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Mo掺杂TiO_2的制备及其光催化性能

陈桂华 , 闫瑞强 , 梁华定 , 杨辉

硅酸盐通报

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2与Mo掺杂TiO_2纳米粒子,并利用XRD、UV-VIS、XPS等测试手段对制备的TiO_2纳米粒子进行表征;以亚甲基蓝为光催化反应模型,考察了煅烧温度、钼掺杂量等对TiO_2晶格畸变,晶粒大小,晶型,光学性能及光催化活性的影响.结果表明:大部分Mo~(6+)取代晶格中Ti~(4+)的位置,引起晶格畸变,抑制晶粒长大与TiO_2由锐钛矿相向金红石相转变;样品经450 ℃煅烧, 随Mo掺杂量增加,激发波长红移增加,当煅烧温度升至600 ℃,1.8%Mo-TiO_2样品中锐钛矿相含量增加,致光激发波长蓝移;适量的Mo掺杂有利于提高TiO_2光催化效果,Mo掺杂物质的量分数为1.8%, 经600 ℃煅烧后样品的光催化性能最佳.

关键词: 钼 , 二氧化钛 , 光催化降解 , 亚甲基蓝

硅铝凝胶制备与晶化研究

王立旺 , 王家邦 , 杨辉 , 茅宇雄 , 陈桂华

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.03.017

本文以铝胶和硅胶为原料,采用溶胶-凝胶方法进行了硅铝凝胶形成及晶化行为研究.结果表明,要形成稳定铝硅溶胶pH值必须控制在3以下,采用氨水和乙酰丙酮可调节胶凝时间.采用XRD和TEM研究了凝胶和不同温度热处理之后粉体组成和结构,从干凝胶至莫来石的整个形成过程首先是生成硅铝尖晶石,然后才是莫来石,所得到的粉体存在较为严重的二次团聚.在硅铝凝胶中引入氟化铝有助于莫来石晶须生成.

关键词: 硅铝凝胶 , 莫来石 , 晶化

可见光响应氮掺杂TiO2制备与性能表征

王勇 , 陈桂华 , 李李泉 , 杨辉

人工晶体学报

采用水热法制备了可见光响应的氮掺杂TiO2光催化剂,利用XRD、SEM、XPS、UV-vis对样品结构、形貌和光谱等性质进行表征.研究结果表明:氮掺杂抑制晶粒长大,促进晶格畸变；氮进入TiO2晶格中,引起TiO2光催化剂的激发,吸收光谱向低能方向移动.以降解甲基橙为模型反应,研究样品的光催化性能；以对苯二甲酸作为·OH自由基捕获剂,利用化学荧光技术研究光催化反应体系中·OH自由基生成量.结果表明:与纯TiO2相比,氮掺杂样品具有较高的光催化活性.这与下列因素有关:氮掺杂样品具有较小的晶粒尺寸,有利于促进光生电荷的分离与相界面上电荷转移效率,降低TiO2能隙并使吸收光谱红移.在实验条件下,光催化性能随n(N/Ti)比值的增大而增强；羟基自由基的生成速率与光催化活性规律一致,即·OH的生成速率越大,光催化活性越高.

关键词: 氮掺杂 , 二氧化钛 , 可见光响应 , 甲基橙 , 羟基自由基

AlF3对莫来石-刚玉质窑具性能与显微结构的影响

陈桂华 , 杨辉 , 程本军 , 梁华定

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.01.010

以莫来石(3～1 mm)和刚玉(≤1 mm)为骨料,以α-Al2O3(3～5 μm)、硅线石(≤0.045 mm)、硅微粉(3～5μm)、粘土(≤0.045 mm)为基质料,分别外加0、9%和12%的添加剂AlF3(d50=12.03μm),成型后分别在1700℃和1725℃保温4 h烧成,制得莫来石-刚玉质窑具试样,然后检测烧成后试样的显气孔率、常温耐压强度、常温抗折强度和抗热震性能,并采用扫描电镜分析烧成后试样的显微结构.结果表明:随着AlF3含量的增加,烧成后试样的显气孔率逐渐增大;引入AlF3后,烧成后试样的常温耐压强度、常温抗折强度和热震后抗折强度保持率均提高,且以外加9%的最高,外加12%的次之;加入AlF3的试样在1725℃烧成后,有类似晶须状的柱状莫来石形成,这有利于其强度和抗热震性能的提高.

关键词: 氟化铝 , 窑具 , 莫来石 , 刚玉 , 显微结构 , 抗热震性能

钒掺杂纳米二氧化钛的制备及光催化活性研究

陈桂华 , 梁华定 , 葛昌华 , 韩德满 , 王芳 , 杨辉

人工晶体学报

以钛酸四丁酯为钛前驱体,偏钒酸铵为掺杂离子给体.采用溶胶-凝胶法制备了V掺杂纳米二氧化钛粉体;并使用TGA-DSC、XRD、BET、SEM对其晶化温度与结构进行了表征.结果表明:V掺入促进锐钛矿相向金红石相转变、抑制晶粒长大、增大比表面积,纳米粉体颗粒呈分布较均匀的类球形晶粒.以亚甲基蓝为模型反应,考察了V掺杂量、煅烧温度对催化剂光催化性能的影响,结果表明:V掺杂的TiO2 粉体降解亚甲基蓝符合一级反应动力学规律;晶格中V4+能够作为电荷转移物种,有效的抑制光生电子与空穴的复合,增加了表面空穴浓度,提高TiO2 纳米粉体的光催化活性,当掺杂量为1.5 mol%,煅烧温度为450 ℃时,TiO2 具有最佳的光催化性能.

