镍钼硫化物/碳纤维复合材料的制备及电容性能研究

本文以静电纺丝技术制备出的碳纤维为载体,采用两步水热法在碳纤维基底上先后生长硫化钼和硫化镍纳米颗粒(Ni_3S_4-MoS_2-C),制备了双金属硫化物/碳纤维复合材料。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表征了其微观形貌和结构。将Ni_3S_4-MoS_2-C复合材料用作超级电容器电极材料,在三电极体系中测试其电化学性能。在电流密度为1 A/g时,Ni_3S_4-MoS_2-C电极材料的比容量可达2261 F/g,与单金属硫化物复合材料(Ni_3S_4-C、MoS_2-C)相比具有良好的电化学性能。     

世界一流科技期刊文章精选

正催化反应水电解制氢低/非Pt催化剂研究进展中国科学院长春应用化学研究所邢巍研究员课题组联合上海光源和东南大学对MoS_2析氢体系联合攻关,开创了自发界面氧化还原掺杂法,以低量的钯原子活化二硫化钼(MoS_2)惰性表面获得了兼具低成本、高效率的稳定HER催化材料。相关论文发表于Nature Communications。Pd掺杂后取代Mo位,同时引入硫空位并诱导MoS_2相变生成稳定的1T结构。理论计算表明,位于     

负载MoS2的g-C3N4@TiO2材料对莫西沙星的吸附去除效能研究

通过原位生长技术合成了一种新型复合材料g-C_3N_4@TiO_2@MoS_2,采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、全微孔测定仪等对复合材料的晶型、形貌、比表面积和孔径等进行了系统的表征分析,并考察了该材料对水中莫西沙星的吸附去除效能。结果表明,复合材料的主要晶相为锐钛矿型,MoS_2掺杂增大了比表面积和活性位点有效提高了材料对莫西沙星的吸附性能。当材料的投加量为0.5 g/L时,60 min的吸附去除率达到93.0%。在试验范围内莫西沙星去除率随着材料投加量的增大而增大,但平衡吸附容量逐渐降低。拟二级动力学模型和Freundlich吸附等温线对莫西沙星吸附过程的拟合度更好。氢键和π-π电子共轭作用是g-C_3N_4@TiO_2@MoS_2吸附莫西沙星的主要作用力。     

Cu-TiO_2/SBA-15光催化剂的制备及光催化性能

以钛酸四正丁酯(TB)为钛源)和羧基改性的SBA-15(COOH/SBA-15)及氯化铜经过溶剂热及焙烧处理制得Cu-TiO2/SBA-15光催化剂。并采用X射线衍射(XRD)和N2吸附脱附等对其进行了表征。以降解罗丹明B的实验研究了催化剂的光催化氧化性能。结果表明:少量铜离子掺杂对二氧化钛的结构无影响,且能显著提高催化剂的光催化性能。     

可见光下Bi2O2CO3绿色催化苯甲醇氧化

介绍了水热法制备Bi_2O_2CO_3的实验情况,用UV-visDRS、SEM、XRD和BET等手段,对催化剂的吸光能力、形貌、结构及比表面等进行了表征,结果显示制备出的Bi_2O_2CO_3比表面积50.05m~2g~(-1),形状呈多孔微球型,其在可见光照射下有较强的吸光能力;室温可见光照射下,以苯甲醇氧化生成苯甲醛为目标,对Bi_2O_2CO_3进行光催化性能测试,苯甲醛产率可达98.6%。     

环境化学综合设计实验：α-MoO_3/Fe_2O_3复合光催化材料的制备、表征及其对铜绿微囊藻的消减性能

设计了一种复合光催化材料对铜绿微囊藻的消减实验,该实验利用了光催化剂产生的氧自由基通过氧化作用抑制了藻生长的原理,并将其与现代测试技术和环境化学实验教学相结合。采用简易沉积法制备α-MoO_3/Fe_2O_3复合光催化材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)表征了光催化复合材料的物理结构和形貌。通过对光复合材料的表征和叶绿素含量的测定探讨该复合光催化材料对铜绿微囊藻的去除速率及影响因素。本实验可以让学生了解细胞结构、光催化原理和现代测试技术的基本原理,获取培养藻细胞、光催化材料制备及表征技术等方面的前沿知识,培养学生不断探索和创新的科学精神,提高学生的综合实验能力。     

