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溶胶-凝胶法制备含氮TiO2光催化剂及其表征

于艳辉 , 徐传友

中国材料进展

以钛酸四丁酯为钛源,碳酸铵为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法制备了含氮的二氧化钛光催化剂.用X射线衍射对制备的试样进行物相分析,扫描电镜观察结构与形貌.用光电子能谱仪(XPS)做表面分析,以罗丹明B水溶液的光催化降解为模型反应,评价了所制备的试样的光催化活性.结果表明,用3种原料配比制备的TiO2粉末均为锐钛矿型结构.其中钛酸四丁酯与碳酸铵摩尔比为1:2试样光催化效果最好,其TiO2颗粒为纳米级尺寸,且粉末分散均匀.

关键词: 溶胶-凝胶法 , 二氧化钛 , 氮掺杂 , 光催化剂

纳米二氧化钛光催化剂研究进展

于艳辉 , 哈日巴拉 , 徐传友 , 宋艳艳

材料导报

半导体光催化技术对多种有机物有明显的降解效果,具有广阔的应用前景,近年来,半导体光催化已成为光化学领域及环境保护领域中的研究热点之一.介绍了近年来国内外二氧化钛(TiO2)半导体光催化技术的研究进展,主要涉及TiO2光催化机理、高活性TiO2光催化荆的制备与改性、TiO2在环境保护中的应用等方面的研究,并指出以后的研究方向.

关键词: 纳米TiO2 , 光催化剂 , 掺杂 , 改性

H2O2/TiO2超声协同光降解活性艳橙的研究

陈芳 , 易回阳 , 吴一鸣

影像科学与光化学

以活性艳橙溶液为模拟废水,通过H2O2/TiO2超声(US)协同作用光降解活性艳橙溶液,探讨了TiO2催化剂用量、H2O2用量、活性艳橙溶液的初始浓度、pH值、TiO2催化剂锻烧温度等对活性艳橙溶液降解率的影响,并比较了几种不同作用方式对活性艳橙溶液的降解效果.结果表明:UV/H2O2/TiO2/US协同作用降解活性艳橙溶液的效果最好;当活性艳橙溶液的初始浓度为20 mg·L-1,pH＝5,TiO2用量为0.4 g·L-1,H2O2用量为0.4 ml·L-1时,降解率可达92.06%.

关键词: 超声波 , TiO2 , 协同作用 , 活性艳橙 , 降解

负温度梯度熔体凝固过程中的形核与再辉行为

谢发勤 , 吴向清 , 李金山 , 傅恒志

材料导报

研究了63～292K热力学过冷度范围内,Cu-Ni单相合金的凝固组织演化规律,分析了负温度梯度熔体凝固过程中的形核与再辉行为.结果表明:①负温度梯度熔体凝固的冷却曲线上有较明显的形核特征;②在负温度梯度熔体凝固冷却曲线的快速再辉阶段,出现了明显的"二次再辉"特征,此"二次再辉"的本质有别于慢速凝固阶段的二次再辉,因此称之为"伪再辉".

关键词: 负温度梯度 , 过冷度 , 过冷凝固 , 再辉

有机改性凹凸棒石吸附活性艳蓝KN-R的动力学研究

张波 , 彭书传 , 王世亮 , 张泽滨 , 吴敏伟

材料导报

通过静态吸附实验方法,研究了有机改性凹凸棒石吸附活性艳蓝KN-R的动力学行为.研究结果表明:准二级动力学模型能很好地描述活性艳蓝KN-R在有机改性凹凸棒石上的动力学行为,平衡吸附量q2随着KN-R初始浓度、振荡速度、温度的增加而增加.有机改性凹凸棒石吸附活性艳蓝KN-R主要是外表面吸附,吸附活化能为39.2 kJ/mol,说明其为物理吸附、化学吸附综合作用的过程,其速率由化学过程与外扩散共同控制.

关键词: 有机改性 , 凹凸棒 , 吸附 , 活性艳蓝KN-R , 动力学

深过冷Ni80.3B19.7合金的再辉和非规则共晶的形成

材料研究学报

采用熔融玻璃净化结合气体保护的方法,使Ni80 3B19 7过共晶合金获得了407 K的大过冷度,研究了其在不同过冷度下快速凝固过程中的再辉行为.结果表明,Ni80 3B19.7过共晶合金在0～112 K过冷度范围内无明显再辉,在112～323 K过冷度范围内,其再辉曲线表现为两个再辉峰,而在323～407 K过冷度范围内,其再辉曲线为一个再辉峰.初生固相含量的随着过冷度的增大而增大,导致一次再辉度随着过冷度的增大而增大.深过冷Ni80 3B19.7合金凝固组织中非规则共晶的形成,归因于共晶两相在快速凝固阶段以自由枝晶的形式进行的非耦合生长和再辉后的慢速凝固阶段两相枝晶所发生的形态上的转变.

