井立强
,
李晓倩
,
李姝丹
,
王百齐
,
辛柏福
,
付宏刚
,
王德军
,
蔡伟民
催化学报
以溶胶-凝胶法制备的TiO2纳米粒子为载体,通过浸渍法制备了Au/TiO2样品,并利用XPS和SPS等技术对样品进行表征,考察了热处理温度和Au含量对TiO2纳米粒子光催化氧化苯酚活性的影响. 结果表明,Au是以金属纳米微晶的形式均匀地分散在TiO2纳米粒子表面. 用适量Au进行表面修饰不仅拓宽了TiO2对光的响应范围,而且改善了TiO2光生电子和空穴的分离效率,提高了样品对氧物种的吸附,并促进了光生电子向吸附氧的传输. 在光催化氧化苯酚反应中,500 ℃处理的Au/TiO2纳米粒子具有较高的光催化活性,这与XPS和SPS表征结果是一致的. 从电子能级匹配的角度揭示了Au对TiO2样品表面光电性质和光催化性能的影响机制.
关键词:
金
,
二氧化钛
,
纳米粒子
,
表面修饰
,
光催化
,
苯酚
刘冰川
,
李金花
,
周保学
,
郑青
,
白晶
,
张嘉凌
,
刘艳彪
,
蔡伟民
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90830
研究了自组装TiO_2纳米管(TNAs)光电催化降解葡萄糖的动力学和机理.利用薄层反应器进行耗竭反应,研究了TNAs表面催化反应和溶液本体-扩散层传质有关的葡萄糖降解过程.采用电流-时间曲线以及相应的微分曲线分析了光电化学催化降解的微观进程.结果表明,葡萄糖的初始浓度与降解的起始电流强度符合Langmuir吸附等温式I_(0ph)=0.00008c_0/(1+0.69274c_0)+0.00034,葡萄糖在TNAs薄膜催化剂表面的吸附为单一分子层吸附,其光电催化降解反应符合一级反应动力学,葡萄糖降解反应经历了三个不同的反应过程.
关键词:
自组装二氧化钛纳米管阵列
,
光电化学催化反应
,
葡萄糖
,
薄层反应器
,
反应动力学
,
机理
郑青
,
李金花
,
陈红冲
,
陈全鹏
,
周保学
,
尚树川
,
蔡伟民
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60250-1
基于薄层反应器快速耗竭氧化特点,研究了典型环境内分泌干扰物双酚A在TiO2纳米管阵列电极上的光电催化氧化反应性能与反应机理.结果表明,薄层反应器中光电流、初始峰值电流、耗竭反应净电量和空白光电流等光电催化物理参数均能反映光电催化反应速率,并适用于催化反应的机制分析.峰值光电流与双酚A初始浓度拟合结果表明,双酚A在电极表面的吸附符合朗格缪尔等温吸附方程,且光电流与吸附浓度正相关,而瞬态光电流时间响应曲线拟合结果发现,双酚A在电极表面光电催化过程随时间呈一级指数衰减模型变化,且该模型也适合于乙二醇、谷氨酸、酒石酸、甲醇、二乙醇胺和尿素等其他有机物的光电催化氧化过程.可为各种光电催化传感器实时监测有机物浓度提供理论基础,并可用于快速比较测定多种纳米电极材料的催化性能.
关键词:
光电催化
,
二氧化钛阵列
,
薄膜反应器
,
有机物降解
,
双酚A
井立强
,
徐自力
,
孙晓君
,
尚静
,
蔡伟民
,
杜尧国
,
傅宏刚
催化学报
利用XRD,TEM,BET和UV-Vis等测试技术对商品的ZnO及TiO2和纳米ZnO及TiO2粒子进行了表征. 无论是商品的还是纳米的,在光催化氧化降解气相n-C7H16和SO2及液相苯酚的反应中,TiO2均表现出比ZnO高的光催化活性,并从光腐蚀性和表面电荷两方面分析了其原因. 在光催化氧化降解n-C7H16的反应中,ZnO粒子易失活,而TiO2粒子不易失活. 但是,在光催化氧化降解SO2的反应中,ZnO和TiO2粒子均易失活. SPS和XPS测试结果表明,光催化剂表面的导电类型由反应前的n型变成了失活后的p型. 这主要是由于反应产物发生吸附所致. 失活后的光催化剂可以通过浸洗和干燥再生.
关键词:
氧化锌
,
二氧化钛
,
光催化剂
,
失活
,
再生
,
正庚烷
,
二氧化硫
,
苯酚
,
氧化降解
唐冬雁
,
蔡伟民
,
周德瑞
,
赵连城
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.03.008
从分子结构设计出发,以丙烯酸改性聚氨酯与聚甲基丙烯酸甲酯为原料,通过同步互穿工艺,制备了室温固化互穿聚合物网络,进而与BaTiO3纳米粉复合,获得纳米复合体系.分别采用IR、TMA、TEM等技术检测了互穿聚合过程和网络的相容性.结果表明:通过确定的同步互穿工艺可有效地控制两相间的分离程度;IPN中大量的互穿缠结结构使体系的玻璃化转变温区有效衔接,且体系中化学交联结构的引入,可大大改善组分间的相容性,使聚合物两相间及复合体系的相畴尺寸控制在纳米级范围内.
