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超细金属纳米粒子修饰的二氧化钛纳米棒:合成策略和光催化活性

代卫炯 , 闫俊青 , , 李兰冬 , 关乃佳

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60954-8

作为一种新兴技术,半导体催化在太阳能转化、环境净化以及有机合成等多种领域中具有重要的用途,因而近年来引起了研究者的广泛关注.在众多半导体材料中, TiO2具有价廉,无毒,来源广泛和光化学稳定等优点,被认为是太阳能转化领域最有潜力的催化剂.然而,由于其相对较宽的禁带宽度和激发条件下较快的光生电子和空穴的复合率,导致TiO2在太阳能转化过程中具有较低的量子效率.为了克服以上缺陷,研究者尝试了多种方法来提高TiO2的量子效率,如TiO2的表面修饰以及元素掺杂等.其中,过渡金属尤其是贵金属(如Au,Pd和Pt等)的掺杂能有效提高其催化效率,主要原因在于大多数贵金属的费米能级低于TiO2半导体催化剂,因此,光生电子迁移到催化剂表面的同时,会被贵金属捕获,进而有效地防止电子与空穴的复合,提高其催化效率.在众多贵金属助催化剂中, Pt因具有较大的功函数和较低氢过电势而被认为是TiO2在光解水反应中最好的表面修饰剂.然而,有关贵金属负载的TiO2在光解水反应中的系列性的对比研究还相对较少,一些基础的问题还有待解决.如在相同激发条件下,不同贵金属如何影响TiO2的光催化活性? TiO2的晶体结构对其光催化活性是否有影响?在TiO2的三种晶体结构中,金红石和锐钛矿的光催化活性得到了较多的研究,而有关板钛矿的研究却较少.基于此,本文首先采用水热法合成纳米棒状的锐钛矿和板钛矿TiO2,随后利用光沉积法在上述TiO2载体上负载不同的贵金属(Pt, Pd和Au)助催化剂,利用透射电镜(TEM),紫外可见光谱(UV-Vis),荧光光谱(PL)等手段对比研究了贵金属助催化剂和晶体结构对其催化光解水制氢反应的影响.射线衍射(XRD)结果表明,负载贵金属后的锐钛矿和板钛矿晶型保持完好,且未出现贵金属物种的衍射峰. UV-Vis结果表明,负载贵金属后的锐钛矿和板钛矿样品的紫外光吸收均略有红移,并且紫外光谱的变化趋势相同,说明TiO2的晶型对其紫外光吸收性质影响不大.此外, TEM结果发现,贵金属纳米颗粒在TiO2表面分散均匀,并且颗粒规整,没有出现团聚的现象,在锐钛矿和板钛矿表面的颗粒大小分别为1.3–1.5和1.9–2.1nm,与XRD结果吻合.最后,利用紫外光激发下的甲醇水蒸气重整制氢反应考察了不同样品的催化性能.结果表明,在无贵金属助催化剂存在的条件下,锐钛矿和板钛矿样品上的光催化活性均较低.负载贵金属后, Pt-TiO2的光催化活性最高, Pd-TiO2次之, Au-TiO2最差,与文献结果类似.结合表征结果推测,造成上述样品活性差异的主要原因在于助催化剂的本征性质,如功函数和氢过电势等. Pt, Pd和Au共催化剂的功函数分别为5.7,5.1和5.1 eV,均高于TiO2(4.2 eV).在紫外光激发下,光生电子可以有效地从TiO2载体传递到贵金属助催化剂上,并在TiO2载体表面形成肖特基势垒,进而有效地阻止光生电子和空穴的复合,提高其光催化活性.因此,负载Pt, Pd和Au后的TiO2样品上产氢效率均高于TiO2载体.不同样品的PL结果也与其催化活性数据相吻合,说明贵金属助催化剂的负载能有效地捕获光生电子,进而阻止光生电子与空穴的复合,提高其催化活性.此外,氢过电势也是影响贵金属助催化剂活性差异的主要原因:氢过电势越高,其还原质子的能力越弱,在产氢反应中的产氢效率越低.因此,三种金属中,具有最低氢过电势的Pt产氢效率最高.此外,同种贵金属负载的锐钛矿和板钛矿上的催化活性相似,表明负载型贵金属催化剂载体对其催化活性的影响较低.

关键词: 光催化剂 , 产氢 , 锐钛矿 , 板钛矿 , 共催化剂

浅谈格尔黄金矿业发展战略及措施

王世武

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2005.01.002

通过对格尔黄金矿业有限责任公司的发展现状、存在的问题以及发展条件的分析,提出了企业发展战略和实施措施.

关键词: 格尔 , 现状 , 发展战略 , 措施

材料科学进展第2卷1988年(分类索引)

材料研究学报

金属材料品界在金属蜘变和蜘变断裂中的作用················1·····,····,································……孔庆平勇(2一1)贝氏体相变机制··········································································,·‘···············,·,·····,,一徐?...

