刘亚子
,
丁珊珊
,
徐坚
,
张华阳
,
杨绍贵
,
段晓光
,
孙红旗
,
王少彬
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62845-6
化石燃料的迅速消耗导致环境污染与能源危机日益加剧.太阳能高效利用与转换是解决该难题的有效途径之一.在众多光催化剂中,TiO2因其高催化活性、高稳定性、低毒性以及低成本等优势而普遍受到关注,但TiO2存在着带隙过宽而无法利用可见光的缺陷,严重制约了其在光催化方向的实际应用.核壳型复合纳米材料具有较大的比表面积、较高的光吸收能力以及所吸附的污染物分子易于从吸附面扩散到光致降解面等特点,而表现出较强的有机污染物吸附性能以及良好的光催化活性.以磁体材料为核将TiO2包覆于磁体表面,可以制备具有磁分离特性的磁载光催化剂.而铁酸铋作为一种在室温下同时具有铁电性和铁磁性的钙钛矿型材料,由于其较窄的带宽(2.1 eV)在可见光催化氧化方面也受到了极大的关注.本文首先通过柠檬酸自燃烧法制备了可磁性分离的BiFeO3粉体,再以水解沉淀法将TiO2包裹在BiFeO3前驱体上形成了不同质量比(1:1,1:2,2:1)的核壳结构的BiFeO3@TiO2复合粉体,并以甲基紫为例,对其在紫外光和可见光照射下的光催化性能分别展开了研究.结果表明,BiFeO3@TiO2复合粉体的光催化性能较单独的BiFeO3或TiO2均有所提升.其中质量比为1:1的BiFeO3@TiO2复合粉体(TiO2壳层厚度为50–100 nm)展现出最强的光催化氧化活性,且在可见光下有更高的光催化效率.经表征分析,该复合粉体光催化性能高的原因可能归结于BiFeO3与TiO2两者之间形成了p-n异质结界面,有效地提高了电荷载流子的传输分离效率,同时BiFeO3较窄的禁带宽度拓展了纳米TiO2的光谱吸收范围,增强其光吸收能力.光电化学Mott-Schottky测试结果进一步证实:BiFeO3粉体在与TiO2复合之后,其电荷载流子传输与供体密度均有显著提升.自由基猝灭实验表明,在甲基紫光催化降解中起主要作用的为羟基自由基与光生电子,并结合能带理论与自建电场理论对降解机理进行了阐述.进一步研究表明,甲基紫降解效果最优条件为:复合粉体的投加量为1 g/L,甲基紫初始浓度为10 mg/L,初始pH为5.另外,质量比1:1的BiFeO3@TiO2对甲基橙和刚果红染料废水也具有较好的降解效果,表现出良好的工业应用前景.
关键词:
铁酸铋
,
二氧化钛
,
核壳结构
,
降解
,
光催化
,
可见光
贺岩峰
,
张莹莹
,
高学朋
,
陈春
,
孙红旗
电镀与涂饰
提出了电镀添加剂设计的概念,给出了锡基电子电镀添加剂设计的基本方法.由于电镀添加剂作用的复杂性,要得到性能优异的添加剂,必须从分子水平上对添加剂进行设计,而添加剂在镀层中的夹杂是通过化学夹杂和物理夹杂引起,从分子水平上设计的低吸附型镀锡添加剂可以减少有机分子的夹杂.
关键词:
电子电镀
,
镀锡
,
添加剂
,
分子设计
刘会景
,
柏源
,
孙红旗
,
金万勤
无机材料学报
doi:10.3724/sp.j.1077.2009.00443
以TiCl4为钛前驱体，采用沉淀法制备了氮掺杂和纯TiO2. X射线衍射（XRD）和N2吸附－脱附等温线表征结果表明：所制催化剂以锐钛矿相为主，具有介孔结构. X射线光电子能谱（XPS）证实掺杂的氮以系列NOx存在. 由紫外－可见漫反射吸收光谱（UV-Vis）可知：氮掺杂TiO2 ( N-TiO2 )在400～550nm的可见光区出现新的吸收带. 4-氯苯酚(4-CP)降解实验表明，N-TiO2的紫外和可见光催化活性均高于纯TiO2. N-TiO2具有较高紫外光活性的原因可归于催化剂中含有的NOx. NOx在不改变TiO2禁带宽度的情况下，拓展了它的感光范围，激发更多的光生电子和空穴参与反应，并可降低电子和空穴的复合几率，从而提高了催化剂的紫外光活性.
