张文莉
,
吴小黎
,
王钊
,
蒋银花
,
倪良
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2011.02.004
以三甲基氯硅烷(TMCS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)进行外内表面修饰的SBA-15为模板,Co(NO3)2·6H2O为原料,成功地合成了Co3O4纳米线.采用透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附、X-射线衍射(XRD)等多种手段对修饰后的SBA-15和Co3O4纳米线进行表征.结果证明:内外表面修饰后的SBA-15仍为有序的介孔结构.合成的Co3O4纳米线具有面心立方结构,平均直径约4nm,长度约250-600nm.并将所制得Co3O4纳米线用作锂离子电池的正极材料,测试了Co3O4的电化学性能.结果表明:所得Co3O4纳米线电极的首次放电容量为1107 mAh.g-1,说明制备的Co3O4纳米线电极具有较好的大电流充放电性能.
关键词:
SBA-15
,
表面修饰
,
模板合成
,
Co3O4纳米线
,
电化学性能
唐旭
,
倪良
,
韩娟
,
王赟
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62591-3
g-C3N4作为一种新型有机半导体材料,由于其良好的化学稳定性和可直接利用可见光等优点已经引起了人们的广泛关注,近年来已逐渐将其应用于光催化氧化环境污染物等方面.同时在实际应用中因其光能利用率低、难回收、电子-空穴易复合等缺点也受到了限制.研究发现将四氧化三铁与氮化碳相结合,可以有效提高复合催化剂的光催化活性,而且可回收再利用很大程度上降低成本.采用光催化氧化技术处理实际环境污染物废水时,将光催化剂投入到废水中后,环境及水体的温度往往会对催化剂的催化活性产生一定的影响,导致无法实现最佳的光催化处理效果.制备一种催化活性不受外界温度影响的智能光催化材料是当今面临的一项挑战.我们研究制备了一种具有温度响应的磁性复合光催化剂PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4,其可根据外界温度的不同而表现出不同的光催化活性.温敏型聚合物PNIPAM是一类结构、性能和形态随温度变化而做出响应的功能材料,将光催化材料与温敏型PNIPAM智能高分子材料相结合,实现了智能催化的效果.PNIPAM温敏聚合物在水溶液中存在一个低临界溶解温度,其可以作为开关,通过改变温度实现对光催化过程的控制,达到过程智能化的效果.随着温度的改变,温敏聚合物的溶解状态在临界点附近会发生变化.不同温度对催化速率影响很大,当温度升高到临界值以上,催化反应速率降低很多;当温度降低到临界值以下,催化活性随之升高.这样不仅随时控制反应的进行,还可以通过改变温度控制反应速率.同时,温敏聚合层又相当于一个保护层,可以增强其抗腐蚀能力,提高对内部光催化材料的保护,进而提高其稳定性.众所周知四环素等抗生素类药物生产废水,属于高浓度有机废水,具有一定的毒性,一般较难处理.我们将制备的PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化材料用于四环素废水的处理取得了很好的效果.XRD,FT-IR、Raman等表征手段充分证明了我们所制备的三元复合材料PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的组成及各个组分的存在.并对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化剂在不同温度(20和45°C)条件下处理四环素废水进行了系统的研究,从20和45℃的吸附曲线结果可以看出,低温时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的吸附性较强,高温时吸附较差.同时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4低温时具有较高的催化活性,高温时催化活性较低.经过分析可知这种对温度响应的特殊性能与PNIPAM的亲水及疏水性密切相关.另外,通过对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料的VSM测试及5次循环实验测试可以看出,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料由于Fe3O4的引入而表现出较好的磁性,且在外加磁铁的作用下很容易实现分离回收.另外,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4在经过5次重复利用后其催化活性几乎没有减退,说明催化剂具有很好的稳定性.另一方面,说明我们的复合光催化剂在工业废水等污染治理方面有一定的潜在应用价值.
关键词:
四氧化三铁/氮化碳
,
四环素
,
磁性
,
中间产物
,
光催化剂
倪良
,
张莉
,
王学宝
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00167
以偏重亚硫酸钠(Na2S2O5) 和高锰酸钾(KMnO4)为原料, 通过W/O乳状液模板技术制备了纳米MnO2微球. 用SEM、TEM、XRD、FT-IR等手段对产品的形貌、物相和成分进行了表征. 结果发现用本方法制得的纳米MnO2微球, 大小基本均匀, 球形规整, 纯度较高, 且具有较高的反应活性. 结合实验事实和产品特性, 初步探讨了纳米MnO2微球的形成机理.
关键词:
W/O乳状液
,
template method
,
nanometer manganese dioxide
,
microspheres
倪良
,
张莉
,
王学宝
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.01.034
以偏重亚硫酸钠(Na2S2O5)和高锰酸钾(KMnO4)为原料,通过W/O乳状液模板技术制备了纳米MnO2微球.用SEM、TEM、XRD、FT-IR等手段对产品的形貌、物相和成分进行了表征.结果发现用本方法制得的纳米MnO2微球,大小基本均匀,球形规整,纯度较高,且具有较高的反应活性.结合实验事实和产品特性,初步探讨了纳米MnO2微球的形成机理.
关键词:
W/O乳状液
,
模板法
,
纳米MnO2微球
,
形成机理
