可达99.19%;而CO32-、Cl-、SO42-和PO43-等阴离子对猩红B染料的降解脱色均有不同程度的抑制作用;催化剂重复利用5次后,吸附协同可见光催化处理360min,对猩红B的脱色率仍可达到98.69%。

CuO/TiO_(2)复合材料制备与光催化性能研究

采用溶胶—凝胶法在550℃热处理条件下制备纯TiO_(2)及CuO/TiO_(2)复合光催化材料.通过X射线衍射、扫面电子显微镜和荧光光谱等方法对催化剂的晶体结构、微观形貌,以及光生电子和空穴复合率进行表征,并以亚甲基蓝作为目标污染物,研究其光催化性能.结果表明,采用550℃热处理工艺制备的纯TiO_(2)为锐钛矿结构,Cu元素加入后,TiO_(2)中出现了微量的金红石,促进了锐钛矿向金红石转变,并且产生了CuO相,形成了CuO/TiO_(2)复合材料.CuO的产生有利于抑制光生电子与空穴的复合,但CuO/TiO_(2)对亚甲基蓝的降解率低于纯TiO_(2),这可能是CuO/TiO_(2)复合材料的纳米颗粒团聚现象增强,比表面积降低所致.

CuO-SnO2花状结构复合材料的制备及气敏特性研究

采用简单的一步水热合成路线制备了CuO-SnO 2花状结构复合材料,通过SEM,XRD,XPS对相应的微观结构进行了分析表征。结果显示:所制备的花状结构由形状、大小相似的纳米片组装而成,直径为2~5μm,CuO的含量对SnO 2花状结构没有影响。将制得的花状结构复合材料构筑旁热式气敏元件,并采用静态配气法测试了气敏元件对三甲胺气体的敏感特性。结果表明:相比于纯SnO 2元件,CuO-SnO 2元件对三甲胺气体表现出灵敏度高、检测下限低、选择性好、响应和恢复迅速等优点,其气敏性能的提高归因于SnO 2与CuO接触面p-n异质结的构筑及CuO的催化特性。

酞菁钴/SnO_2纳米复合材料的原位合成及可见光光催化

以Co(Ⅱ)为模板,通过邻苯二腈在SnO2纳米颗粒表面直接原位合成酞菁钴(Co(Ⅱ)Pc)/SnO2纳米复合材料,并采用XRD、TG-DTA、UV-V is和FT-IR等测试技术对合成产物进行了表征,同时对材料进行了可见光光催化反应实验。实验结果表明,采用原位合成方法能够在SnO2纳米表面上原位生成Co(Ⅱ)Pc,在可见光照射下,复合材料首先由CoPc吸收可见光,激发电子通过Co—O键注入至纳米SnO2导带,并与O2气作用形成超氧自由基,在150 m in内使罗丹明B的可见光降解率达87.1%,且其催化活性经10次循环使用,稳定性较好。

反应合成Ag/SnO_2复合材料挤压过程有限元模拟

通过热力模拟压缩试验研究Ag/SnO2复合材料在不同变形条件下的流变应力行为,并根据试验数据确定再结晶动力学方程及再结晶晶粒尺寸方程中的材料参数,经过有限元模拟得出反应合成法制备的Ag/SnO2复合材料在挤压过程中的晶粒尺寸演变情况及最终晶粒尺寸。与实际挤压后试样的电镜照片进行对比,模拟结果与实验吻合,揭示了挤压过程晶粒尺寸变化的机制和变化特征。

高压对纳米ZnO和ZnO/SnO_2复合材料的结构和发光性能的影响

利用溶胶-凝胶法制备出了纳米晶ZnO与含有3%摩尔分数SnO2的ZnO/SnO2复合材料,在六面顶压机上对制备出的两种样品进行了室温下6、GPa的高压处理。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和光致荧光谱(PL)等方法,对高压处理前后样品的结构和发光性质进行了表征。结果表明:高压处理后回收到的纳米晶ZnO和ZnO/SnO2复合材料的平均粒径分别减小5.9%和26.3%;高压处理后ZnO和ZnO/SnO2复合材料光致发光谱的发光带强度都有所降低,但ZnO/SnO2复合材料发光带强度降低幅度比纯ZnO小,对产生这些现象的原因进行了讨论。

SnO_2/石墨复合材料作为锂离子电池负极材料研究

自从上个世纪90年代锂离子电池应用于便携式电器以来,电池负极材料的研究就成为热点之一.在锂离子二次电池中商品化的负极材料均为碳材料,其可逆容量不高,仅为金属锂容量的十分之一左右[1].在电池首次充放电过程中不可避免地都要在碳负极与电解液的界面上反应形成覆盖在碳电极上的钝化薄层(SEI),造成不可逆能量损失,有时甚至会引起碳电极内部的结构变化和接触不良.