关键词:
二氧化钛
,
nitrogendoped
,
photocatalysis
,
UV light
李超
,
孙江燕
,
韩赢
,
曹海勇
,
孙红旗
,
李明
电镀与涂饰
研究了宏观整平剂、微观整平剂及电流密度对铜微凸点表面平整性的影响,探讨了2种整平剂和电流密度对铜微凸点表面的作用机制.镀液组成和工艺参数为:CuSO475 g/L,H2SO4100 g/L,Cl-50 mg/L,整平剂H和W0～10 mg/L,(25±2)℃,60 r/min,1～8A/dm2,35 min.结果表明,宏观整平剂可促进铜的沉积,微观整平剂则可抑制铜的沉积,二者相互配合可改变电镀过程中镀孔的电力线分布,使电流密度分布均匀.在一定范围内提高电流密度可加快铜微凸点的生长.在6 A/dm2下,2种整平剂的质量浓度均为5 mg/L时,可制得结晶细腻、表面平整的铜微凸点.
关键词:
铜微凸点
,
电镀
,
整平剂
,
电子封装
,
表面形貌
刘会景
,
柏源
,
孙红旗
,
金万勤
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00443
以TiCl4为钛前驱体,采用沉淀法制备了氮掺杂和纯TiO2. X射线衍射(XRD)和N2吸附-脱附等温线表征结果表明:所制催化剂以锐钛矿相为主,具有介孔结构. X射线光电子能谱(XPS)证实掺杂的氮以系列Nox存在. 由紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)可知:氮掺杂TiO2 ( N-TiO2 )在400～550nm的可见光区出现新的吸收带. 4-氯苯酚(4-CP)降解实验表明,N-TiO2的紫外和可见光催化活性均高于纯TiO2. N-TiO2具有较高紫外光活性的原因可归于催化剂中含有的Nox. Nox在不改变TiO2禁带宽度的情况下,拓展了它的感光范围,激发更多的光生电子和空穴参与反应,并可降低电子和空穴的复合几率,从而提高了催化剂的紫外光活性.
关键词:
二氧化钛
,
氮掺杂
,
光催化
,
紫外光
柏源
,
孙红旗
,
金万勤
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00387
以TiCl4为前驱体, 水合肼和氨水的混合溶液为氮源, 采用共沉淀法制备了可见光响应型氮掺杂二氧化钛(N-TiO2)光催化剂, 重点研究了制备
过程中pH值对催化剂的微结构和光催化活性等物化性质的影响. 采用XRD、BET、UV-vis和XPS等表征方法对光催化剂性质进行了表征. 催化剂主要以锐钛矿相存在, 具有介孔结构和较高的比表面积(～90m2/g). 随着pH值增大, 锐钛矿相(101)面衍射峰逐步增强, 晶粒尺寸逐渐增大, 比表面积逐渐减小. XPS结果表明催化剂掺杂的氮主要以系列氮氧化物形式存在. 氮掺杂小幅降低了禁带宽度, 感光范围拓展到可见光区. 光催化降解实验表明, pH=3.5时, 催化剂的可见光降解效率最高, 为39.65%. 随着pH值增大, 催化剂可见光催化活性逐渐降低; 而在紫外光照射下, pH=9.5时, 催化活性最低; pH=5.5时, 催化活性最高.
关键词:
pH值
,
titanium dioxide
,
nitrogen-doped
,
photocatalysis
,
visible light
柏源
,
孙红旗
,
金万勤
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.02.038
以TiCl4为前驱体,水合肼和氨水的混合溶液为氮源,采用共沉淀法制备了可见光响应型氮掺杂二氧化钛(N-TiO2)光催化剂,重点研究了制备过程中pH值对催化剂的微结构和光催化活性等物化性质的影响.采用XRD、BET、UV-vis和XPS等表征方法对光催化剂性质进行了表征.催化剂主要以锐钛矿相存在,具有介孔结构和较高的比表面积(～90m2/g).随着pH值增大,锐钛矿相(101)面衍射峰逐步增强,晶粒尺寸逐渐增大,比表面积逐渐减小.XPS结果表明催化剂掺杂的氮主要以系列氮氧化物形式存在.氮掺杂小幅降低了禁带宽度,感光范围拓展到可见光区.光催化降解实验表明,pH=3.5时,催化剂的可见光降解效率最高,为39.65%.随着pH值增大,催化剂可见光催化活性逐渐降低;而在紫外光照射下,pH=9.5时,催化活性最低;pH=5.5时,催化活性最高.
关键词:
pH值
,
二氧化钛
,
氮掺杂
,
光催化
,
可见光
