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低温下制备具有高光催化降解罗丹明B活性的CuS/TiO2复合材料

刘果 , 吴维成 , 圆圆 , 阎松 , 张静 , 罗根祥 , 丁晓光

人工晶体学报

采用元素直接反应法,以Cu粉和S粉作为前驱体,将在氯化胆碱与乙二醇的低共熔溶剂中低温(40℃)下生成的CuS原位浸渍到具有锐钛矿晶相的TiO2载体上,成功制备了CuS/TiO2复合型光催化剂.采用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和X光电子能谱(XPS)等对CuS/TiO2的晶相结构、颗粒大小、CuS存在状态以及光学性质进行了表征.以染料罗丹明B的降解为探针反应,研究了CuS对TiO2光催化性能的影响.结果表明,CuS的复合没有影响TiO2的晶相结构和粒径,CuS的复合降低了TiO2带隙能,增加了TiO2对可见光的吸收.CuS/TiO2复合材料的光催化活性比CuS或TiO2的光催化活性都高,而且CuS的含量对CuS/TiO2催化剂的光催化活性有明显影响,0.1wt% CuS/TiO2光催化剂表现了最佳的光催化性能.

关键词: 硫化铜 , 氧化钛 , 光催化 , 罗丹明B

WO3中单斜相/六方相异相结的构建及提高光催化降解罗丹明B活性

圆圆 , 刘果 , 张静 , 冯兆池 , 李灿 , 李智

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)61023-3

光催化技术被认为有可能成为解决环境污染和能源危机的有效手段之一,引起了各国政府和科学家的极大兴趣.以TiO2,WO3和Bi2O3等半导体为催化剂的光催化反应受到广泛关注.WO3是一种典型的n型半导体材料,具有电致变色、气敏和光催化等性能,在电致变色器件、气敏传感器和光催化剂等方面有着广泛应用前景.由于WO3具有高的太阳能利用率、良好的可见光响应性和较强的抗光腐蚀性,是一种极具开发潜力的半导体光催化材料,所以在光解水制氢及催化降解有机污染物等领域中得到广泛应用.然而,WO3半导体表面上较高的光生电子-空穴复合效率是影响其光催化性能的主要因素之一,从而限制了WO3在光催化领域的工业应用.研究发现,TiO2材料在从锐钛矿向金红石转变的过程中,通过精细调变焙烧温度,可以在两种晶相的界面形成TiO2异相结.形成的锐钛矿-金红石异相结能有效促进电子-空穴分离.目前,构建异相结已成为改善光催化剂电子-空穴分离效率的有效方法之一.近年来,人们先后成功构建了α-Ga2O3/β-Ga2O3,α-Bi2O3/β-Bi2O3和WO3/WO3·H2O等异相结,这些异相结催化剂在光催化降解水产氢和降解污染物反应中显示了比单一晶相更高的光催化活性.WO3是一种多晶相材料,具有正交、六方、单斜和四方等多种晶体结构,其中六方晶相(h-WO3)由于具有开放结构而在气体传感器和电池电极等领域显示了突出性能,而单斜晶相(m-WO3)具有合适的带宽和良好的可见光响应性,因而广泛应用在光催化领域.而且,h-WO3的导带和价带均低于m-WO3的导带和价带,所以在WO3材料中有可能通过构建单斜/六方异相结(m-WO3/h-WO3)来提高WO3的光催化性能.本文借鉴半导体异相结概念,采用固相热分解法,试图通过调节焙烧温度和焙烧时间以构建m-WO3/h-WO3异相结催化剂.利用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和N2吸附-脱附等方法对WO3样品的晶相结构、形貌和元素组成等进行了表征.以光催化降解罗丹明B(RhB)为模型,研究了不同晶相WO3材料的光催化性能,考察了WO3晶相和异相结对其光催化性能的影响,从而为WO3材料中异相结的构建提供思路、方法和理论指导.结果表明,采用偏钨酸铵固相热分解制备WO3的过程中,焙烧温度为600-700℃时,样品为单斜晶相,随着焙烧温度升高至800℃时,样品中开始出现六方晶相.随着焙烧温度升高,h-WO3的含量没有明显变化,当温度升至1000℃时,h-WO3的含量有所减少.SEM和HRTEM结果验证了m-WO3/h-WO3异相结的形成,小的m-WO3粒子分布在棒状h-WO3上,并且两者紧密接触.为了进一步证实WO3的异相结效应,将偏钨酸铵在800℃焙烧不同时间(8-30 h).结果表明,通过改变焙烧时间可有效控制m-WO3和h-WO3混合晶相比例,800℃焙烧8h时m-WO3为主要晶相,焙烧12h时h-WO3含量明显增加,当焙烧时间延长至24和30h时h-WO3含量减少.SEM结果同样显示,在800℃焙烧12h样品中棒状h-WO3显著增多,与小的m-WO3粒子接触几率增大,即m-WO3/h-WO3异相结数量增加.不同晶相WO3样品光催化降解RhB的结果表明,具有m-WO3/h-WO3异相结结构的WO3催化剂具有较高光催化活性.荧光光谱结果表明,单斜相/六方相异相结的形成提高了电子-空穴分离效率,从而提高了其光催化降解RhB的活性.而在具有m-WO3/h-WO3异相结结构的WO3催化剂中,随着焙烧温度升高或焙烧时间延长,h-WO3含量有所减少,从而导致暴露的m-WO3/h-WO3异相结数量减少,因而使得活性有所降低.本文采用固相热分解法通过调变焙烧温度构建了m-WO3/h-WO3异相结光催化剂,显著提高了光催化降解RhB的活性,这对设计合成高效WO3基光催化剂具有一定借鉴.

