贺迎迎
,
王杰
,
郭莉莉
,
安晓馀
,
吕源
,
刘园园
,
法文君
人工晶体学报
利用水热法通过调节溶液的pH值合成了不同物相和形貌的磷酸铋.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了物相和形貌表征,并以10 mg·L-1的亚甲基蓝溶液为目标降解物,对材料的光催化降解性能进行了评价.结果表明:前驱物溶液的pH值对磷酸铋的形貌、物相和光催化性能都有较大影响.前驱物溶液pH值为1.3时制得的磷酸铋的光催化性能最高,室温汞灯照射20 min,亚甲基蓝的降解率可达到99.61％.
关键词:
磷酸铋
,
水热法
,
pH值
,
光催化性能
法文君
,
王笑阳
,
王振宇
,
王初哲
,
卢晓娅
,
李鹏
,
郑直
人工晶体学报
以纳米碳酸钙为核体,用聚电解质对其表面改性后,采用均相共沉淀法制备了锡掺杂氧化铟(ITO)包覆的碳酸钙基浅色导电粉.通过改变聚电解质层数、ITO的包覆量及煅烧时间等实验条件,探究了制备纳米碳酸钙基浅色导电粉的最佳条件.用X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、X-射线电子能谱以及粉末电阻率测试仪等对样品的结构、形貌、化学组成及电阻率等进行分析.结果表明:聚电解质层数为5层,CaCO3与ITO的质量比为6∶1,500℃煅烧4.5h制备的粉末具有最佳的导电性能,其电阻率为3.8×103 Ω·cm.
关键词:
浅色导电粉
,
纳米碳酸钙
,
锡掺杂氧化铟
,
聚电解质
,
共沉淀法
郭家凡
,
贾会敏
,
法文君
,
冯铭华
,
张治军
,
郑直
硅酸盐通报
在钧瓷釉层中引入纳米级水溶性铜单质,经过同样烧制工艺煅烧后,钧瓷外观呈色和釉层微观结构都会发生明显变化.通过X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜及X-射线能谱仪等检测手段,我们系统研究了铜元素的加入对钧瓷釉层显微结构及呈色的影响.结果表明:外加纳米铜单质的钧瓷烧制后,釉层由月白色变为天青色,同时釉层中二氧化硅晶体明显减少,釉层玻璃化；另外,铜元素可以在高温阶段与坯体及釉层中产生的二氧化碳、氧气、水蒸气等发生化合反应,减少气泡缺陷的产生.
关键词:
钧瓷
,
纳米铜
,
釉面状态
,
析晶
,
呈色
法文君
,
王平
,
岳冰
,
杨风岭
,
李大鹏
,
郑直
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61004-X
半导体光催化氧化技术作为一种“绿色技术”,被广泛应用于环境污染物治理和太阳能转化领域.高效、稳定、可回收利用的催化剂的开发是光催化技术发展的一个重要方向. Ag系半导体光催化剂因在可见光分解水制氢及降解有机污染物等方面表现出优异的催化性能而广受关注.然而,该催化剂失活快制约了其应用.因此,提高Ag系半导体材料的光催化稳定性成为近年来研究的一个热点.研究发现,在半导体的表面或者界面形成p–n异质结是提高催化剂光催化性能和稳定性的有效途径.理论上讲,当p型半导体和n型半导体形成p–n结以后,在两种半导体接触边缘的附近处存在着正、负空间电荷分列两边的偶极层,产生了从n型半导体指向p型半导体的内建电场.内建电场的存在使得p型半导体与n型半导体之间产生了电位差,即内建电势差.这种电势差能够有效促进电子和空穴的分离,达到光生电子和空穴对分离、转移和传递的目的,从而抑制电子和空穴的复合,提高光催化效率. Ag2CO3是p型半导体,其导带为0.21 eV,价带为2.83 eV； Ag3PO4是n型半导体,其导带为0.43 eV,价带为2.86 eV.两者能带结构匹配,能形成p–n异质结.因此,本文采用简单的共沉淀法,制备了不同比例的Ag3PO4/Ag2CO3复合光催化剂,并通过X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱以及瞬态光电压谱等对其进行了表征.