关键词: 金属材料 , 过共晶合金 , 深过冷 , 再辉行为 , 非规则共晶 , 非耦合生长

活性艳蓝KN-R分子印迹CA/PVDF共混膜的制备及性能表征

李婧娴 , 董声雄 , 苗晶

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2009.01.002

采用湿相转化法制备了以活性艳蓝KN-R为印迹分子的醋酸纤维素(CA)-聚偏二氟乙烯(PVDF)分子印迹膜(MIM).实验结果表明在一定的制备条件下可制得具有较大吸附结合率的MIM,此时的铸膜液组成为:活性艳蓝KN-R质量浓度硼ω1为0.1%,共混组成比ω(CA):ω(PVDF)=9.5:0.5,聚合物质量浓度ωp,为14%,添加剂LiCl质量浓度ωa为7.5%.所制得的MIM是一种特异分子吸附膜,对印迹分子具有亲和性,其分离机理属于延迟渗透机理.在一定范围(0～0.1%)内,随着印迹分子活性艳蓝KN-R质量浓度增大,MIM的吸附选择性提高.由吸附焓△H0及MIM与印迹分子间结合力强弱的测定结果可知,MIM与印迹分子之间的结合作用力以疏水/范德华力与氢键作用为主.

关键词: 湿相转化法 , 活性艳蓝KN-R , 分子印迹膜(MIM) , 共混膜

La3+,Al3+共掺杂纳米ZnO光催化降解活性艳蓝X-BR研究

周银 , 王宇 , 卢士香 , 徐文国 , 苏苏

人工晶体学报

采用溶胶-凝胶法制备了不掺杂和掺杂铝离子、镧离子以及两种离子共掺杂的ZnO,并用X射线衍射(XRD),高分辨透射电镜(HRTEM),紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对其进行了表征.用紫外灯作为光源,一定浓度的活性艳蓝X-BR溶液为光催化反应模型污染物,研究了各种离子掺杂ZnO的光催化性能,考察了掺杂量对降解率的影响.结果表明,镧离子和铝离子掺杂浓度为2 at%和3 at%的共搀杂ZnO的光催化性能最好;在室温下,加入催化剂浓度为0.1 g/L,降解时间为45 min时,对活性艳蓝X-BR溶液的降解率达到96.63%.

关键词: 溶胶-凝胶 , 纳米氧化锌 , 光催化降解 , 镧铝共掺杂

NaY/MCM-48复合分子筛的制备及对活性艳兰KN-R染料的吸附性能研究

李聪 , 成岳 , 马朝云 , 刘宇

硅酸盐通报

按nAl2O3:nSiO2∶ nNaO∶ nH2O=1∶14∶ 6∶250的摩尔比,100℃10 h水热合成出微孔NaY分子筛,按n(SiO2)∶n(CTAB)∶n(H2O)=0.6∶1∶30的摩尔比配制成MCM48的溶胶液,再将NaY混合到MCM-48的晶化液中,110℃晶化72 h后取出漂洗烘干,再在550℃焙烧去除有机模板剂,获得NaY/MCM-48微介孔复合分子筛,采用XRD、SEM和TEM等手段对合成分子筛进行了表征.考查了分子筛的投加量、pH值、温度、吸附时间等对吸附活性艳兰KN-R染料废水脱色率的影响,研究了三种分子筛对活性艳兰的吸附等温线,吸附动力学和热力学.研究结果表明:NaY/MCM-48微介孔复合分子筛,对活性艳兰KN-R的吸附效果较好,当NaY/MCM-41微介孔复合分子筛的投加量为0.3 g/L、活性艳兰KN-R染料浓度20 mg/L,溶液pH =4、吸附时间为60 min,温度为55℃时吸附结果最好,脱色率以达到了96.6％.这三种分子筛可用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,其中NaY,MCM-48分子筛与Freundlich等温吸附方程具有更好的相关性,而NaY/MCM--48复合分子筛与Langmuir等温吸附方程具有更好的相关性;拟二级吸附动力学反应模型与实验数据之间有更好的相关性,可以用方程lnK=-△H/RT+ lnCe来进行拟合.

关键词: NaY/MCM-48复合分子筛 , 活性艳兰KN-R染料 , 脱色率 , 吸附等温线 , 动力学和热力学

双辉等离子渗Ta改性层的组织及耐蚀性

毕强 , 张平则 , 黄俊 , 魏东博 , 李伟

中国腐蚀与防护学报

用双辉等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备Ta改性层。用XRD，SEM，EDS，电化学腐蚀和中性盐雾试验分析Ta改性层的组织特征、成分和耐蚀性能。结果表明，Ta改性层与基体结合良好，厚度为32μm左右。改性层中Ta元素含量呈梯度分布，主要物相为α-Ta。双辉等离子表面渗Ta处理后试样的耐蚀性明显优于基材。

关键词: 双辉等离子表面冶金 , Ta改性层 , 极化曲线 , 电化学阻抗 , 中性盐雾试验 , 抗腐蚀性