关键词: 氧化钨 , 异相结 , 热分解法 , 光催化 , 罗丹明B

芦丁在离子液体双水相中分配性能

邓凡政 , 郭东方

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2007.07.024

建立了室温离子液体四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]BF4)和NaH2PO4组成的双水相萃取体系并用于对芦丁的萃取分离研究.考察了离子液体用量、芦丁的浓度、盐的加入量、溶液酸度和加入其它物质对芦丁在两相中分配的影响.结果表明,离子液在1.0~2.5 Ml,磷酸二氢钠加入量在1.0~2.0 g,加人丁溶液0.5~2.5 Ml,酸度在Ph值为2~7范围,丁在离子液体双水相体系中有较高的萃取率(E%>90).除阳离子表面活性剂外,其余大部分物质不影响相比和丁的测定.离子液相中丁的最大吸收波长为358 nm,与乙醇水溶液中比较,最大吸收波长发生紫移,表明离子液与丁发生了作用.利用离子液体双水相体系,测定了银杏叶中丁的含量.

关键词: 离子液体 , 双水相 , 芦丁 , 分配 , 性能

关于“第七届材料与热加工物理模拟及数值模拟国际学术会议”的通知

机械工程材料

"第七届材料与热加工物理模拟及数值模拟国际学术会议"定于2013年6月16~19日在芬兰奥大学(Oulu University)举行,奥大学是北欧最著名的综合性大学之一,奥鲁市位于北欧的北部,毗邻北极圈和圣诞老人的故乡罗瓦涅米。