关键词:

第四届“吴仲华奖励基金”评选出获奖者

工程热物理学报

根据《吴仲华奖励基金章程》(吴奖[2008]01号),经各高等院校、中国工程热物理学会和中国科学院工程热物理研究所认真评选和推荐,吴仲华奖励基金理事会评审并确定授予青年学者巍、罗坤、唐桂华“吴仲华优秀青年学者奖”,授予程雪涛等10位同学“吴仲华优秀学生奖”。

关键词: 基金 , 奖励 , 评选 , 获奖者 , 中国科学院 , 青年学者 , 物理研究所 , 高等院校

电沉积Al—Ti合金粉的含Ti量及其结构

过家驹 , 魏振强 , 郭乃名

腐蚀学报(英文)

研究了在低温熔点中(≤200℃)电沉积Al-Ti合金粉时,电沉积条件对沉积合金铖分的影响。并用X射线和透射电镜分析了其组成与结构关系。结果表明,当电沉积Al-Ti合金粉中含Ti量的23%(质量分数,下同)以下时其结构为Ti在铝中的固溶体,而当含Ti量为44%时,其结构类同于AlTi金属间化合物。 

关键词: 熔盐 , Al-3 alloy , elecdepxition , null

简讯

腐蚀学报(英文)

<正> 哈尔滨工业大学胡信国教授带领长松、张秋道、王殿龙、李桂芝、王金玉等在大连中兴实业总公司化学镀厂刘传奇等人的配合下研究的HERC EN-92高稳定快速化学镀镍工艺、HERC EN-92化学镀镍光亮剂和非晶态Ni-P/PTFE自润滑复合材料镀层技术,经在大连中兴实业总公司化学镀厂应

关键词:

Oncell触控技术在车载中的应用

陈烜 , 叶家聪

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20153003.0410

Oncell触摸技术将触摸感应膜层集合于液晶显示面板上,相较于常规的双层技术方案,具有更轻薄化,透过率更高,制程更优的特点.本文将单层多点电容方案、复合盖板、防反射、防指纹涂层、全贴合等新技术用在了 Oncell 上.研究了在车载复杂状况下的使用,可匹配不同的液晶显示驱动技术.经过试验测试,最新开发的 Oncell触控技术,可以支持3点以上触控,支持手套操作,通过头部撞击试验,其表面反射率低于3%,线性度为±1.5 mm,最新开发的 Oncell触控技术关键技术问题得到了解决,经过测试,可以满足车载产品苛刻的要求.今后Oncell触摸技术也必将会成为车载触控领域重要的技术方案.

关键词: Oncell , 车载 , 触控技术 , 全贴合 , 头部撞击 , 电容触摸屏

椭圆板塑压摩擦线之理论与实验研究

刘叔儀 , 王铭宗

金属学报

塑压接触面上之摩擦力,在一定时间作用于一定曲线族之切线方向,此曲线族称为“摩擦线”,其理论意义为:摩擦线本身为塑压表面流动之方向规律;其实际意义为:加工压力之科学计算有赖于摩擦线。 在连续塑性变形过程中,接触面上质点之流动轨迹称为“长程滑线”,在塑压中一形状变为另一形状,长程滑线为始末形状间之表面变化规律。 本支为一系列研究(例如[1]至[3])之续,目的及结果有三: (1)证明前文中摩擦线、等压线与压力布三个微分方程不受摩擦物理方程之约束; (2)提出椭圆板摩擦线族之另一解; (3)开拓出决定直观摩擦线的方法,定出塑泥及铅椭圆板之一系列摩擦线族,并对理论与实验结果作了比较讨论。 金属摩擦线研究在进行中。 北京钢铁学院的温金先生在本文前一作者指导下作过一长方板的摩擦线,她的结果将在长方板摩擦线系统化研究中一并发表。

关键词:

植物及土壤中乙二胺二琥珀酸金属复合物的离子色谱分析与质谱鉴定

牛立元 , 沈振国

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2009.06.018

利用阴离子交换色谱柱及紫外-可见光检测器建立的离子色谱分析方法对植物及土壤中乙二胺二琥珀酸([S,S′]-ethylenediaminedisuccinic acid,EDDS)金属(Fe(Ⅲ)、Pb、Cu、Zn和Mn)复合物进行了分析,并用电喷雾质谱对其进行了确认.实验选用安IonPac AS11-HC阴离子交换色谱柱(250 mm×4.2 mm,5 μm)及保护柱,以60 mmol/L 硝酸铵溶液(pH 6.5)为洗脱液,在1.0 mL/min 流速下进行等度洗脱,检测波长为260 nm.金属-EDDS复合物的质谱鉴定采用选择离子扫描模式.结果表明,该方法可以用于Fe(Ⅲ)-、Pb-、Cu-EDDS复合物的分离测定,三者的检出限分别是0.38,0.54和0.18 μmol/L,回收率分别是99.6%,100.6%和97.5% .该方法操作简单、灵敏,适合于植物样品及土壤样品中含有的Fe(Ⅲ)-、Cu-和Pb-EDDS复合物的单独或同时分析鉴定.

关键词: 离子色谱 , 电喷雾质谱 , 金属-乙二胺二琥珀酸复合物 , 植物 , 土壤

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