关键词:
聚氨酯(PU)
,
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
,
互穿聚合物网络(IPNs)
,
BaTiO3
,
纳米复合体系
,
相容性
井立强
,
孙晓君
,
徐自力
,
蔡伟民
,
杜尧国
催化学报
利用ZnO光催化技术对SO2氧化进行了研究. 结果表明,在一定的反应条件下,ZnO超微粒子光催化SO2氧化的转化率较高,320℃下焙烧的ZnO超微粒子上SO2氧化的转化率高达99%. 考察了氧和水蒸气分压等因素对SO2氧化反应的影响.用化学法对气态和凝聚态产物SO3进行了定性分析,并对SO2光催化氧化反应动力学行为及机理进行了探讨.
关键词:
氧化锌
,
超微粒子
,
二氧化硫
,
光催化氧化
,
反应动力学
,
反应机理
郭宏
,
白晶
,
李金花
,
周保学
,
蔡伟民
材料科学与工艺
提高二氧化钛纳米管阵列电极的机械稳定性,改善电极的透光性能,有助于提高其光电催化性能,拓展电极的应用范围.通过室温射频溅射方法在玻璃基底上溅射一层金属钛膜,然后在含0.5%HF的电解液,10 V阳极氧化电压下进行阳极氧化,得到玻璃基TiO_2纳米管阵列电极.扫描电子显微镜和X射线衍射分析表明,玻璃基表面形成了孔径为20～30 nm,管长约130 nm排列有序的锐钛矿型TiO_2纳米管阵列.光电性能测试表明,玻璃基TiO_2纳米管阵列与金属钛基TiO_2纳米管阵列表现出相似的光电催化性能,明显优于磁控溅射制备的TiO_2薄膜.
关键词:
TiO_2
,
纳米管阵列
,
阳极氧化
,
光电性能
秦川丽
,
蔡俊
,
唐冬雁
,
张巨生
,
蔡伟民
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.07.010
采用DMA法研究了热力学、动力学因素及组成比对聚氨酯/乙烯基酯树脂互穿聚合物网络(PU/VER IPN)材料阻尼性能的影响.研究发现:引入丙烯酸酯类单体为VER共聚单体,改善了常规以苯乙烯(St)为共聚单体的PU/VER(St)IPN材料的阻尼性能,含较长酯基的体系具有更优的阻尼性能;通过调整两网络的相对聚合速率及组成比,可使材料出现宽温域阻尼,合成的组成比为80/20、70/30及60/40的IPN材料,在至少近80℃的温域,阻尼因子(tanδ)>0.3.进一步通过TEM检测分析了IPN材料微观结构与阻尼性能的关系.
关键词:
聚氨酯
,
乙烯基酯树脂
,
互穿聚合物网络
,
阻尼材料
刘军深
,
何争光
,
贾淑华
,
蔡伟民
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2003.01.025
为确定CL-P204萃淋树脂(内含二(2-乙基己基)磷酸萃取剂)在硫酸介质内吸萃铟(Ⅲ)过程中In3+/H+ 的离子交换动力学, 以有限浴法考察了影响In3+/H+进行离子交换的三个因素: 温度、树脂的粒度和铟(Ⅲ)离子的浓度. 结果表明, 在实验范围内, 其交换速度随温度的升高、铟(Ⅲ)离子浓度的增大和树脂粒度的减小而增大. 根据Body理论模型可推知:粒内扩散是CL-P204萃淋树脂在硫酸介质中吸萃铟(Ⅲ)过程中In3+/H+交换的主控步骤. 求得了In3+/H+离子交换过程中铟(Ⅲ)离子在树脂上扩散的有效扩散常数、表观扩散活化能和活化熵, 分别为1.57×10-10 m2*s-1, 11.9 kJ*mol-1, -84.1 J*(mol*K)-1.
关键词:
动力学
,
离子交换
,
铟
,
CL-P204萃淋树脂
冯玉杰
,
孙晓君
,
李培志
,
郝军
,
蔡伟民
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.02.024
用硼砂、硝酸镧、适当的修饰剂及修饰工艺,制备了表面修饰纳米硼酸镧极压抗磨添加剂,以四球实验评价了其极压抗磨性能.结果表明,纳米硼酸镧的最大无卡咬负荷(PB)比目前普遍使用的极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌高8%,且磨痕直径较小.用X射线光电子能谱分析了蚀球磨斑表面的化学成分,在摩擦副表面发现了B、La、Fe等的氧化物,证明了此类添加剂能够在摩擦过程中不仅能生成以氧化硼、氧化铁等为主要成分的边界润滑膜,还可能形成含镧、硼的渗透层,这是此类添加剂具有良好抗磨减摩性能的主要原因.
关键词:
纳米硼酸镧
,
表面修饰
,
极压抗磨剂
,
边界润滑膜
,
渗透层
