宋永忠
,
翟更太
,
史景利
,
李贵生
,
郭全贵
,
宋进仁
,
刘朗
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00519
以在不同氧化温度下制备的氧化中间相沥青为原料制备了具有不同密度的炭/石墨材料, 根据对样品物理性能和微观结构的研究得出最佳的工艺条件. 以150MPa压制的坯体经过2200℃石墨化后得到具有高密度(2.02g/cm3)、低孔率(2.03%)、大体积收缩(44.86%)、高的弯曲强度和压缩强度(70.3和123.3MPa)的样品. 该样品具有均匀致密的结构. 实验证明, 氧化中间相沥青是制备高性能炭石墨材料良好的前驱体.
关键词:
中间相沥青
,
carbon/graphite
,
oxidation
,
mechanical properties
宋永忠
,
翟更太
,
宋进仁
,
李贵生
,
史景利
,
郭全贵
,
刘朗
材料科学与工程学报
用中间相炭微球(MCMBs)为原料,冷模压成型,再经过热处理后得到高密高强模压炭/石墨材料.考察MCMB成型体在热处理过程中的宏观变化,探索其收缩规律.实验结果表明,在热处理过程中,MCMB成形体的炭化失重主要发生在低温处理阶段,900℃炭化失重已超过90%,而尺寸收缩主要发生在高温炭化阶段,其中热处理温度在900℃～2000℃阶段其体积收缩超过了总体积收缩的45%.
关键词:
中间相炭微球
,
热处理
,
失重
,
尺寸收缩
宋永忠
,
翟更太
,
史景利
,
李贵生
,
郭全贵
,
宋进仁
,
刘朗
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.03.020
以在不同氧化温度下制备的氧化中间相沥青为原料制备了具有不同密度的炭/石墨材料,根据对样品物理性能和微观结构的研究得出最佳的工艺条件.以150MPa压制的坯体经过2200℃石墨化后得到具有高密度(2.02g/cm3>),低孔率(2.03%)、大体积收缩(44.86%),高的弯曲强度和压缩强度(70.3和123.3MPa)的样品.该样品具有均匀致密的结构.实验证明,氧化中间相沥青是制备高性能炭石墨材料良好的前驱体.
关键词:
中间相沥青
,
炭/石墨材料
,
氧化
,
机械性能
温美成
,
章姗姗
,
戴文锐
,
李贵生
,
张蝶青
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60992-5
半导体光催化剂TiO2因具有绿色环保无污染、化学稳定性好及可实现稳定产氢等优点而广泛应用于光解水、废水处理和空气净化等领域.然而,锐钛矿相TiO2禁带宽度约为3.2 eV,仅对紫外光响应.而在太阳光中,44%左右为可见光,紫外光仅占不到4%.为了提高TiO2对太阳光的利用率和在可见光照射下的光催化活性,近年来人们采用掺杂金属/非金属离子以及与可见光催化剂复合等方法对TiO2进行改性.但是这些离子掺杂的方法会不可避免地在TiO2晶格中形成结构缺陷,这些结构缺陷作为光生电子和空穴的复合中心不利于电子和空穴分离.最近研究表明,通过Ti3+自掺杂可以很好提高TiO2可见光催化活性,但是目前制备Ti3+掺杂TiO2的方法较复杂,形成的Ti3+掺杂易在表面积聚而被进一步氧化,影响其光催化稳定性,不利于实际应用.因此,开发具有良好电子-空穴分离效率的可见光催化剂引起了广泛的研究兴趣.本文通过原位自掺杂Ti3+来提高TiO2可见光光催化活性.以TiCl3为钛源, H2O为溶剂, F127为软模板,采用溶剂挥发诱导自组装的方法制备了蠕虫状Ti3+自掺杂的介孔TiO2.采用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、紫外-可见漫反射(UV-vis)、透射电子显微镜和电子顺磁共振(EPR)对所制备样品结构、结晶度和形貌等进行了表征分析.通过控制表面活性剂用量和焙烧温度优化了Ti3+自掺杂介孔TiO2的光催化活性.结果表明,在模拟太阳光照射下,所制样品对气相光催化氧化NO和水相降解有机染料亚甲基蓝表现出优异的催化性能和稳定性. Ti3+自掺杂介孔TiO2有效扩展了催化剂的光吸收范围,提高了光生电子空穴的迁移效率.其优异的光催化活性和稳定性主要归因于掺杂在TiO2骨架中的Ti3+和所合成催化剂多孔性之间的协同效果.固体UV-vis结果表明,所合成的TiO2具有很好的可见光响应,主要归因于在TiO2材料合成过程中,部分Ti3+未被完全氧化, Ti3+掺入可以有效降低TiO2的禁带宽度.