SO_4~(2-)/Bi_2O_3-TiO_2制备及对罗丹明-B可见光活性研究

利用溶胶凝胶法制备了SO_4~(2-)/Bi_2O_3-TiO_2光催化剂,样品结构经过X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(IR)、热重分析仪(TGA)等测试手段进行了表征,以罗丹明-B作为目标污染物,在可见光照射下测试了该光催化剂的光催化活性,结果表明:该光催化剂主要由锐钛矿TiO2和四方体的Bi2O3组成,SO_4~(2-)主要以螯合双配位方式结合在Bi_2O_3-TiO_2表面,并在500℃焙烧的光催化剂具有更高的脱色效率,在罗丹明-B初始浓度为8mg/L和催化剂用量为600mg/L时,脱色效率可达97.89%,该光催化剂可以应用于有色废水的净化处理中。     

TiO_2/SiO_2/Fe_3O_4磁载光催化剂降解性能的研究

采用了电解法合成的磁性纳米Fe3O4为磁核,Si O2为中间保护层,以钛酸四丁酯为原料通过溶胶-凝胶法在较低温度下合成了Ti O2/Si O2/Fe3O4磁载光催化剂。研究了Ti O2/Si O2/Fe3O4磁载光催化剂对甲基橙溶液作为代表的有机物进行了光催化降解及磁分离回收性能的实验。结果表明,Ti O2/Si O2/Fe3O4磁载光催化剂即具有较高的光催化降解能力,也具有较好的磁分离回收性能。     

SO_4~(2-)/Fe_2O_3-TiO_2光催化剂制备及对染料废水光活性研究

利用简单的水热反应法制备了固体超强酸光催化剂SO_4~(2-)/Fe_2O_3-TiO_2。样品经过X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(IR)、失重差热量热仪(TGA/DSC)等测试手段进行了表征。在可见光照射下测试了该光催化剂对亚甲基蓝(MB)水溶液的光催化活性,探究了光催化剂用量和初始浓度对降解效率的影响。结果表明:该光催化剂主要由锐钛矿TiO_2和α-Fe_2O_3组成,SO_4~(2-)主要以螯合双配位方式结合在Fe_2O_3-TiO_2表面,S-O强烈的诱导效应使金属与氧(M-O)键上的电子云强度偏移,导致产生L酸中心,同时也具有B-酸能力,这些有利于污染物的降解。300℃焙烧的样品具有更高的脱色效率,在亚甲基蓝初始浓度为6mg/L和催化剂用量为0.6g/L时,脱色效率达到92.2%。SO_4~(2-)/Fe_2O_3-TiO_2光催化剂可以应用于染料废水的净化处理中。     

Ce掺杂对纳米TiO2微结构及光催化性能的影响

本文以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉末。利用X射线衍射谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜和紫外-可见光分光光度计分别研究了Ce／TiO2粉末的微结构、形貌与紫外光光催化性能的影响。实验结果表明：Ce的掺杂抑制了TiO2的相变,同时发现Ce掺杂量为0.3％、煅烧温度为675k时制备的锐钛矿型Ce／TiO2粉末对甲基橙的紫外光光催化活性最高。     

MoS_2/rGO异质结复合材料在锂电池上的应用

本文针对商业锂电池负极材料可逆容量较低的问题,提出水热法合成MoS_2/r GO利用其协同效应改善锂电池负极材料性能的观点。在锂电池行业发展具有一定参考价值。     

Ni2_P/MoNiP_2异质复合材料用于电催化析氢

近年来,过渡金属磷化物(TMPs)由于其活性高、成本低等优点,在电催化析氢反应(HER)的研究中得到了广泛的应用。本研究在碳布上制备了Ni_2P/MoNiP_2异质纳米片阵列(CC@Ni_2P/MoNiP_2HNSAs)催化剂。制备所得的催化剂具有较大的电化学活性表面积,在0.5 M H_2SO_4介质中达到10 m A·cm~(-2_的电流密度仅需要74 m V的过电位,并且还表现出小的Tafel斜率值为63 m V·dec~(-1)。同时,由于高导电碳布的引入,当该电极直接作为析氢阴极进行电化学测试时,具有良好的稳定性和耐久性。本工作为双磷化物异质结构HER催化剂的设计提供了研究思路。     

