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原位合成具有高可见光催化活性的C3N4/CdS纳米复合材料

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(14)60237-0

以硫氰酸铵和氯化镉为原料,采用无模板混合高温煅烧法一步合成氮化碳/硫化镉纳米晶(C3N4/CdS)的复合半导体材料。采用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱和透射电镜等技术对其结构和形貌进行了表征。以有机污染物罗丹明B (RhB)为模拟污染物对复合催化剂的可见光催化活性进行测试。结果表明, C3N4/CdS复合材料中CdS以六方相纳米晶的形式均匀分散; CdS的复合基本不改变C3N4主体结构及聚合度;与纯C3N4相比,复合材料在可见区的光吸收能力有所增强。合适的能带匹配有利于光生载流子的迁移,抑制了其复合速率。在可见光照射下,复合半导体能够更加快速的降解有机污染物,且保持很好的稳定性。

关键词: 氮化碳 , 硫化镉 , 光催化 , 污染物降解

Pt助剂对N掺杂TiO2可见光光催化性能的影响

郑华荣 , , 张金水 , 丁正新 , 王心晨

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2011.00713

考察了Pt促进的N掺杂TiO2(Pt/N-TiO2)催化剂对光催化降解有机污染物性能的影响及其作用本质.采用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、光电化学和荧光光谱等手段对催化剂进行了表征,并考察了样品在可见光下光催化降解甲基橙(MO)的反应性能.结果表明,Pt的存在并未明显改变N-TiO2的晶相和介孔结构,却增强了催化剂对可见光吸收,但这种背景吸收不利于光激发中心(N-TiO2)对可见光的吸收,从而影响Pt/N-TiO2光催化活性;高度分散在N-TiO2表面的Pt,显著地改变了催化剂表面电子结构,从而提高了N-TiO2的光催化性能.

关键词: 氮掺杂 , 二氧化钛 , 助剂 , , 光催化 , 可见光降解

热聚合硫氰酸铵制备多孔 g-C3N4纳米片及其可见光催化分解水制氢性能

, 王愉雄 , 王浩 , 曹福 , 陈芳艳

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(16)62509-3

二维层状半导体材料与其体相堆积结构相比表现出独特的性质,有望在纳米材料科学领域取得新的突破.基于对太阳能利用的研究,二维半导体光催化材料引起了研究者的广泛关注.诸多半导体材料已被设计合成二维纳米片结构应用于光催化领域,如 MoS2, WS2, SnS2和TiO2等.石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种典型的非金属二维聚合物半导体.二维层状结构的组成使得 g-C3N4纳米片能够表现出优异的光电性质.然而,其合成目前仍然存在很大困难.目前已报道的单层或多层 g-C3N4的制备主要有超声辅助溶剂剥离法、热处理法、插层法和电化学合成法等.但这些方法存在合成复杂和引入结构缺陷等不足.另外,在体相组成中插入孔结构也能够提高 g-C3N4的光催化活性.目前常用的方法主要是模板法.然而,在这些生孔过程中往往引起聚合度降低,增加长程无序度,不利于光生载流子的传输.因此,如果将多孔结构引入 g-C3N4纳米片,同时提高其聚合度结构,将在很大程度上提高其光催化性能.本文利用直接氨气热聚合的方法,将硫氰酸铵进行高温热处理,一步法合成出较高聚合度的多孔 g-C3N4纳米片,在可见光照射下表现出较高的产氢活性和稳定性.采用 X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、荧光光谱(PL)和电子顺磁共振(EPR)等方法对多孔 g-C3N4纳米片结构进行了详细表征.在助催化剂 Pt存在下,采用可见光照射(>420 nm)分解水产氢的方法评价了其光催化性能.结果表明,热处理温度对产物结构及性能具有较大影响. XRD结果表明,在450oC热处理,硫氰酸铵未完全聚合,与前期氮气热处理的结论不同.当热聚合温度上升至500oC,石墨相结构形成.至600oC时,石墨相的层间距缩小,且聚合度没有明显下降.这表明氨气气氛抑制了原料分解,提高了分解聚合温度,同时增加了产物的聚合度. FTIR结果表明,热聚合温度对产物 C–N共轭结构改变不大,但在810 cm–1处的峰位向长波数移动,表明七嗪环单元含量增加,再次证明高的热聚合温度没有造成明显的结构分解,反而促进了聚合结构的形成.扫描电镜与氮气吸脱附分析表明,随着聚合温度升高,产物粒子尺寸变小,形貌呈现层状分布,并伴随多孔状的产生,因此比表面积和孔体积显著增大,吸收带边发生蓝移. PL和 EPR结果表明,聚合温度从500增至600oC,样品光生载流子的复合速率下降,导带离域电子密度增加,从而有利于光催化性能的提高.光解水产氢性能测试表明,聚合温度升高有利于催化剂产氢速率提高;600oC所得样品的产氢速率达340μmol/h.进一步分析表明,产氢速率与比表面积基本成正相关关系,说明层状多孔结构的形成是影响产氢性能的重要因素.经过多轮循环测试,其产氢性能保持稳定而没有显著下降,表明其活性稳定性良好.

关键词: 氮化碳 , 纳米片 , 半导体 , , 光催化 , 产氢

武钢U71Mn系列重轨生产成套技术达国际领先水平

钢铁研究

近日,武钢"高速铁路用U71Mn系列重轨生产成套技术研究"项目,通过了由湖北省科技厅组织、工程院院士崑教授主持的科技成果鉴定,达国际领先水平。

关键词: 国际领先水平 , 生产成套技术 , 重轨 , 武钢 , 科技成果鉴定 , 工程院院士 , 铁路用 , 科技厅

反馈、因果和命运——物·人·事理的再思考

肖纪美

材料科学与工程学报

"Denstiny"可译为"命运",命和运可理解为事物变化的内因和外因,即"内部结构"和"外部环境".本文先简述事物变化的因果关系哲理;再简"反馈"之后;讨论改变内部结构和外部环境的途径.以材料为例,讨论腐蚀这种"有害现象"的有益作用.

关键词: 因果 , 反馈 , 命运 , 腐蚀

油井缓蚀剂研究与应用

忠兴

腐蚀学报(英文)

油井缓蚀剂研究与应用忠兴(中原油田设计院,濮阳457001)1.前言中原油田已进入高含水期,油井系统腐蚀严重,直接影响了油田的正常生产l’].为了解决油井系统腐蚀问题,在中科院腐蚀所的专种“基础f,联合开发研制了!MC—SDeZS油井缓蚀剂.该剂以合成炔氧甲基胺和炔氧甲基季法盐衍生物,以这两种衍生物为主体成分复配辅助成分而成的水溶油分散吸附成股型缓蚀剂l’1.通过室内高温高压模拟评价试验.ZI口油井加药试验及测试表明l‘],平?...

关键词: null , inhibitor , IMC-80-2S

08CuPVRE钢耐大气腐蚀的机理

于敬敦 , 吴幼林 , 秀岭 , 张陆

中国腐蚀与防护学报

08CuPVRE钢耐大气腐蚀的机理于敬敦,吴幼林,秀岭,张陆(冶金部钢铁研究总院)一、前言我国研制的08CllPVRE耐候钢,在成都郊外经两年大气暴晒试验以及室内加速试验,表明其耐蚀性能明显优于碳钢,与日本耐候钢SPA-C的水平相当.为深入研究08CllPVRE钢的耐蚀特性,选用碳钢和SPA-C耐候钢作为对比试样,通过多种方法进行测试分析,以揭示08CllPVRE钢的耐蚀机理.二、试样与测?...

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