通过计算可知合成的TiO2禁带宽度为2.7 eV.通过低温EPR测试进一步证明了Ti3+的存在,而且Ti3+主要掺杂在TiO2体相中. N2物理吸附结果表明,随焙烧温度不断提高,所得产物的比表面积先增加后减少,当焙烧温度在500 oC时,比表面积最大,但至550 oC时,比表面积、孔径和孔体积增大,表明催化剂的孔结构被破坏.表面活性剂F127的用量对样品比表面积和孔径大小也有影响,当其用量为0.54 g时,所得产物的比表面积最大.我们将所合成的TiO2应用于污染气体NO的氧化,考察了焙烧温度和表面活性剂用量对光催化剂性能的影响.结果表明,当表面活性剂用量为0.54 g,焙烧温度为500oC时,所制催化剂在模拟太阳光和可见光照射下都表现出最好的NO去除转化率.将使用过的催化剂离心洗涤后进行连续反应3.5 h,依然保持很高的NO去除转化率.催化剂高活性及稳定性的主要原因是Ti3+的掺杂将TiO2光响应范围拓展到可见光区域,且Ti3+掺杂和介孔结构之间的协同作用有利于促进光生电子和空穴的分离.当催化剂在低于500 oC焙烧时,所得催化剂结晶度较低,不利于光生电子-空穴的分离,而高温焙烧则会导致催化剂介孔结构遭到破坏,不利于NO气体吸附和产物脱附.表面活性剂对催化剂活性影响较小,在可见光照射下催化剂均表现出很好的光催化活性.此外,该Ti3+自掺杂介孔TiO2在液相条件下对有机染料亚甲基蓝也表现出很好的去除效果,可见光照射2 h,亚甲基蓝去除率接近100%.
关键词:
钛(III)自掺杂
,
介孔二氧化钛
,
溶剂挥发诱导自组装
,
一氧化氮氧化
,
光催化
韦玉丹
,
张树国
,
李贵生
,
尹双凤
,
区泽棠
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2011.10206
综述了近十年米固体超强碱催化剂的研究进展,主要包括超强碱的类型、制备方法及其应用,以及碱性位的产生机理.迄今为止,已报道的超强碱种类少,大部分是以金属氧化物为载体制得,且需在苛刻条件下制备和使用,从而限制了其发展和应用.此外,有关超强碱位形成机理的研究也鲜见报道.该领域的发展趋势在于开发出可用于制备固体超强碱的新型载体材料和新的修饰组分,以及拓展超强碱在催化反应尤其是高温催化反应中的应用.
关键词:
固体超强碱
,
氧化钙
,
硝酸钾
,
氧化铝
,
氧化锆
,
氢氧化钾
,
硝酸钙
,
SBA-15分子筛
高晓晴
,
郭全贵
,
史景利
,
李贵生
,
宋进仁
,
刘朗
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.01.004
以中间相沥青基短切炭纤维和中间相沥青为原料,采用模压成型、炭化、致密化、高温石墨化等一系列常规工艺,制备了传导性能良好的炭/炭复合材料.主要考察了中间相沥青与中间相沥青基炭纤维质量配比对材料密度及传导性能的影响,并进一步研究了材料微晶参数的变化与材料性能的相关性.结果表明:中间相沥青与纤维质量配比对材料的导热、导电性能以及微晶参数有很大影响.随着中间相沥青用量的增大,材料导热、导电性能均提高,石墨层间距d002减小,石墨微晶尺寸La、Lc增大;当中间相沥青与炭纤维质量比为 0.8时,制备出的炭/炭复合材料石墨微晶尺寸最大,常温传导性能最佳(垂直于压制方向的面向热导率为385W/(m·K),电阻率为2.85μΩ·m);进一步提高中间相沥青用量,石墨微晶尺寸La、Lc减小,材料的传导性能降低.
关键词:
短切炭纤维
,
中间相沥青
,
炭/炭复合材料
,
热导率
,
电阻率
,
微晶参数
宋永忠
,
孙宝珍
,
李贵生
,
翟更太
,
刘朗
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2004.02.012
用中间相碳微球(MCMB)做原料,冷模压成型后再经过热处理后得到高密高强模压碳/石墨材料,考察了不同热处理温度对制品的力学性能的影响以及微观结构的变化.实验结果表明,与常规方法制备的碳/石墨材料相比,经过热处理的MCMB模压制品具有更高的力学性能.1 300℃热处理后MCMB模压制品的压缩强度可以达到240.8 MPa,弯曲强度达到86.1 MPa.微观结构分析表明,经过900℃热处理后的制品具有极为密实的结构,虽然在更高的温度热处理后,制品表面存在着一些小孔和微裂纹,但相对于常规碳/石墨材料而言,它们是非常微小的.另外,从高倍数SEM分析表明,MCMB是比较容易石墨化的碳材料原料.
关键词:
中间相碳微球
,
碳/石墨
,
SEM
