甘小荣
,
薛方红
,
黄昊
,
董星龙
,
汪晓允
,
于洪涛
,
刘艳明
,
全燮
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.02.015
在Ar气的保护下,以微米级的石墨粉和Si粉为原料,H2为活性气体,通过直流电弧等离子体法原位合成SiC/C纳米复合材料.采用XRD,Raman和红外光谱分析产物的成分;应用SEM和TEM观察产物的形貌和微结构;使用紫外可见漫反射光谱仪和紫外可见分光光度计分别测试了产物的光吸收性质和对亚甲基兰的光催化降解性能.结果表明:产物是由占主相的β-SiC和少量的C组分构成的SiC/C球状复合物;包覆的C壳层厚度为60nm,核层是平均粒径50nm的SiC颗粒,复合体的尺寸约为0.5～1μm;带隙为2.35eV,此复合材料具有较好的电子迁移性能和一定的光催化性能.
关键词:
直流电弧等离子体法
,
SiC/C
,
纳米复合材料
,
光催化
李冉冉
,
黄昊
,
董星龙
,
王永辉
,
于洪涛
,
全燮
,
JUNG Youngguan
材料研究学报
采用直流电弧等离子体法在甲烷气氛中蒸发块体金属镍,原位合成了核/壳型碳包覆镍纳米粒子(Ni@C NPs).在透射电子显微镜下可见明显的包覆结构,以镍单质金属为核心,表面包覆着厚度为3-5 nm的石墨碳层.根据N2吸附等温线计算出BET比表面积为38.82 m2·g-1.用双氧水对其表面进行改性处理,实现了表面含氧官能团的功能化,改善了表面碳的浸润性而提高亲水性,作为吸附剂可用于染料亚甲基蓝的吸附.系统研究了吸附时间、初始浓度和pH值对吸附量的影响.采用准一级和准二级动力学模型研究了动力学,用Langmuir和Freundlich模型拟合分析了吸附等温线.进行了5个循环的吸脱附循环再利用实验,之后收集粉体吸附剂,表明回收率为69.4％.用外加磁场进行的碳包覆镍纳米粒子分离研究的结果表明,用磁分离技术进行吸附剂的回收与再利用是一种简单而高效的方法.
关键词:
复合材料
,
碳包覆镍纳米粒子
,
吸附
,
亚甲基蓝
,
磁分离
余洁意
,
黄昊
,
高见
,
周雷
,
高嵩
,
董星龙
,
全燮
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160371
利用工业块体硅为硅源,CH4为碳源,在含有H2和Ar混合气氛中,采用直流电弧等离子体法制备SiC纳米粒子.CH4含量影响SiC纳米粒子的化学组成和形貌.结果显示:产物中含有3C-SiC和6H-SiC两种物相,而在CH4压力为0.005 MPa条件下制备的SiC纳米粒子还含有Si/SiC核壳结构.利用制备的SiC纳米颗粒作为催化剂,在恒光强下光电催化还原脱除2,4-二氯酚中的Cl原子.结果显示在-1.02 V偏压下光电催化180 min后,对2,4-二氯酚的去除效率达92.5％,SiC纳米粒子的吸附效率为19.6％.因此,SiC纳米颗粒可取代贵金属,作为低成本光电催化候选材料用于污水处理.
关键词:
碳化硅
,
直流电弧等离子体
,
光电催化
,
2,4-二氯酚
赵慧敏
,
苏芳
,
范新飞
,
于洪涛
,
吴丹
,
全燮
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60374-4
以石墨烯氧化物和钛酸四丁酯为原料,通过水热法、无氧煅烧转晶合成了graphene-TiO2复合催化剂,并采用透射电镜、X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱等手段对其进行了表征.结果表明,TiO2全部为锐钛矿晶型,呈纳米颗粒状附着在薄膜状的graphene表面.以亚甲基蓝为目标物,评价了graphene-TiO2催化剂的光催化性能.结果表明,graphene-TiO2的光催化降解能力明显优于相同方法制备的纳米TiO2颗粒,且具有较好的稳定性,空穴在降解过程中起主要作用,碱性溶液更有利于催化剂对MB的降解.