关键词: 溶胶-凝胶法 , 二氧化钛 , 光催化降解

莫来石/刚玉复相陶瓷热断裂特性研究

孔德玉 , 杨辉 , 王家邦 , 陈桂华

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2004.05.008

通过调整复相陶瓷中颗粒相的组成与级配,利用引入的热膨胀失配机制,控制莫来石/刚玉复相陶瓷显微结构,改善高温复相陶瓷热稳定性,着重研究了莫来石/刚玉复相陶瓷的热断裂特性.研究表明,全部采用莫来石颗粒相时,由于柱状莫来石颗粒极易发生热冲击穿晶断裂,且热膨胀失配导致的微裂纹较长,密度较小,故复相陶瓷热稳定性较差;全部采用刚玉颗粒相时,虽然基质相裂纹扩展至刚玉颗粒表面时穿晶断裂与沿晶的裂纹扩展同时发生,有利于改善复相陶瓷热稳定性,但由于热膨胀失配过度,未经热冲击时已产生宏观裂纹,故热稳定性最差.而采用莫来石/刚玉复合颗粒相,相比例为75/25制备的复相陶瓷试样,热膨胀失配形成的微裂纹较短,密度较大,其热稳定性最优.

关键词: 热断裂特性 , 莫来石 , 刚玉 , 复相陶瓷

化学沉淀法制备纳米Fe/TiO2及其光催化活性的研究

陈桂华 , 葛昌华 , 潘富友 , 赵波 , 杨辉 , 王明星

人工晶体学报

以TiCl4为钛前驱体,氨水为沉淀剂,氯化铁为掺杂离子给体,采用化学沉淀法,制备了纯的与铁掺杂的TiO2纳米光催化剂.采用XRD、差热-热重等分析方法对产物进行了表征.通过苯酚水溶液的光催化降解实验研究了样品的光催化性能,考察了Fe3+掺杂量、苯酚溶液的pH值对光催化活性的影响.结果表明:Fe3+掺杂抑制了晶粒长大,细化了晶粒.Fe3+取代晶格中Ti4+的位置或进入间隙位置,引起晶格畸变.适量的Fe3+掺杂能减少光生电子与空穴的复合,提高光催化剂的光催化性能.在本实验条件下,Fe3+掺杂量为0.1 mol%,苯酚溶液的pH为9时,纳米TiO2具有最佳的光催化性能,在20 W 紫外灯照射下降解16 h,降解率达到89.3%.

关键词: 光催化剂 , 化学沉淀法 , 苯酚 , 二氧化钛

第四届“吴仲华奖励基金”评选出获奖者

工程热物理学报

根据《吴仲华奖励基金章程》（吴奖[2008]01号），经各高等院校、中国工程热物理学会和中国科学院工程热物理研究所认真评选和推荐，吴仲华奖励基金理事会评审并确定授予青年学者戴巍、罗坤、唐桂华“吴仲华优秀青年学者奖”，授予程雪涛等10位同学“吴仲华优秀学生奖”。

关键词: 基金 , 奖励 , 评选 , 获奖者 , 中国科学院 , 青年学者 , 物理研究所 , 高等院校

红背桂叶片的延迟发光研究

王维江 , 邢达 , 谭石慈 , 韩俊英

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2000.04.005

采用超弱发光图像探测系统对红背桂叶片及其它一些植物样品进行了延迟发光图像探 测．结果表明，延迟发光与生物样品的种类及所处的代谢阶段有关，可提供植物光合作用、细胞分裂 和能量转换的重要信息．叶绿素在植物延迟发光中起重要作用，但细胞分裂对延迟发光也有影响． 植物经白光诱导后的发光衰减接近双曲线规律，与生物光子的相干理论相吻合．另外，实验结果也 能较好地用双指数曲线拟合，表明延迟发光可能来源于植物细胞内两个不同的随机发光系统．

关键词: 延迟发光 , 红背桂 , 叶绿素 , 像增强器

电子束辐照浓香型白酒催陈效果的研究

张苗苗 , 陆栋 , 曹国珍 , 刘敬 , 金文杰 , 王菊芳 , 李文建

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.218

以能量为1.5 MeV/u，剂量分别为500，750，1000，1250，1500 Gy的电子束对1，2，4，6，8年等5种年份浓香型白酒进行辐照处理；扫描各酒样200～400 nm波段的紫外光谱，根据紫外光谱图的差异，计算了280～300 nm波段的光谱曲线相似度，分析光谱曲线变化规律。结果表明，对于前4种白酒，对照样与辐照样光谱曲线相似度值越小，催陈效果越好；白酒存放时间越久，酒体风格转向老熟所需剂量越小，越容易达到最佳催陈效果；对于8年白酒，辐照剂量超过750 Gy后，白酒体系动态平衡被打破，各单体物质增加，出现返生现象。因此，电子束辐照技术对低年份浓香型白酒催陈效果显著，是一种先进、高效的催陈方法。

关键词: 白酒 , 电子束 , 紫外可见光谱 , 光谱曲线相似度 , 催陈效果