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可见光响应Pt沉积La₂O₃/TiO₂制备及其对甲苯的光热催化去除

仲鑫 , 孙剑 , 刘守新

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01175

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料, 采用溶胶?凝胶法制备La₂O₃/TiO₂, 通过光沉积法在La₂O₃/TiO₂表面负载纳米Pt粒子. 采用XPS、FTIR、XRD、DRS、TEM和低温氮物理吸附对光催化剂的晶体结构、光谱特征和表面结构进行表征. 考察了催化剂在可见光下对甲苯的去除性能和温度对催化剂去除甲苯的影响. 结果表明, 沉积的Pt以单质和吸附氧的形式存在, 其中以吸附氧的形式为主. Pt的掺入没有引起TiO₂相结构的变化, 减小了晶粒尺寸并增大了催化剂的比表面积. 纳米Pt均匀地分布在La₂O₃/TiO₂上, 尺寸分布比较均一, 大约为5~10nm. Pt-La₂O₃/TiO₂的表面羟基官能团伸缩振动明显增强, 比TiO₂和La₂O₃/TiO₂具有更高的可见光催化活性. Pt-La₂O₃/TiO₂对甲苯的降解率, 随着温度的升高而增大, 产生了与光催化作用平行的热催化作用. 气相甲苯光热催化过程不是光催化与热催化的简单叠加, 而是存在协同作用. 

关键词: 可见光 , Pt loading , La₂O₃/TiO₂ , TiO₂ , toluene

La掺杂TiO₂膜的制备及其对甲苯的去除性能

孙剑 , 刘守新

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00928

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料, 采用溶胶-凝胶法, 制备出La掺杂TiO₂膜. 采用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、低温氮物理吸附、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对光催化剂的晶相结构、光谱特征和表面结构进行表征. 以气相甲苯为模型物, 在自制光催化反应器中考察了催化剂在可见光下对气相有机污染物的去除性能. 结果表明, La掺杂可诱发催化剂的可见光催化活性, 500℃热处理的2.8%mol La掺杂TiO₂膜在60min内即可完全去除6110.18mg/m³的气相甲苯; 掺入的La主要以La₂O₃的形式存在, 同时有一部分形成Ti-O-La键; La掺杂可抑制TiO₂锐钛矿相向金红石相转变、提高相转变温度、减小晶粒尺寸及增大催化剂比表面积; La/TiO₂薄膜表面光滑、致密, La的引入能有效抑制TiO₂膜气孔的产生; La掺杂可提高TiO₂在可见光区的吸收, 使催化剂吸收边向长波移动; La的f轨道的电子跃迁和TiO₂晶格扭曲是催化剂可见光活性提高的重要原因.

关键词: 可见光 , La doped , TiO₂ , film , toluene

表面光散射法液体黏度和表面张力实验系统研制

赵贯甲 , 毕胜山 , 吴江涛

工程热物理学报

基于气液界面表面波理论和表面光散射原理,本文研制了表面光散射液体黏度和表面张力实验系统,实验系统包括,实验光路、耐高压样品池控温系统和数据采集和处理系统组成.实验系统压力测试范围为0～10 MPa,温度测试范围为283～400 K,温度波动度小于±10 mK/10 h.采用光频外差的方法提取液体表面波信息,并通过数值求解表面波色散方程获得液体黏度和表面张力.利用参考物质甲苯检验了实验系统,本文获得的黏度值与参考方程的最大偏差为1.3％,平均偏差为0.52％;表面张力值与拟合值的最大偏差0.39％,平均偏差为0.23％.通过不确定度分析,本文搭建的系统测量黏度和表面张力的不确定度为别为2％和1％.

关键词: 光散射 , 表面张力 , 黏度 , 甲苯

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