冯海波
,
李亚萍
,
罗冬明
,
谭功荣
,
蒋剑波
,
袁惠敏
,
彭三军
,
钱东
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61105-6
由于日益严重的环境和能源危机,可见光催化剂的开发已成为当今最具挑战和紧迫的任务之一.将 TiO2和其它窄禁带半导体复合,已被证明是一种有效的可提高其可见光光催化性能的策略. Cu2O是一种禁带宽度为2.0 eV的 p型窄禁带半导体, InVO4则是一种禁带宽度为2.0 eV的 n型半导体,因它们可用于可见光光解水产氢和有机污染物的可见光降解而在过去的数年中引起了人们广泛的关注.但是纯的 Cu2O和 InVO4由于光生电子空穴对在其内部快速地复合,光催化活性通常都比较低.基于能带工程的策略本文设计了一种新型的可见光响应的 InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结,并通过普通的湿化学法进行制备：先通过水热法制备 InVO4,再通过溶胶-凝胶法制备 InVO4-TiO2二元复合物,最后通过沉淀和还原过程制备得到 InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结.
在10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2三元纳米异质结的 X-射线衍射谱中没有观察到明显的杂质峰；通过透射电子显微技术和高分辨透射电子显微技术观察到了它们之间异质结的形成,纳米颗粒的尺寸范围在5?20 nm；经紫外可见漫反射光谱估算得到10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2的禁带宽度为2.78 eV,在可见光区域具有较强的吸收.以普通的9 W节能灯作为可见光光源光照甲基橙5 h后,纯的 InVO4, TiO2和 Cu2O几乎没有光催化活性；10%InVO4-90%TiO2的光催化活性也很低,甲基橙降解率为8%；70%Cu2O-30%TiO2对甲基橙降解率达84%,但初始活性较低；10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2对甲基橙降解率接近90%,并且循环使用6次后,其光催化活性的保持率还维持在90%以上,而50%Cu2O-50%TiO2光催化活性的保持率只有74%.
经对使用过的10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2进行 X射线光电子能谱表征发现,存在一弱小的 Cu(II)震动卫星峰,表明在 InVO4-Cu2O-TiO2的光催化过程中 Cu2O的光蚀并不严重.从能带工程的角度分析, InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结具有优异的可见光催化性能的主要原因为： InVO4的导带电极电位约为?0.5 eV(vs. SHE,下同),价带电位约为+1.5 eV, Cu2O的分别约为?1.6和+0.4 eV,与 TiO2(导带和价带电极电位分别约为?0.23和+2.97 eV)相比,它们的导带位置更负,将它们组装成三元复合结构,可见光激发的导带电子就可能从 InVO4和 Cu2O的导带迁移到 TiO2的导带上去.同时, n型的 TiO2和 InVO4都与 p型的 Cu2O形成 p-n异质结, n型的 TiO2和 InVO4之间形成 n-n异质结,由于 p-n异质结中内电场的存在以及不同能级相互耦合,可进一步促进可见光激发的导带电子从 InVO4和 Cu2O的导带迁移到 TiO2的导带上去,以及可见光激发的价带空穴从 InVO4的价带迁移到 Cu2O的价带上去,从而实现光生载流子空间上的有效分离.本文有望为新型可见光响应的半导体复合催化剂的设计和制备提供新的思路.
