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Na_2SnO_3掺杂TiO_2的结构及对TNT的降解研究

崔海萍 , 闫军 , 张永涛 , 王彬

稀有金属材料与工程

以钛酸丁酯为原料,Na_2SnO_3作为添加剂,通过溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型TiO_2晶体,用XRD、FT-IR对催化剂进行了表征.红外光谱表明,Na_2SnO_3掺杂使得TiO_2粒子的晶格振动吸收峰向高波数移动6 cm~(-1),并出现明显的宽化.以含TNT废水为降解对象研究了所制备TiO_2的光催化活性.结果显示,所制备的SnO_3~(2-)掺杂TiO_2具有比P25更高的催化活性,10 h后降解率达到了96% (P25,88%).机制分析认为,SnO_3~(2-)在制备过程中通过热分解产生SnO_2,抑制TiO_2粒子在热处理过程中生长,有利于形成更细小的晶体,同时由于Sn~(4+)离子的影响,使微粒表面缺陷和活性比表面积增加,有利于提高光催化活性.

关键词: 二氧化钛 , Na_2SnO_3掺杂 , TNT , 光催化降解

N掺杂纳米TiO₂/电气石复合材料的制备及其光催化性能

刘欣伟 , 陈勇 , 陈昌兵 , 张文通

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.016

以钛酸丁酯为前驱体,尿素为N源,电气石为载体,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备N掺杂纳米TiO₂/电气石复合材料。采用XRD,FT-IR,UV-Vis DRS,SEM,EDS等测试技术对复合材料的结构和性能进行表征。分别考察煅烧温度、掺N量、电气石添加量、催化体系等因素对复合材料光催化性能的影响。结果表明:在煅烧温度为500℃,N掺杂量为5%(摩尔分数),电气石添加量为10%(质量分数),催化剂用量为3g/L,500W紫外灯照射条件下,N掺杂纳米TiO₂/电气石复合材料光催化降解TNT(10mg/L)的效果最佳,且具有良好的再生利用性能。

关键词: N掺杂 , TiO₂ , 电气石 , 复合材料 , 光催化 , TNT

基于四联苯臂星型小分子凝胶剂的TNT薄膜荧光传感器

于明泉 , 吴晓甫 , 丁军桥 , 王利祥

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.05.140334

基于具有三苯胺中心核、咔唑外围和四联苯连接臂的星型荧光小分子三(4""-(3,6-二叔丁基-咔唑-9氢-9-基)-(1,1′:4′,1"′:4"′:1"′:4"′,1""-四苯基)-4-基)胺(N5),采用溶液旋涂的方法制备了用于检测三硝基甲苯(TNT)饱和蒸汽的高效荧光传感薄膜.不同于具有单苯连接臂的模型化合物三(4'-(3,6-二叔丁基-咔唑-9氢-9-基)-(1,1'-二苯基)-4-基)胺(N2),N5由于长共轭臂的存在,容易在苯类溶剂中通过π-π相互作用组装形成凝胶.同时,其旋涂薄膜具有细小纳米级纤维状的组装形貌,表面出现一定的多孔结构,有利于气体分子的渗透.因此,应用于TNT蒸汽的检测,化合物N5薄膜表现出比N2薄膜更快的荧光淬灭响应速度和更高的淬灭效率.特别是TNT传感特性几乎不受化合物N5膜厚的影响,当膜厚为94 nm时,在1和30 min的淬灭程度仍然可以达到44％和90％.

关键词: 荧光薄膜传感器 , 凝胶剂 , 四联苯臂 , 纳米纤维自组装 , TNT

N掺杂纳米TiO2/电气石复合材料的制备及其光催化性能

刘欣伟 , 陈勇 , 陈昌兵 , 张文通

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.016

以钛酸丁酯为前驱体,尿素为N源,电气石为载体,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备N掺杂纳米TiO2/电气石复合材料.采用XRD,FT IR,UV-Vis DRS,SEM,EDS等测试技术对复合材料的结构和性能进行表征.分别考察煅烧温度、掺N量、电气石添加量、催化体系等因素对复合材料光催化性能的影响.结果表明:在煅烧温度为500℃,N掺杂量为5％(摩尔分数),电气石添加量为10％(质量分数),催化剂用量为3g/L,500W紫外灯照射条件下,N掺杂纳米TiO2/电气石复合材料光催化降解TNT(10mg/L)的效果最佳,且具有良好的再生利用性能.

关键词: N掺杂 , TiO2 , 电气石 , 复合材料 , 光催化 , TNT

TiO2/电气石复合材料的制备及其光催化性能

胡相红 , 刘欣伟 , 谷科城 , 陈勇

材料开发与应用

以电气石为复合载体,钛酸丁酯为原料,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了TiO2/电气石复合材料.用XRD、FI-IR、UV-Vis DRS、SEM等测试手段对复合材料的微观结构、光吸收性能及元素组成等进行了表征.以TNT作为目标污染物,考察了复合材料的光催化性能.结果表明,TiO2复合电气石后,晶粒细化,材料吸收光谱产生红移,光催化活性显著提高,且具有良好的稳定性.

关键词: TiO2 , 电气石 , 复合材料 , 光催化 , TNT

土壤中TNT的TiO2光催化降解动力学研究

张文通 , 陈勇 , 薛明 , 谷科成

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.04.2015102704

为了高效修复受TNT污染的军事训练场地土壤,利用纳米TiO2光催化降解土壤中的TNT污染物,并采用高效液相色谱法测定降解后剩余的TNr含量.研究了光催化降解TNT的影响因素(如初始TNT浓度、pH、TiO2用量、土层厚度等)及其动力学规律.研究结果表明,加入TiO2催化剂后能将土壤中浓度为500 mg· kg-1的TNT的去除率从36％显著提高到95％以上;另外,在土层厚度＜8mm、TiO2用量为0.5wt％-3wt％的条件下,TNT的光催化降解符合拟一级动力学规律,且可用L-H模型描述;当催化剂用量为0.1wt％时,此时为零级反应.通过正交实验可知土层厚度大小对TNT的光催化降解影响最大.

关键词: TNT , 土壤 , TiO2 , 光催化 , 动力学

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