陈丰
,
陈志刚
,
钱君超
,
刘成宝
,
王炜
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00069
以枫叶为生物模板合成了由纳米颗粒构成的分级多孔氧化铈材料. 采用场发射电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气脱吸附技术表征了材料的独特生物形态微结构, 其仿生结构是由复制气孔得到的微米孔和复制细胞孔得到的2~4 nm的小孔构成. 通过广角X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET计算发现多孔氧化铈具有很小的晶粒(6~8 nm)和较大的比表面积(64.4 m2/g). 利用化学储氧量(OSC)评价了样品催化性能, 结果表明: 分级多孔氧化铈比无孔氧化铈含有更多的表面活性氧. 当将材料用于酸性品红脱色反应, 由于分级多孔氧化铈材料的颗粒小, 比表面积大和化学储氧量高, 其在染料废水净化处理时具有较好的催化活性和吸附能力, 到300 min时脱色率可达到100%.
关键词:
氧化铈
,
hierarchical porous
,
biotemplate
,
catalytic activity
陈丰
,
陈志刚
,
马娟宁
,
钱君超
,
王盟盟
,
陆秋月
机械工程材料
在醇-水体系中以P123为模板、硝酸铈和草酸为原料,利用水热法制备了棒束状纳米CeO2粉体,研究了反应温度、硝酸铈与草酸的物质的量比(nCH)、溶液pH以及反应时间对CeO2粉体颗粒的影响,确定了制备棒束状纳米CeO2粉体的最佳工艺参数;将最佳工艺参数下制得的CeO2对酸性品红溶液进行催化降解试验,并与块状CeO2催化降解结果进行对比.结果表明:制备棒束状纳米CeO2的最佳工艺参数为200℃、nCH=2∶3、pH=1、反应时间360min;在此最佳工艺参数下制备的棒束状纳米CeO2对酸性品红溶液的催化活性比普通块状CeO2的大大提高.
关键词:
催化性能
,
水热法
,
棒束状结构
,
纳米氧化铈
王盟盟
,
钱君超
,
陈志刚
,
张玉珠
,
徐政
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.019
以山茶花花瓣为模板,经硝酸铈溶液浸渍后煅烧,合成新型超薄 CeO2分层介孔纳米片。采用 X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis/DRS)、X 射线光电子能谱(XPS)和氮气吸附-脱附等分析手段对样品进行了表征。结果表明所得样品是由厚度约为6 nm 的具有生物形态结构的萤石结构 CeO2纳米片组成。制得的CeO2薄层表面存在大量介孔,其孔径集中分布于15 nm左右。由紫外-可见漫反射吸收光谱可知,材料的吸收边较块体CeO2红移了约35 nm,从而具有了更高的可见光催化活性。在阳光照射下表现出了较强的光催化活性,在90 min 内对亚甲基蓝的降解率可达98%,远高于普通块体CeO2。
关键词:
生物模板
,
CeO2
,
分级多层
,
光催化
,
超薄纳米片
陈志刚
,
张玉珠
,
钱君超
,
王盟盟
,
陆秋月
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201506010
通过仿生方法,以羽纹硅藻为模板,经钛盐溶液浸渍、煅烧去除模板后制得直径为10 μm左右的多孔TiO2微胶囊,研究了多孔TiO2微胶囊的结构特性以及其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的催化性能.结果表明:煅烧后得到的多孔TiO2微胶囊具有多孔结构和较大的比表面积,并含有部分生物遗留下的氮元素;多孔结构及氮元素的掺杂使得多孔TiO2微胶囊具有优良的可见光催化降解亚甲基蓝效果.
关键词:
生物模板
,
硅藻
,
光催化降解
,
TiO2
,
氧空位
王盟盟
,
钱君超
,
张玉珠
,
陈志刚
材料导报
微纳米多孔材料因其在催化、能源、转化等领域的应用而日益受到重视.微纳米多孔材料的传统合成方法过程一般较为繁琐,成本较高且大多对环境造成污染.而大多数组成生物的天然材料具有尖端技术也无法合成的精密复杂结构以及特殊的功能.因此,各种生物模板的理论和机制得到大量的研究.主要介绍了各类生物的模板类型,生物仿生材料的合成过程及其在电子学、光子学、磁学、传感等领域的广泛应用.
关键词:
生物模板
,
生物矿化
,
仿生
,
多孔材料
徐政
,
陈志刚
,
钱君超
,
刘成宝
,
张玉珠
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201508015
通过水热法制备了CeO2-MnO2纳米氧化物/石墨烯复合电极材料,采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等对复合电极材料的表面形貌、晶体结构,石墨烯表面官能团等进行了研究;并用恒流充放电、循环伏安法研究了复合电极材料的电化学性能.结果表明:氧化铈的掺入对电极循环次数的提高有着明显的促进作用;在铈锰物质的量比为2∶8时,复合电极材料的比电容和电容损达到最优,在10 mV·S-1扫描速度下,1 mol·L-1的Na2SO4电解液里测试的比电容最大达到157 F·g-1,且充放电1 000次循环后,电容损低至23％.