纳米CuO催化剂晶粒尺寸对Mg_2Ni基复合材料储氢性能的影响

利用沉淀法制备纳米CuO,通过不同煅烧温度控制其晶粒尺寸。XRD测试表明,所得样品为CuO单相结构,晶粒尺寸分别为7.5,14.4nm和23.4nm。利用球磨法制备Mg_2Ni-Ni-5%(摩尔分数,下同)CuO复合材料,对材料的电化学性能、动力学性能及气态放氢活化能进行测试分析。结果表明,添加纳米CuO可明显提高材料的最大放电性能,改善Mg基复合材料电极表面的电催化活性,提高材料体相内H的扩散能力。DSC测试表明,纳米CuO复合材料比无催化剂材料的放氢温度降低约50K。通过Kissinger公式计算得到Mg_2Ni-Ni和Mg_2Ni-Ni-5%CuO600复合材料的放氢活化能分别为86.9kJ/mol和89.3kJ/mol。

反应合成Ag/SnO_2复合材料本构关系研究

通过热力模拟压缩试验。研究了Ag/SnO2复合材料在不同变形条件下的流变应力行为,并根据试验数据确定了本构方程中的材料参数。从代数变换的角度得出了双曲正弦方程的2种近似形式,指数型本构方程与幂型本构方程,并确定了其适用范围,指数型方程适用于高应力区,幂型方程适用于低应力区,双曲正弦方程适用于所有应力水平,这与实验结果及文献报道相一致。

吸附法制备CuO/SiO_2纳米复合材料

为了研究和控制CuO粒子的生长,提出了一种利用吸附相纳米反应器制备纳米粒子的新方法.在SiO2表面的吸附层反应器中得到CuO纳米粒子,由络合滴定法测定了Cu离子的吸附速度,利用XRD、TEM、EDX和溶剂置换的方法研究了反应和吸附过程的特性.结果表明,Cu离子的吸附在1 h内达到平衡,60%的Cu离子被吸附到SiO2表面.随着温度的升高,吸附层体积会减小且络合吸附作用得到加强.由于吸附层度的限制,CuO晶粒粒径会减小.反庆在吸附层内发生,随水量的增加,SiO2表面环境发生突变,Cu量迅速达到最大值并不再改变.

聚苯胺/纳米SnO_2复合材料的表征及其氨敏特性

为了提高聚苯胺的灵敏性和稳定性,通过溶胶-凝胶法中的PANI前驱体法、浸渍-提拉法制备了聚苯胺/纳米SnO2复合材料粉末及其薄膜元件,利用FT-IR、XRD、SEM等分析手段对其进行了表征,并研究了SnO2/An摩尔比、氨气浓度对复合材料气敏性的影响,及其薄膜元件的长期稳定性。结果表明:随n(SnO2)/n(An)的增加,PANI衍射峰强度逐渐降低,且复合材料的团聚情况减轻;复合材料对500 ppm(1 ppm=10-6)氨气的灵敏度随n(SnO2)/n(An)的增加呈现减小-增大-减小的趋势,当n(SnO2)/n(An)=0.8时,灵敏度达到最大,为16.0。不同薄膜元件的灵敏度均随氨气浓度的升高而增大,且对低浓度氨气也具有较好地灵敏性。

CoPc/SnO_2/TiO_2复合材料的合成及表征

采用原位合成的方法制备了CoPc/SnO2/TiO2复合材料,利用UV,IR,XRD,SEM对产物进行了表征.结果表明,复合材料在紫外光谱中出现了酞菁特征吸收Q带的红移现象,红外光谱中出现了M-O的振动吸收峰,在XRD图谱中显示出SnO2/TiO2晶粒变小,并且在SEM中看出晶粒尺寸基本和XRD图谱显示一致.说明CoPc与SnO2/TiO2之间形成部分化学键.

SnO_2/C复合材料的制备及NO_x气敏研究

为制备在室温条件下对NOx的检测具有低检测线、响应迅速、灵敏度高的材料,通过高压静电纺丝法制备了多孔SnO2/C复合材料,采用TEM、SEM、XRD等手段研究了复合材料形貌及结构.研究表明:SnO2/C复合材料表面存在丰富的微孔、介孔和大孔,且以10 nm左右的介孔居多.室温下(16～18℃)对SnO2/C复合材料NOx气敏性的检测研究发现,SnO2/C复合材料对NOx有很好的气敏响应,最低检测体积分数可达0.97×10-7.放置48 h后再重复进行相同浓度的气敏性检测时,复合材料的气敏响应重复性较好.复合材料的气敏机理研究表明,空气中的氧气吸附于多孔SnO2/C复合材料表面,形成的氧负离子有助于提高NOx气敏性能.

原位液相沉积法制备SnO_2/石墨插层复合材料

为提高石墨作为锂离子电池负极材料的性能,将石墨进行氧化处理后,利用原位液相沉积法制备SnO2/石墨插层复合材料。利用红外、X射线衍射仪及扫描电镜等手段对所制备的材料进行表征。结果表明:石墨经氧化处理后,生成大量的极性基团,层间距扩大;原位液相沉积过程中,SnCl2.2H2O插入氧化石墨层间与氧化基团反应,生成SnO2;经过热处理,SnO2的结晶度得到提高,并均匀地分散在石墨层间。

SnO_2/聚氯乙烯复合材料的制备及光催化性能研究

以二氯化亚锡和聚氯乙烯(PVC)为主要原料,通过光化学合成的方法,在低功率紫外灯辐照下制备了复合光催化剂的前驱体,经热处理后得到了含有共轭聚合物结构的SnO2/聚氯乙烯复合光催化剂材料,并用XRD和UV-Vis等对复合材料进行了表征。光催化降解亚甲基蓝的实验表明,复合材料在可见光辐照下能有效地降解亚甲基蓝,复合材料的催化活性明显优于纯SnO2和PVC直接热处理产物。