关键词:
石墨烯
,
二氧化钛
,
光催化
,
紫外光
,
稳定性
,
空穴
,
pH值
李焕霞
,
赵焕新
,
于洪涛
,
陈硕
,
全燮
膜科学与技术
以氧化铝陶瓷膜为基底,采用化学气相沉积法制备了具有光催化性能的TiO2/多壁碳纳米管(MWNTs)/Al2O3复合分离膜,通过控制TiO2的沉积时间实现对膜孔径的有效调控.实验结果表明,当化学气相沉积时间为10 min时,复合膜具有较好的纯水通量、截留性能和光催化性能.根据紫外漫反射谱图(DRS)分析,TiO2/MWNTs/Al2O3复合分离膜比单独的TiO2/Al2O3复合分离膜具有更好的光吸收性能,能量色散X射线光谱(EDX)的元素分布图显示,TiO2纳米颗粒均匀分布于复合膜表面.以浓度为15 mg/L的腐植酸为目标物,考察了复合光催化膜的水处理性能,结果表明,光催化与膜分离耦合工艺可以显著提高有机污染物的去除效率,60 min内对腐植酸的去除率可达80.9％,相比于单独的膜分离工艺高12.2％;同时能够有效缓解膜面污染,连续运行5h后,耦合工艺下复合膜的渗透通量比单独膜分离高70.9％.
关键词:
TiO2
,
MWNTs
,
陶瓷膜
,
化学气相沉积
,
腐植酸
于洪涛
,
陈硕
,
赵慧敏
,
全燮
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.013
用热化学气相沉积法在阳极氧化4min的钛片上直接生长了有序碳纳米管束阵列.扫描电镜和透射电镜表征分析证明碳纳米管呈有序束状,管束由缠绕的碳纳米管组成.用半导体参数测试仪测得的电流-电压特性曲线接近线性,表明碳纳米管和钛片间近似欧姆接触.X射线衍射(XRD)表明TiC层的存在,进而通过对C-Ti二相图的分析确定TiC层是实现碳纳米管与钛基底近似欧姆接触的原因.用交流阻抗和循环伏安研究了碳纳米管阵列的电化学性质,证明其具有良好的电容特性.
关键词:
碳纳米管阵列
,
导电基底
,
欧姆接触
,
电容特性
吴建生
,
宿艳
,
陈硕
,
全燮
功能材料
通过电化学沉积,在阳极氧化法制备的高度有序TiO2纳米管阵列表面均匀地沉积Si元素.扫描电子显微照片显示Si掺杂的TiO2纳米管垂直于基底定向生长.X射线衍射分析表明,所引入的Si可能掺入到TiO2的晶格中,因而提高了TiO2的热稳定性,抑制了金红石相的生成及晶粒的长大.紫外-可见漫反射分析表明Si掺杂的TiO2纳米管吸收边带发生了明显的蓝移,并且在紫外区的吸收强度明显增强.与未掺杂的TiO2纳米管相比,Si掺杂TiO2纳米管电极的紫外光电化学响应显著提高,其光电流密度是未掺杂的1.48倍.硅掺杂TiO2纳米管阵列光电催化降解五氯酚的动力学常数(1.651h-1)是未掺杂TiO2纳米管电极(0.823h-1)的2.0倍.
关键词:
Ti02纳米管阵列
,
硅掺杂
,
光电催化
曹锋
,
李新勇
,
曲振平
,
金虹
,
全燮
,
陈国华
功能材料
采用偶合的共沉淀法和水热法相结合的方法,制备出ZnFe2O4纳米晶体,并利用DRS、XRD、FTIR、TEM等技术对其结构和谱学特性进行了研究,并在其基础上利用表面光电压谱(SPS)深入探讨了所制样品的表面光伏特性,研究表明样品具有较窄的禁带宽度,晶型为正尖晶石型结构,大小均匀(7nm),无团聚,表面光伏特性研究显示ZnFe2O4纳米晶体具有明显的表面和量子限域效应,有一定的捕获电子能力,在外加电场下光伏响应变化明显,在正电场下有一个最佳响应值,而当负电场达到一定值时,外电场的光伏响应将占据主导地位.
关键词:
铁酸锌
,
纳米晶体
,
表面光电压谱
,
光伏特性
张润铎
,
全燮
,
杨凤林
,
郑钟植
催化学报
制备了蜂窝状筛网催化剂,并用于以NH3为还原剂选择性催化还原NO的反应.蜂窝状筛网催化剂具有热响应迅速、传质系数较高、压力降适中、机械强度较高、几何可变形性、抗热震性能好、催化剂回收简便和成本较低等一系列优点.阐述了蜂窝状筛网催化剂的制备工艺,并采用扫描电镜、比表面积测定、X射线衍射、活性评价等手段考察了筛网预处理方法对其催化活性的影响.实验结果表明,最佳的预处理方法是首先经稀酸刻蚀,然后于500 ℃下焙烧20 h.
关键词:
筛网
,
一氧化氮
,
选择性催化还原
,
氨氧化
,
预处理