A_(110—2)型氨合成催化剂的研制与使用

近年来,随着量子化学和催化理论的发展,以及现代测试手段和实验技术的不断完善,使经典的氨合成催化剂的研究不断取得新的进展。我室研制成功的A_(110-2)型(即原ZA—1型)氨合成催化剂在工业上得了到广泛应用,是一种优良的崔化剂。A_(110-2)型催化剂的年产量占A_(110)系列催化剂年总产量的一半,其使用厂遍布全国二十七个省、市、自治区,该催化剂具有低温高活性和耐热、抗毒性能优良等特点,其性能达到国内外先进水平。     

焙烧温度对TiO2粉末的徽结构及光催化特性的影响

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉末。利用X射线衍射谱,扫描电子显微镜和紫外-可见光分光光度计分别研完了焙烧温度对TiO2粉末的微结构、形貌与紫外光光催化性能的影响。实验结果表明：随着焙烧温度的升高,TiO2粉末发生了锐钛矿到金红石结构的相变。相变温度大约在625K-675K,且等轴状颗粒的尺寸逐渐增加。同时发现锐铁矿结构的TiO2粉末对甲基橙的紫外光光催化活性最高,而无定形及金红石结构的粉末不利于粉末的紫外光光催化活性。     

微乳液法制备纳米二氧化钛及其光催化降解苯酚的研究

本研究以TiCl4为原料,在CTAB/正丁醇／环己烷／水组成的微乳液体系中制备了纳米TiO2粉末。采用透射电子显微镜和X光衍射仪等对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性等进行了表征。通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明TiO2具有良好的光催化氧化性能。     

铕掺杂二氧化钛光催化去除水中溴酸盐研究

溴酸盐是臭氧处理含溴离子的原水后生成常规水处理工艺难以去除的2B级(较高致癌可能性)潜在致癌物。本文采用一步水热法制备Eu-TiO_2光催化剂,以提高二氧化钛光催化去除水中溴酸盐效率。利用X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)等手段对制备的Eu-TiO_2材料进行了表征。本实验复合材料具有较窄的禁带宽度,Eu元素的掺杂后Eu-TiO_2材料中Eu的掺杂使得{101}晶面得到加强,同时抑制了电子-空穴对的复合,催化剂禁带宽度从2. 92 e V窄化至2. 71 e V,一定程度上拓宽了催化剂的光响应范围,从而显著地提高了催化活性。重复性试验表明,Eu-TiO_2材料去除溴酸盐的重复性和稳定性良好,说明Eu-TiO_2是一具有应用前景的光催化剂。     

稀土元素掺杂纳米二氧化钛粉体的光催化性能研究

本研究采用溶胶-凝胶法制备了以稀土元素La和Ce掺杂的Ti O2纳米粉体材料,以亚甲基蓝作为光催化氧化降解反应的指示剂考察材料的光催化活性。通过对光催化剂材料结构和性能的表征说明稀土掺杂对Ti O2光催化性能的影响。该研究结果为验证稀土掺杂有助于提高半导体光催化剂活性提供了实验和理论依据。     

太阳能光催化制氢取得新进展

太阳能光催化制氢作为解决能源危机和环境问题的一个重要途径．受到世界各国的高度重视。提高可见光区量子效率是该领域的研究目标和最大挑战之一。大连化物所李灿院士研究组利用双共催化剂发展了Pt—PdS／CdS三元光催化剂．     

分步Ag掺杂rGOWO_3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用分步水热法合成了不同质量比(Ag:WO3=1%、2%、3%)的银掺杂还原氧化石墨烯三氧化钨(Ag/r GOWO3)纳米复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段表征了Ag/r GOWO3结构和形貌,并对合成的Ag/r GOWO3复合材料进行了气敏性能研究。结果表明合成的2wt%的Ag/r GOWO3与纯的氧化钨(WO3)和还原氧化石墨烯三氧化钨(r GOWO3)相比,表现出对丙酮更高的响应特性。     

辛烯——1TiCl_4/MgCl_2体系聚合反应研究

本文用TiCl_4/MgCl_2负载型催化剂代替现通用的TiCl_3催化体系,进行辛烯—1的聚合反应研究,有效地提高了催化效率。应以三异丁基铝为助催化剂,聚合温度30℃时,催化效率高达248s克聚辛烯—1/克钛·小时。本文比较详细地探讨了TiCl_4/MgCl_2催化辛烯—1聚合的反应规律,并初步研究了该体系的反应动力学。