4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔在TiO_2(100)表面吸附的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,在PW91/DNP水平上研究了4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔(简称P)的低聚合物P_n(n=1～5)的稳定性和化学活性.结果表明:随着聚合度增加,P_n的稳定性降低,化学活性增强.采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,研究了化合物P在TiO_2(100)表面的吸附,通过吸附前后化合物P的Mulliken charge和前线轨道分析表明:当P吸附在TiO_2(100)表面时,P向TiO_2(100)表面转移0.692 e电荷,前线轨道能隙变窄.通过吸附前后TiO_2(100)表面的能带和态密度分析表明:在TiO_2(100)表面吸附了化合物P后,能带向低能区移动,且TiO_2中价带和导带间的禁带消失.理论预测的结果与实验值吻合.

SrTiO_3斜切基片上外延生长YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的扫描探针显微镜研究

采用激光脉冲沉积法在钛酸锶SrTiO3 (0 0 1)斜切基片上外延生长YBa2 Cu3 O7 δ薄膜 ,在大气环境下采用扫描探针显微镜对YBa2 Cu3 O7 δ薄膜的表面纳米形貌进行直接观察。发现YBa2 Cu3 O7 δ薄膜具有相对光滑的表面形貌 ,薄膜表面由沿SrTiO3台阶趋向外延生长的纳米台阶组成 ,薄膜生长模式主要以台阶媒体生长为主。

TiO_2/SrTiO_3复合薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶旋涂法制备多孔结构的TiO2/SrTiO3复合薄膜,研究TiO2/SrTiO3异质结薄膜结构对光催化性能的影响,并采用XRD、SEM等测试手段对样品的结构和形貌进行表征.结果表明:TiO2/SrTiO3复合薄膜的光催化效率高于单一的TiO2薄膜或SrTiO3薄膜,薄膜的结构组成对复合薄膜的光催化效果影响很大.采用"四层SrTiO3及一层TiO2"的结构组成时,复合薄膜对亚甲基蓝溶液的光催化效率最高,2h降解率为72.1%.

SO_4^(2-)/TiO_2/La^(3+)催化合成季戊四醇三丙烯酸酯

以自制的稀土改性固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+为催化剂,通过酸醇直接酯化合成了季戊四醇三丙烯酸酯(PETA),研究了反应条件对产率的影响、催化剂的制备条件对其催化活性的影响,得到较佳工艺条件,并简单探讨了催化剂的表面组成特征及催化机理。结果表明:当酸醇摩尔比为3 5∶1,催化剂、阻聚剂用量分别为2%、1 5%(以酸、醇总质量计),甲苯用量为55%(反应物总质量计),120℃左右反应3h,产率可达78 5%;该固体酸催化剂可代替浓硫酸,是一种具有广泛应用前景的环境友好型催化剂。

TiO_2/SiO_2催化剂的1-己烯异构化性能研究

以商业粗孔硅胶为载体、钛酸四丁酯为原料制备了负载型TiO2 /SiO2 复合氧化物,分别采用H2SO4 和USY、PREHY、Hβ、SAPO-11等分子筛对其进行改性,并以1-己烯的异构化反应为探针反应,在加氢微反装置上考察了复合氧化物及改性复合氧化物对1 -己烯的异构化性能。结果表明,TiO2 /SiO2 具有比商业Al2O3 更大的酸量和更高的1-己烯骨架异构化选择性;TiO2 /SiO2 经硫酸改性后表面酸量和酸强度有所提高, 1-己烯的骨架异构化性能得到改善;在所用分子筛中,SAPO-11改性的TiO2 /SiO2 具有最高的1-己烯骨架异构化选择性;但同时具有较高的1-己烯缩合-裂解反应选择性。

H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上吸附和解离的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论研究了0.25单层(ML),0.5ML,0.75ML和1ML吸附率下H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上的吸附行为.比较了不同吸附率下分子吸附和解离吸附的稳定性,利用微动弹性带(nudged elastic band)方法计算了H2O的解离势垒.结果表明:在低吸附率(0.25ML和0.5ML)时,H2O表现为解离吸附;在0.75ML吸附率下,分子吸附和解离吸附同时存在;而在全吸附(吸附率为1ML)时,分子吸附更稳定.基于对H2O分子与表面之间以及H2O分子之间的电荷转移和相互作用的分析,讨论了吸附率对H2O吸附和解离的影响.

氧化铝表面Ti修饰对负载金属Mo分散性能的影响

分别用扫描透射-高角环形暗场像(HAADF-STEM)和高分辨电子显微技术(HREM)表征了氧化态和硫化态Mo/Al_2O_3,Mo/6%TiO_2-Al_2O_3,Mo/12%TiO_2-Al_2O_3催化剂中MoO_3颗粒尺寸和MoS_2片晶的层数与长度,发现氧化态催化剂中MoO_3颗粒的平均尺寸从Ti修饰前的0.7nm增加到修饰后的1.0nm;硫化态催化剂中MoS_2片晶的平均层数从1.1增加到1.2,平均长度从3.0nm增加到3.2nm。并从金属-载体相互作用理论解释了其形成机理。基于以上结果,根据MoO_3颗粒和MoS_2片晶中钼原子数变化,研究了催化剂硫化过程中金属晶粒的生长演变过程。

TiO_2/SrTiO_3薄膜电极制备及其光电化学性能研究

采用商用P25TiO2为原料制备纳米多孔TiO2电极,用水热法在多孔TiO2表面包覆SrTiO3。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及紫外-可见光谱仪对TiO2/SrTiO3薄膜电极进行表征。探讨了水热反应温度对TiO2/SrTiO3薄膜电极组装染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电化学性能影响。结果表明:在纳米多孔TiO2电极表面生成了均匀的SrTiO3包覆层,且SrTiO3包覆的样品吸收边有红移;与TiO2薄膜电极相比,不同水热反应温度下制备的TiO2/SrTiO3薄膜电极组装DSSC的光电转换效率均有所提高,180℃时全光转换效率提高了24%。