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B-Er共掺杂BiVO4及对甲基橙的可见光光催化降解

王敏 , 车寅生 , 董占军 , 祝雷 , 牛超 , 董多 , 郑浩岩

材料热处理学报

采用柠檬酸络合法分别合成了B掺杂及B-Er共掺杂BiVO4可见光光催化剂,并对材料进行了XRD、SEM、EDS、BET和UV-vis等表征和分析.以光催化降解甲基橙溶液为探针反应,考察掺杂对BiVO4可见光催化活性的影响.结果表明:掺杂没有改变BiVO4晶型,掺杂前后均为单斜型,但B-Er共掺杂BiVO4的晶体粒径较单掺杂B和纯BiVO4减小.由UV-vis知,B-Er共掺杂BiVO4的光吸收强度大于单掺杂和纯BiVO4,光谱吸收红移程度大于单掺杂.B和Er共掺杂纳米BiVO4光催化剂产生协同效应,其光催化性能优于单掺杂B.当固定B为4％掺杂时,Er掺杂量为1％制备的B-Er共掺杂BiVO4,60 min对甲基橙的降解率达96.62％,较单掺杂B(37％)和纯样(20％)有明显提高.

关键词: 钒酸铋 , 光催化剂 , B-Er共掺杂 , 甲基橙

以玉米秸秆为模板制备N掺杂BiVO4及其可见光光催化性能

王敏 , 牛超 , 董占军 , 车寅生 , 董多 , 郑浩岩 , 杨长秀

无机材料学报 doi:10.15541/jim20130568

以六次甲基四胺(C6H12N4)为氮源,玉米秸秆为模板,采用溶胶-凝胶法制备 N 掺杂 BiVO4(CS-BiVO4-xN),并采用 X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等表征手段对样品进行表征和分析。在可见光照射下,通过光催化降解甲基橙溶液评价 N掺杂对BiVO4光催化剂活性的影响。结果表明： N掺杂没有改变BiVO4的晶型；掺杂的N取代BiVO4中部分O,以-N-V-O形式存在,产生杂质能级, N掺杂导致BiVO4表面氧空位增加,二者协调作用致使禁带宽度变窄,光吸收带边发生红移,提高了其活性。以玉米秸秆为模板制备的蜂窝状BiVO4,颗粒分散好,晶体粒径小,有效提高了BiVO4初始吸附能力,促进了光催化活性；可见光光照50 min 时, CS-BiVO4-12N 样品对甲基橙的脱色率达80.9%,较CS-BiVO4(25.56%)和BiVO4-12N(28.34%)有明显提高。

关键词: N掺杂 , 玉米秸秆 , BiVO4 , 光催化剂 , 甲基橙

热处理对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织的影响

朱冬冬 , 董多 , 周兆忠 , 倪成员 , 张元祥 , 王宏伟 , 魏尊杰

稀有金属

采用单辊旋淬快速凝固设备制备了Ti-48Al-4Cr(at％)薄带,并在真空封装后进行热处理,研究了热处理对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织演变的影响.结果表明,快速凝固Ti-48Al-4Cr合金凝固基体为等轴的γ相,基体中含有少量的B2相、α2相颗粒和片层组织;经723℃保温1h空冷后,亚稳的α2相颗粒失稳,但片层组织仍然比较稳定;热处理温度升高至932℃时,片层组织中的杆状α2相开始按照“瑞利”分解失稳,分解成大量短杆状或者颗粒状的α2相;在995℃保温1h以后,基体中已较难发现片层组织存在,但存在着排列方向相同的棒状α2相,同时在等轴γ相晶界处发现了数量较多的颗粒状B2相.

关键词: 快速凝固 , 热处理 , 钛铝金属间化合物

冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织转变规律及力学性能

朱冬冬 , 董多 , 周兆忠 , 倪成员 , 贺庆 , 王宏伟 , 魏尊杰

稀有金属

采用单辊旋淬快速凝固设备制备了不同辊速条件下的Ti-48Al-4Cr(原子分数,％)薄带,研究冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金的组织及力学性能变化规律.结果表明,快速凝固Ti-48Al-4Cr合金凝固在辊速为l0和20 m/s时,基体为等轴的γ相,基体中含有少量的B2相、α2相颗粒和片层组织;辊速进一步增加至30 m/s时,基体转变为α2相,片层组织消失.快速凝固Ti-48Al-4Cr纳米硬度随着冷却速度的增加而增加,纳米硬度由常规凝固时的5.04±0.09 GPa增加至辊速为30 m/s时的10.48±0.13 GPa.该结果为研究TiAl合金组织转变,减少TiAl合金偏析,提高其力学性能提供了基础.

关键词: 快速凝固 , 组织 , 钛铝金属间化合物

Lanthanum and boron co-doped BiVO4 with enhanced visible light photocatalytic activity for degradation of methyl orange

王敏 , 车寅生 , 牛超 , 党明岩 , 董多

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(12)60373-1

关键词:

B-Er共掺杂BiVO4光催化降解金橙Ⅱ的研究

车寅生 , 王敏 , 祝雷 , 牛超 , 董多 , 郑浩岩

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2014.09.008

通过柠檬酸络合法合成B-Er共掺杂BiVO4,采用X-射线衍射和扫描电子显微镜表征合成材料的物相、形貌.同时考察溶液的初始浓度、pH、催化剂投加量以及光照强度等因素在可见光的照射下对金橙Ⅱ光催化降解的影响.实验结果表明,在金橙Ⅱ水溶液中,初始质量浓度为15mg/L、pH =3、催化剂投加量为0.015 g、光照距离14cm,B-Er共掺杂BiVO4对金橙Ⅱ有较好的光催化活性,t为50 min后,降解率可达90％以上.

关键词: 光催化降解 , 钒酸铋 , B-Er共掺杂 , 金橙Ⅱ

Sm~（3＋）和Gd~（3＋）共掺杂TiO_2粉体的制备和性能表征

卢旭东 , 姜承志 , 侯雪 , 董多

功能材料

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2,1%Sm3＋或2%Gd3＋单掺杂和1%Sm3＋/2%Gd3＋共掺杂TiO2复合粉体,采用XRD和SEM/EDAX等技术进行表征。以对亚甲基蓝的光催化降解为目标反应,评价了TiO2复合粉体的光催化活性,探讨了Sm3＋/Gd3＋共掺杂、亚甲基蓝初始浓度和粉体投加量对TiO2粉体光催化活性的影响机制。结果表明,Sm3＋/Gd3＋共掺杂可以显著提高TiO2粉体的光催化活性;Sm3＋/Gd3＋共掺杂在TiO2粉体中产生协同作用,抑制了TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,使TiO2粒径尺寸减小,增大了TiO2的晶格畸变。当亚甲基蓝初始浓度为4mg/L和粉体投加量为2g/L时,TiO2复合粉体的光催化活性最高,对亚甲基蓝光催化降解率达99.71%;降解亚甲基蓝反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程。

关键词: TiO2 , 光催化 , Sm和Gd , 共掺杂