关键词: 国际学术会议 , 数值模拟 , 物理模拟 , 热加工 , 材料 , 综合性大学 , 北极圈 , 北欧

大别山北缘暨邻区中新生代砂岩稀土元素的地球化学特征及对源岩的制约

李双应 , 李任伟 , 岳书仓 , 刘因 , 王道轩 , 孟庆任 , 金福全

中国稀土学报

肥西地区侏罗纪防虎山组、园筒山组和早白垩世周公山组稀土元素具有如下特征: ∑REE为157 μg·g-1,δEu为0.69,(La/Yb)N为11.1.根据稀土元素比值、方差和以及REE分布模型判断,类似于佛子岭群和镇关群,后者可能是前者的主要源岩.三尖铺组和黑石渡组具有高的稀土总量,∑REE为264.8,328.2 μg·g-1,高Eu负异常,δEu为0.57,0.67和低的Eu/Sm比值(0.18~0.19),不同于大别山地区变质岩,其源岩值得进一步研究.正阳关组稀土元素特征类似大别杂岩和镇关群,表明大别杂岩在新第三纪遭受剥蚀,和镇关群一并成为前者的源岩.淮南地区中生代砂岩具有低的稀土总量,∑REE为80.9 μg·g-1,δEu为0.66,(La/Yb)N为5.7,不同于大别山北缘砂岩以及变质岩,说明其物源不是来自于大别山地区.

关键词: 地球化学 , 中新生代砂岩 , 稀土元素 , 源岩 , 大别山北缘 , 稀土

表面分析技术在钨酸盐缓蚀机理研究中的应用

李燕 , 陆柱

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2000.10.005

钨酸盐单独使用及与其它组分复配使用时均有缓蚀作用.本文简要介绍了钨酸盐作为缓蚀剂的主要应用领域,综述了表面分析技术(包括椭圆偏振法、Auger能谱、XPS及瑟夫背散射能谱)在钨酸盐缓蚀作用机理研究中的应用,并对分析结果及存在的问题进行了讨论.

关键词: 钨酸盐 , 缓蚀机理 , 表面分析

首钢高风温热风炉技术研究

陈冠军 , 赵民革 , 丁汝才 , 马金芳

钢铁研究学报

在简述国内外热风炉高风温和首钢热风炉技术开发历史基础上,从仿真、冷态试验和投产应用等方面比较、研究了首秦引进的俄罗斯卡金顶燃式热风炉、迁钢2号高炉上应用的自研制预热炉和首钢原顶燃式热风炉技术性能特点.研究结果表明:原顶燃式热风炉不能适应高风温使用,卡金顶燃式热风炉和自研制预热炉具有炉顶炉墙温度低、中心温度高、结构紧凑、燃烧完全等优点,而且自研制预热炉性能更好,两者均在生产应用中实现了高风温,满足了高炉炼铁生产需要,可为国内外热风炉进一步提高风温提供参考.

关键词: 热风炉 , 高风温 , 仿真

首钢高风温热风炉技术研究

陈冠军 , 赵民革 , 丁汝才 , 马金芳

钢铁研究学报

在简述国内外热风炉高风温和首钢热风炉技术开发历史基础上,从仿真、冷态试验和投产应用等方面比较、研究了首秦引进的俄罗斯卡金顶燃式热风炉、迁钢2号高炉上应用的自研制预热炉和首钢原顶燃式热风炉技术性能特点。研究结果表明:原顶燃式热风炉不能适应高风温使用,卡金顶燃式热风炉和自研制预热炉具有炉顶炉墙温度低、中心温度高、结构紧凑、燃烧完全等优点,而且自研制预热炉性能更好,两者均在生产应用中实现了高风温,满足了高炉炼铁生产需要,可为国内外热风炉进一步提高风温提供参考。

关键词: 热风炉;高风温;仿真

催化裂化装置波纹管的失效分析

韩顺昌 , 杨之勇 , 李德勤等

腐蚀学报(英文)

利用化学分析,金外、SEM、SAM和ESCA等技术对18-8型不锈钢制成的催化裂化装置膨胀长节波纹管的失效原因进行了调查,结果表明,大约有805的波纹管是由Cl引的SCC所致不规范的安装经起的残余拉应力水平是确定波纹管运行寿命的关键因素,采用消除应力退火,表面改性,用2新型不钢等措施能有效地提高波纹管的使用寿命。

关键词: 催化裂化装置 , SCC

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