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石榴状单质铋(Bi)球与g-C3N4复合材料表现出超强可见光氧化NO性能

李宇涵 , 吕康乐 , 何咏基 , 赵再望 , 黄宇

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(16)62573-1

采用一种原位合成工艺制备了具有类石榴结构的金属铋(Bi)单质修饰的g-C3N4复合材料(Bi-CN),并用于可见光氧化NO反应中.金属Bi单质镶嵌在CN层间形成的复合物,由于金属Bi单质显著的表面等离子体共振(SPR)作用可将光吸收范围由紫外光延展至近红外,极大地提高了复合物的光吸收.此外,由于Bi单质存在于复合物界面可产生内建莫特-肖特基效应,从而加快光生载流子的分离与转移.由此,Bi-CN复合物光催化剂展现出超强的光催化去除NO性能.我们提出了类石榴结构的形成以及相应的Bi-CN复合物光催化活性的提高机理.这不仅为高效的金属铋单质改性的g-C3N4基光催化剂提供了一种新的设计方案,也对g-C3N4基光催化的机制理解提出了新的见解.通过X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱结果发现Bi是以金属单质的形式存在于Bi-CN复合物中,这得益于我们采用了二水合铋酸钠(NaBiO3·2H2O)作为铋前驱体,从而成功避免了氧化态铋的形成.Bi-CN复合物中金属铋单质的存在有诸多优点.首先,金属铋单质具有显著的表面SPR效应,它的引入可大大提高复合物的光吸收能力和太阳光利用率.有研究表明,直径为150–200 nm的铋球能够在紫外-可见漫反射图谱(UV-vis)在λ=500 nm处呈现出典型的SPR峰,但本样品在λ=200–800 nm区间内并未发现该SPR峰.由于铋单质的共振受限于其尺寸大小、颗粒形状和构造环境.本文中球形铋单质的直径约为1μm,其可能发生共振效应的峰位置应超过800 nm,因此未发现相应的SPR峰.其次,金属铋单质分散在CN层表面上构建的肖特基垫垒能够高效地阻止光生电子与空穴的复合,促进了光生载流子的分离与转移,从而提高光氧化NO进程.再者,金属铋单质的介入成功构造了Bi-CN异质结,在可见光照射下NO氧化反应中,Bi-CN复合物活性显著高于CN(22.2%)、CN-EG(36.4%)和Bi(14.1%),其中以10%Bi-CN活性最佳,NO去除率到70.4%,远远超过K插层的g-C3N4、Ag掺杂的g-C3N4和氧化石墨烯修饰的g-C3N4.当复合物中金属铋单质含量超过10%时,其活性明显下降.这是因为大量的金属铋单质积聚在Bi-CN复合物表面上而造成物理堵塞,妨碍了CN吸收可见光,从而降低了其可见光吸收能力;同时导致只会吸收更多的紫外光(λ<280 nm)而不是可见光,因而其可见光催化氧化NO能力下降.

关键词: 金属铋 , 表面等离子体共振 , 光氧化 , 一氧化氮 , 可见光 , 石墨型碳化氮

2011年度何梁何利基金获奖科学家年轻化突出

中国材料进展

2011年8日下午，何梁何利基金2011年度颁奖大会在京举行。我国高性能计算机领域杰出科学家、国防科技大学杨学军教授荣获“科学与技术成就奖”，丁伟岳等35人获“科学与技术进步奖”，吴朝晖等15人获“科学与技术创新奖”。中共中央政治局委员、国务委员刘延东向大会发来贺信，全国人大常委会副委员长桑国卫、全国政协副主席万钢出席会议并为获奖代表颁奖。何梁何利基金评选委员会主任朱丽兰向大会作工作报告。

关键词: 科学家 , 基金 , 中共中央政治局 , 全国人大常委会 , 突出 , 国防科技大学 , 计算机领域 , 科学与技术

何安瑞:熔铁冶金,铸造钢铁脊梁

王泽汉 , 刘云清

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2015.03.01

关键词:

第12届亚洲铜业周迈科金属集团主席何金碧谈“一带一路”及结构性改革背景下中国铜行业的发展

金属世界

关键词:

木质基碳纤维

吴长路

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2002.06.014

本文简述了木质基碳纤维的工艺和发展前景.这类碳纤维在性能方面能满足应用要求,制造成本低廉,而且利于环境保护.

关键词: 木质素 , 碳纤维 , 市场

煤基和天然气基DME联产比较

陈斌 , 金红光

工程热物理学报

本文针对煤基和天然气基DME分产及多联产系统进行研究.通过分析发现煤基DME分产能耗为55.5 GJ/t,天然气基DME分产能耗为48.4 GJ/t.煤基IGCC-DME联产方式相对节能率达到15.0%,高于天然气基CC-DME联产方式的10.2%.通过进一步的分析发现,不论是煤基还是天然气基,联产方式都同时遵循化学(火用)和物理(火用)的综合梯级利用原理.

关键词: 煤基 , 天然气基 , 多联产 , 梯级利用

铁基形状记忆合金及其应用

雷竹芳

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2000.02.011

铁基形状记忆合金是继镍钛基、铜基形状记忆合金之后的新型记忆合金.本文对铁基形状记忆合金的分类、记忆性能、记忆机制及应用进行了评述,并展望了其应用前景.

关键词: 形状记忆合金 , 形状记忆效应 , 铁合金

激光表面熔覆Fe 基、Ni基和Co基合金涂层的显微结构

姜明 , 江晓平 , 黄建国 , 孙晓峰 , 葛云龙 , 胡壮麒

材料研究学报

对Fe 基、Ni 基和Co 基涂层合金激光熔覆层的显微组织进行了研究。实验表明:Fe 基熔覆层内形成了长周期结构的层片状Cr_7C_3、孪晶和位错;Ni 基熔覆层内存在着大量位错和Ni_3Si相;Co 基熔覆层中形成了大量的层错。

关键词: 激光 , rapid solidification , epitaxially growing , substructure dendritic structure , null

焦宝石基喷涂料的研制

张巍 , 李亮 , 戴文勇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.06.016

以焦宝石、叶蜡石、硅微粉和铝酸钙水泥为原料制备了焦宝石基喷涂料,对比分析了焦宝石基喷涂料与焦宝石-铝矾土基喷涂料的物理性能.结果表明:焦宝石基喷涂料与焦宝石-铝矾土基喷涂料的性能相当,但是该喷涂料成本较低,可部分替代焦宝石-铝矾土基喷涂料修补高炉的衬里,使用效果良好.

关键词: 焦宝石基喷涂料 , 焦宝石-铝矾土基喷涂料

关于自由基概念的“串讲”

王峰

高分子材料科学与工程

针对高分子专业很多学生对《高分子化学》课程中＂自由基＂这一概念认识模糊的现实,文中从＂自由基＂的内涵和外延两个方面展开论述,并把《有机化学》和《物理化学》课程中对＂自由基＂的论述,结合笔者对自由基认识的思考相对完整地＂串讲＂、解读并总结对＂自由基＂认识。总体来说,仅仅知道什么是自由基的＂一段话定义性＂描述是不够的。还必须更多地了解自由基的属性,自由基的行为和性质,才是对自由基具体的认识。

关键词: 自由基 , 高分子化学 , 串讲 , 属性