透射电镜照片显示,粒径较小的Ag3PO4颗粒均匀的分布在粒径较大的Ag2CO3周围. P元素和C元素的摩尔比接近于投料比. Ag3PO4/Ag2CO3复合催化剂的吸收光谱体现出两种催化剂的混合特征,在可见光区的吸收强度增加.瞬态光电压表征不仅证实了Ag2CO3是p型半导体, Ag3PO4是n型半导体,更说明了40%-Ag3PO4/Ag2CO3复合光催化剂的载流子寿命较长.罗丹明B(RhB)的降解实验证实40%-Ag3PO4/Ag2CO3(Ag3PO4与Ag2CO3的摩尔比为40%：60%)复合催化剂的光催化效率最高,500 W氙灯(附加420 nm截止波长的滤光片)照射15 min后, RhB就能被完全降解,而纯的Ag3PO4和Ag2CO3对RhB的降解率只有40%和10%.循环实验发现,前两次循环中由于单质银的生成导致催化剂活性下降,但从第三次循环开始其催化活性趋于稳定.此外,还通过添加草酸钠(空穴的清除剂)、异丙醇(羟基自由基的清除剂)和对苯醌(超氧自由基的淬灭剂)等来判断光催化过程中起主要作用的活性自由基.实验证实空穴是Ag3PO4/Ag2CO3光催化剂在降解RhB过程中产生的主要活性自由基物种. Ag3PO4/Ag2CO3光催化剂相对于单纯的Ag3PO4和Ag2CO3有更高的空穴产生能力.当可见光照射到复合催化剂表面时, Ag2CO3导带上的激发电子能够快速转移到Ag3PO4的导带上,同时Ag3PO4价带上的光生空穴能够快速转移到Ag2CO3的价带上. p–n结的形成提高了光生电子和空穴的分离效率,抑制了电子和空穴的再结合,因此,复合光催化剂光催化降解效率提高.综上所述, Ag3PO4/Ag2CO3之间能形成有效p–n结,40%-Ag3PO4/Ag2CO3复合光催化剂表现出最佳的光催化性能.
关键词:
磷酸银
,
碳酸银
,
复合催化剂
,
p-n异质结
,
可见光
,
瞬态光电压表征
朱聪旭
,
刘鹏
,
李吉彬
,
法文君
,
冯铭华
,
郑直
硅酸盐通报
在基体釉料中掺入微量稀土金属氧化钕,采用氧化、还原两种釉烧气体氛围,设定相同的温度控制工艺,研究在不同气氛下氧化钕的添加量对钧瓷釉层的微观组织及呈色影响.通过对釉料进行差热热重分析(TG-DSC),确定升温工艺;通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫面电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)研究釉层的物相及微观组织形貌;通过紫外可见漫反射光谱分析稀土金属氧化钕含量及气体氛围对钧瓷釉层呈色的影响.分析结果显示,添加氧化钕后,不同气氛下钧瓷的呈色不同,氧化气氛下呈蓝色,还原气氛下呈青绿色;釉层中均产生硅钕酸钙析晶,钧瓷呈色是Mie散射和Reyleigh散射共同作用的结果.
关键词:
氧化钕
,
呈色
,
微观组织
,
釉层
,
钧瓷
崔占奎
,
米立伟
,
法文君
,
郑直
,
曾大文
材料研究学报
采用溶剂热法-浸渍法在低温条件下制备了Pt/BiOC1纳米结构,用XRD、EDS、SEM、(HR)TEM、N2吸附-脱附仪、UVVis吸收光谱仪、荧光探针技术对样品进行了表征,考察了其在氙灯辐照下对气相甲苯的光催化降解性能.结果表明,Pt/BiOC1纳米结构具有良好的结晶度,样品BET比表面积达到28.48 m2/g;其在紫外光区和可见光区具有良好的光吸收性质;而且Pt修饰也使样品表面羟基自由基生成能力得到明显增强.Pt/BiOC1纳米结构对气相甲苯的光催化降解效率比未Pt修饰的BiOC1纳米结构提高了约70％,比BiOCl纳米片提高了6.6倍,同时,Pt修饰还能抑制甲醛生成、避免更大危害性的二次污染.Pt/BiOC1纳米结构对气相甲苯光催化效率的提高与其较大的比表面积、增强的光吸收性质和高效的光生载流子分离能力有关.
关键词:
无机非金属材料
,
Pt纳米颗粒
,
BiOC1纳米结构
,
光催化材料
,
气相甲苯
