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分别在钨酸钠和磷酸二氢钾电解液中制备了纯钛的微弧氧化(MAO)膜,利用SEM、EDX、XRD分析了膜层的形貌、元素分布及相组成,并测试了2种膜层的光催化活性.结果表明,纯钛在2种电解液中均形成粗糙多孔的微弧氧化膜层,但钨酸钠溶液中形成的膜层表面的孔洞尺寸较小、分布较均匀.膜层的元素组成和相组成与电解液成分有关,钨酸钠溶液中的膜层由W、Ti、O元素组成,W在膜层中近似均匀分布,锐钛矿与金红石的含量比(质量比)为27:73,而磷酸二氢钾电解液中的膜层由P、Ti、O元素组成,P从表面向内层逐渐增加,锐钛矿与金红石的含量之比则为84:16.吸光度测试结果表明,钨酸钠溶液中制备的膜层光催化活性高于磷酸二氢钾溶液中制备的膜层的光催化活性.

关键词: 纯钛 , 膜层 , 电解液 , 微弧氧化 , 光催化

微弧氧化法制备WO_3/TiO_2复合薄膜的结构及光催化性能

何剑 , 蔡启舟 , 肖枫 , 罗强 , 王丽娟 , 祝迪

催化学报

采用微弧氧化工艺分别在钨酸盐和磷酸盐电解液中制备了WO_3/TiO_2复合薄膜和单一的TiO_2膜(P-TiO_2),利用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见光谱和荧光光谱对这两种膜层的结构及光物理特性进行了表征.结果表明,P-TiO_2膜由锐钛矿与金红石混合相组成,而WO_3/TiO_2膜中除锐钛矿与金红石混合相外,还含有W0O相.两种膜层表面粗糙多孔,WO_3/TiO_2膜的孔洞数量更多,分布更均匀.WO_3/TiO_2膜的光吸收范围较P-TiO_2膜略宽,但后者在紫外光区的光吸收性能更好.WO_3O/TiO_2膜的荧光发光强度比P-TiO_2的小,光生电子-空穴之间的分离效果好.与P-TiO_2膜相比,WO_3/TiO_2膜的表面酸度高,吸附有机物和羟基的能力更强.紫外光下照射2 h,WO_3/TiO_2能够降解85%罗丹明,而P-TiO_2膜只能降解23%.WO_3/Ti0_2膜的高光催化活性源于它较高的比表面积、较优的电子.空穴分离效果和较高的表面酸度.

关键词: 钨 , 钛 , 微弧氧化 , 电解液 , 二氧化钛膜 , 光催化

多孔SnO2薄膜的微弧氧化制备及光催化性能研究

何剑 , 蔡启舟 , 肖枫 , 罗强 , 张丹青 , 陈喜娣

材料科学与工艺

为了推动SnO2光催化的实际应用,采用微弧氧化工艺在锡酸盐电解液中制备了SnO2薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见分光光度计对膜层的结构及光物理特性进行表征.结果表明:膜层由单一SnO2相组成,表面粗糙多孔,沉积的SnO2如树根状向四周延伸;内部致密,无孔洞,与基体结合良好.SnO2膜在紫外区吸光性能良好,光吸收截止边缘为390 nm.紫外光下照射10 h,SnO2能够降解83%罗丹明.SnO2膜的高光催化活性源于其开放的表面结构和良好的吸光性能.

关键词: 锡 , 钛 , 微弧氧化 , 电解液 , 光催化

纳米α-Fe2O3光催化剂的研究与应用进展

陈喜娣 , 蔡启舟 , 尹荔松 , 何剑

材料导报

纳米α-Fe2O3带隙窄对紫外可见光具有良好的光电化学响应,在环境污染及能源方面拥有广阔的应用前景.综述了近年来纳米α-Fe2O3光催化剂的研究进展,从制备方法、光催化机理、光催化降解的影响因素(包括粒径、掺杂,形貌控制和半导体复合等)以及主要应用等几方面详细论述了α-Fe2O3光催化刺的构成原理、设计思想、目前效果以及存在的问题,并展望了该光催化剂今后的研究方向.

关键词: 纳米α-Fe2O3 , 制备 , 光催化

扩散退火对热浸镀铝层组织与抗高温氧化性的影响

孙伟 , 蔡启舟 , 罗强 , 何剑 , 顾佳婧

材料热处理学报

借助X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(SEM/EDAX)对45钢热浸镀铝镀层及其扩散退火处理后的微观组织进行了研究.结果表明,热浸镀铝镀层由铝层和扩散层组成,外层铝层中主要成分为Al和FeAl3,内层扩散层中则主要为Fe2Al5和FeAl3等.扩散退火处理后镀层亦由内外两层组成,外层成分主要为Fe2Al5,内层则主要为FeAl.通过静态氧化增重法研究了45钢热浸镀铝扩散退火后的抗高温氧化性能,结果表明其抗高温氧化性好于未经扩散处理试样,显著优于45钢基体.

关键词: 热浸镀铝 , 扩散退火 , 微观组织 , 抗高温氧化