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石墨烯-CuO/TiO2复合催化剂的合成及光催化制氢活性

涂盛辉 , 胡亚平 , 张婷 , 朱敏剑 , 梁海营 , 彭海龙 , 杜军

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.003

采用溶剂热法合成了石墨烯-CuO/TiO2复合催化剂,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X 射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射(DRS)表征复合催化剂的微观形貌、结构和光学特性。以 H2 PtCl6为无机前驱体对其进行 Pt 负载,研究了不同石墨烯负载量对制氢活性的影响及太阳光下的制氢活性。结果表明,石墨烯负载量为0．5％(质量分数)时,复合催化剂制氢活性最高,石墨烯和CuO 协同作用提高了TiO2对可见光的利用及光催化分解 C2 H5 OH/H2 O 制氢活性。在可见光下照射5 h 后,样品的产氢量达到1083．54μmol,太阳光光照5 h后产氢量(4374．51μmol)为P25(1598．25μmol)的2．74倍。

关键词: 溶剂热法 , 光催化 , 制氢

CuO/ZnO复合纳米树阵列的制备及光学特性

涂盛辉 , 吴佩凡 , 杜军 , 万金保

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.13.015

通过热氧化法在铜基板上制备CuO纳米线,采用凝胶法制备ZnO/CuO复合纳米树阵列.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学特性进行表征.结果表明,CuO/ZnO纳米树形貌规整完美,在CuO纳米线上二次生长的ZnO纳米棒具有各向晶体生长性质,CuO/ZnO复合纳米树在可见光区域出现了优越的发光性能;以甲基橙为模拟污染物,通过光催化测试表明,CuO/ZnO复合纳米树还具有卓越的光催化性能.

关键词: 纳米线 , CuO/ZnO复合纳米树阵列 , 光学特性 , 催化性能

ZnO/TiO2复合材料的制备及其光学特性

涂盛辉 , 梁海营 , 朱细平 , 杜军 , 万金保

材料导报

采用水热法在锌片上制备出棒状ZnO,将TiO2溶胶旋涂在棒状ZnO上得到ZnO/TiO2新型复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及UV-Vis漫反射(DRS)等研究样品的微观形貌、晶型结构、光学特性.研究表明:375℃焙烧后,TiO2附着在ZnO纳米棒表层,随着溶胶旋涂层数的增加,其形貌呈现出多维花状结构.通过光催化降解甲基橙模拟废水考察其光催化性能,实验结果表明,ZnO/TiO2复合半导体的多维结构使其对紫外-可见光吸收增强,对甲基橙模拟废水(20 mg/L)的降解率高达94.7％,具有优异的光催化性能.

关键词: 水热法 , 模拟废水 , 光催化

ZnO纳米线的可控生长及其光学特性

涂盛辉 , 赖辉芳 , 吴林华 , 吴佩凡 , 彭海龙 , 杜军

材料导报

采用简单水热法制备得到ZnO纳米线,通过控制反应条件调控ZnO纳米线的形貌,得到不同形态的多维ZnO纳米线.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱(PL)对样品的微观形貌、晶相结构、光学性能进行表征,结果表明:样品的晶型完整,光致发射光谱图显示在384 nm左右出现了紫外区发射峰,而且玉米棒状ZnO纳米线不仅出现了强烈的紫外发射峰,在可见光区域也出现了发射峰.

关键词: 水热法 , ZnO纳米线 , 可控生长 , 光学性能

水热法制备不同形貌纳米ZnO阵列及光学性能的研究

涂盛辉 , 吴佩凡 , 巫辉 , 杜军 , 万金保

功能材料

采用简单水热法制备得到棒状、铅笔状和塔状不同形貌的纳米ZnO阵列。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学性能和催化性能进行表征;结果表明,样品晶型比较完整,PL谱图表明样品在380nm左右都出现了强烈的紫外发射峰。同时,以甲基橙为模拟污染物,通过光催化测试表明,产品均具有良好的光催化性能,其中塔状纳米ZnO的光催化性能较高。

关键词: 水热法 , 不同形貌 , 纳米ZnO阵列 , 光学性能

不同形貌α-Fe2 O3的水热法制备及性能研究?

涂盛辉 , 骆中璨 , 刘婷 , 朱细平 , 杜军

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.010

以 Fe(NO3)3·9 H2 O为原料,聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂,NaOH、Na2 CO3、CH3 COONa 为形貌改变剂,采用水热法制备出不同形貌的α-Fe2 O3,并研究了不同因素对产物形貌的影响。利用 SEM、EDS、XRD、FT-IR等手段对其物相及微观形貌进行表征,并探讨其生长机理。通过光催化降解酸性大红模拟废水考察不同形貌α-Fe2 O3的光催化性能,实验结果表明,类桑葚状α-Fe2 O3对酸性大红模拟废水的降解效果最好,降解率高达99.01%,具有潜在的光催化应用前景。

关键词: 水热法 , 不同形貌α-Fe2 O3 , 生长机理 , 催化活性

Pt-Cu2 O/TiO2复合催化剂的制备及光催化制氢活性?

涂盛辉 , 胡亚平 , 戴策 , 王犇 , 杜军

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.22.002

采用化学沉积法制备了Cu2 O/TiO2复合光催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)表征复合催化剂的微观形貌、元素组成、结构和光学特性。以 H2 PtCl6为无机前驱体对复合材料进行Pt负载，研究了不同 Cu2 O 含量对制氢活性的影响及不同光源下的制氢活性。结果表明，该复合催化剂表现出较好的光催化制氢活性，当 Cu2 O 的含量为1%(质量分数)时，氢气的产生量最高。

关键词: 化学沉积法 , 光催化 , 制氢 , Pt-Cu2 O/TiO2

预热温度对钢包盛钢时的内衬温度及应力影响

程本军 , 李鹏飞 , 谭慎迁 , 赵启成

钢铁研究 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140210

为了确定合适的钢包烘烤预热温度,以某钢厂90 t整体铝镁浇注料钢包为原型进行数值模拟,利用有限元分析软件ANSYS,采用间接耦合法进行计算,得出了不同烘烤预热温度工况下,钢包盛钢时的内衬温度变化及应力分布.结果表明:提高钢包预热温度可以降低钢包内衬的温升及钢液温降幅度,减小钢包内衬的温度梯度,减少内衬材料受热应力所引起的热震破坏,从而延长钢包使用寿命.综合考虑钢包内衬水分排除、节能及热应力分布等因素,钢包预热温度取1 173～1 273 K最佳;钢包底部的烘烤预热温度应提高到1 373 K.

关键词: 预热温度 , 钢包 , 数值模拟 , 应力分布