关键词:
钒酸铟
,
氧化亚铜
,
二氧化钛
,
纳米异质结
,
可见光
,
光催化降解
,
甲基橙
刘志雄
,
向延鸿
,
尹周澜
,
吴贤文
,
蒋剑波
,
陈义光
,
熊利芝
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64145-6
研究金属黑色页岩在过硫酸钠酸性溶液中的氧化浸出行为。考察了反应温度、浸出时间、搅拌速度、过硫酸钠和硫酸的浓度、矿物颗料的尺寸等因素对氧化浸出速度的影响。结果表明：黑色页岩中钼、镍和铁的浸出行为受化学反应速度控制，浸出过程的动力学模型为1?(1?a)1/3=kt，且钼、镍及铁的表观活化能分别为34.50,43.14和71.79 kJ/mol；对于过硫酸钠，钼、镍和铁的反应级数分别为0.80,1.01和0.75；对于硫酸，钼、镍和铁反应级数分别为0.45,0.75和0.50。此外，对金属黑色页岩的溶解反应机理进行了探讨。
关键词:
金属黑色页岩
,
氧化浸出
,
动力学
,
过硫酸钠
何康
,
李洋
,
潘春旭
材料保护
利用纳米压痕技术，对3把出土于湖北的战国青铜剑残片表面富锡层的力学性能进行测试，并结合金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和x射线衍射仪等仪器对其显微组织特征、合金成分进行了系统的表征。研究分析认为：（1）3把青铜剑残片属高锡青铜，表面存在一层由8相和非晶化合物构成的富锡层；（2）其双层结构中的惰性腐蚀层的特征表明富锡层是在长期埋藏环境中由于发生选择性腐蚀而形成的，排除了古代工匠人为处理的可能性。纳米压痕技术为古代金属样品微米级微区的力学性能的准确测试提供了有力的工具。
关键词:
纳米压痕技术
,
材料学特征
,
战国青铜剑
,
湖北出土
,
富锡层
,
选择性腐蚀
陈瑞
,
吴敏
,
王万宾
,
吴爱民
,
赵婧
,
陈季康
,
潘波
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.04.2016072602
本研究以大型蚤毒性试验标准为参照进行剑水蚤的铜毒性试验,并以生物配体模型(BLM)为主要工具,实现对毒性数据的校正和毒性效应的预测.在不同水质参数下,实测铜的48 h LC50为141-566 μg·L-1,相应的BLM预测值为143-1208μg·L-1,表明BLM对铜的毒性预测良好.pH升高、DOC以及钙、镁、钠离子浓度的增加均对铜毒性有不同程度减弱作用,钾离子对铜毒性影响较小,BLM对这一现象的描述较好.利用Visual MINTEQ软件对不同水参数条件下铜形态分布进行模拟,辅助解释实验现象,发现钙、镁、钠、钾离子对铜形态分布影响较小.DOC的加入则使络合态铜含量增加,而pH升高导致游离态铜浓度下降,水合态铜浓度升高.本研究表明,预测铜对剑水蚤的毒性要充分考虑水质参数的影响,BLM在铜对剑水蚤的毒性预测方面表现了非常好的应用潜力.
关键词:
剑水蚤
,
铜毒性
,
生物配体模型
,
水质参数
于名讯
,
丁文皓
,
李云南
,
何华辉
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.07.003
以电磁理论为基础,对两层结构的毫米波/厘米波兼容吸收涂层的设计方法进行了分析,并根据理论分析的结果进行了系列吸波涂层的实验.理论分析和实验结果表明,先分别以电损耗和磁损耗为主,采用单层结构分别对毫米波和厘米波实现较好的吸收,然后以厘米波吸收层作为内层,以毫米波吸收层作为外层,并进一步改善内外层之间的阻抗匹配,利用两层结构可以对毫米波和厘米波实现较好的兼容吸收.
关键词:
兼容吸波涂层
,
毫米波
,
厘米波
王海泉
,
陈秀琴
材料导报
综述了目前国内外吸波材料的研究动态,介绍了传统吸波材料以及新型吸波材料,如铁氧体吸波材料、碳纤维结构吸波材料、纳米吸波材料、手性吸波材料,多晶铁纤维吸波材料,导电高聚物吸波材料,雷达红外兼容吸波材料的研究状况.
关键词:
吸波材料
,
隐身技术
,
吸收剂
,
纳米材料
罗发
,
周万城
,
焦桓
,
赵东林
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2003.03.011
研究了由SiC(N)纳米吸收剂制备的SiC(N)/LAS吸波材料的介电性能,对影响介电性能的吸收剂的含量、吸波材料烧结温度和碳界面层等因素进行了较为全面的研究.结果表明,在1080℃以下烧结温度对陶瓷致密度的影响较大而对陶瓷介电常数的影响较小;在1080℃以上烧结温度对烧结致密度的影响较小,对陶瓷介电常数的影响较大.吸波材料介电常数的实测值与计算值之间存在很大的差异.这种差异是吸波材料制备过程中纳米级的SiC(N)促进了碳界面层形成,导致了在较高温度烧结时吸波材料介电常数对温度的敏感性,使吸波材料介电常数的实测值与计算值之间出现了很大的差异.形成的碳界面层复介电常数的虚部较高,使吸波材料对电磁波的损耗进一步升高,从而使吸波材料的吸波性能得到增强.
关键词:
纳米SiC(N)
,
LAS玻璃陶瓷
,
介电常数
,
界面层
,
吸波材料