关键词:
石墨烯
,
铈锰氧化物
,
双电层电容
,
赝势电容
,
电容损
李赵华
,
刘成宝
,
钱君超
,
陈志刚
,
陈丰
,
曹云岳
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160420.001
以西瓜瓜瓤为碳源,采用两步碳化法制备三维石墨烯(3D-Fiberbased Graphene,3D G)材料,并使用水热法制备了CeO2-MnO/3D G复合材料,以期获得比电容高,循环寿命好的石墨烯超级电容器电极材料。结果表明：3D G材料具有较高比表面积,最高可达到332 m2·g-1。CeO2-MnO/3D G复合材料具有三维导电网络结构,金属氧化物颗粒在石墨烯片层间生长均匀,粒径在10 nm 左右。电化学测试结果显示：在0.5 mol · L-1的Na2 SO4溶液中,电流密度1 A·g-1,当摩尔比 MnO∶CeO2=4∶1,复合负载量在80%时得到的 CeO2-MnO/3D G复合材料拥有最高比电容,达308.5 F·g-1,经过1000次循环充放电测试比电容保持率为95.5%。CeO2-MnO/3 D G复合材料电化学性能的提高主要是因为两种金属氧化物复合负载与石墨烯的协同作用。
关键词:
石墨烯
,
CeO2
,
MnO
,
生物模板
,
超级电容器
陈丰
,
陈志刚
,
钱君超
,
刘成宝
,
王炜
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00069
以枫叶为生物模板合成了由纳米颗粒构成的分级多孔氧化铈材料.采用场发射电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气脱吸附技术表征了材料的独特生物形态微结构,其仿生结构是由复制气孔得到的微米孔和复制细胞孔得到的2～4 nm的小孔构成.通过广角X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET计算发现多孔氧化铈具有很小的晶粒(6～8 nm)和较大的比表面积(64.4 m2/g).利用化学储氧量(OSC)评价了样品催化性能,结果表明:分级多孔氧化铈比无孔氧化铈含有更多的表面活性氧.当将材料用于酸性品红脱色反应,由于分级多孔氧化铈材料的颗粒小,比表面积大和化学储氧量高,其在染料废水净化处理时具有较好的催化活性和吸附能力,到300 min时脱色率可达到100％.
关键词:
氧化铈
,
分级多孔
,
生物模板
,
催化活性
张凯
,
钱君超
,
陈志刚
,
魏强
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.009
以富含多孔结构的纤维素为诱导体，采用浸渍法制备仿生 CeO2-CuO 催化材料，通过 X 射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附-脱附(N2 adsorption-desorption)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)等分析手段对产物的结构和形貌进行了表征。在可见光条件下，以亚甲基蓝溶液为模拟废水，测试其TOC(Total organic carbon)去除率，并对光催化降解机理进行探讨。实验结果表明所制备的材料颗粒均匀，平均颗粒尺寸在10 nm左右，并且含有丰富的介孔结构，其孔径集中分布于5~10 nm。由紫外-可见漫反射吸收光谱可知，材料对可见光的吸收程度高于块状氧化铈，从而具有更高的可见光催化活性，光照2.5 h后对亚甲基蓝的TOC去除率为90%。
关键词:
氧化铈
,
光催化
,
亚甲基蓝
,
TOC去除率
陈志刚
,
刘灿斌
,
钱君超
,
张凯
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201612017
以擦镜纸纤维为模板,经硝酸铈和硝酸铜溶液浸渍,煅烧后制得 CuO-CeO2复合材料,分析了其微观形貌和物相组成,研究了其表面性能以及催化脱硝性能,并与商用纳米 CeO2和块状CeO2的进行了对比.结果表明：CuO-CeO2复合材料为长管状,管径约为7μm,其中的 CuO 和CeO2晶粒大小均匀,粒径为5~8 nm,自然堆积形成了纳米尺寸的孔隙；该复合材料中存在立方萤石结构的CeO2,与商用纳米CeO2相比,粒径较小,比表面积较大,达到106．5 m2?g－1；掺杂 CuO的CuO-CeO2复合材料的催化活性较高,在催化NH3还原NO 时,当温度为280℃时NO 的转化率就超过了94％,远高于商用块状CeO2和纳米CeO2的.
关键词:
CeO2
,
选择性催化还原
,
生物模板
,
氮氧化物
,
掺杂
