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Ce掺杂ZnO纳米晶的光催化性能研究

汪应灵 , 谢友海 , 薛载坤 , 刘国光

人工晶体学报

以Zn( NO3)3·6H2O、Ce( NO3)3·6H2O为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纯ZnO和Ce/ZnO纳米晶,利用XRD、TEM、BET、UV-Vis漫反射进行表征.以染料罗丹明B为目标降解物考察了样品的光催化活性.结果表明:产物粒子形状基本为球形,结晶良好,属六方晶系结构.相比纯ZnO,Ce/ZnO对光具有更高的吸收利用率,在紫外和可见光下对罗丹明B的降解能力均有明显提高;随Ce掺杂量的增加,样品的粒径减小,比表面积增大,罗丹明B的降解率相应增大,在紫外和可见光下降解率分别可达98.6%、78.3%,其原因在于Ce掺杂有利于在ZnO纳米粒子中心和表面之间产生电势差,实现光生电子-空穴对的有效分离.

关键词: ZnO纳米晶 , Ce掺杂 , 凝胶模板燃烧法 , 光催化活性

掺硼纳米TiO2的制备及光催化性能研究

汪应灵 , 谢友海 , 袁建梅 , 周庆祥 , 刘国光

影像科学与光化学

采用改进的Sol-gel方法,制备了单分散椭球形微孔结构的掺B纳米TiO2光催化剂,并用TG-DTA、XRD、XPS、UV-Vis、TEM、BET等手段进行表征.以难生化降解的染料罗丹明B为目标降解物,采用HPLC检测,通过不同光照时间下染料降解率考察了产物的光催化活性.结果表明,改进的Sol-gel法制得的光催化剂具有明显的孔结构,而且比表面积大、孔径分布窄、粒径小、分散性好;适量B的掺杂能够有效促进TiO2纳米粒子的光催化活性.最佳催化剂制备条件:B掺杂的摩尔分数为20%、450 ℃煅烧2 h,此时所制得的B-TiO2光催化剂活性比纯TiO2有显著提高.

关键词: TiO2 , , 掺杂 , 溶胶-凝胶法 , 光催化活性

凝胶网格控制合成纳米ZnO及其光催化活性

汪应灵 , 谢友海 , 刘国光 , 周建国 , 周庆祥

影像科学与光化学

以明胶为反应介质,采用凝胶网格控制合成法制备了单分散球形纳米ZnO光催化剂.利用TG-DTA、XRD、TEM、BET、UV-Vis、HPLC等测试手段对制备过程、样品的结构和性能进行了研究,探讨了明胶浓度、煅烧温度对产物粒径和光催化活性的影响.结果表明:利用凝胶网格控制合成法不仅能够控制纳米微粒的形状和大小,而且可防止沉淀物相互聚集和团聚.以染料罗丹明B溶液为目标降解物,1 h的降解率为99.9%,最佳光催化剂的合成条件:13%明胶浓度、350 ℃煅烧2 h.

关键词: 纳米ZnO , 凝胶网格控制合成法 , 光催化活性 , 罗丹明B

凝胶模板燃烧法制备铝酸镁纳米晶

汪应灵 , 谢友海 , 袁建梅 , 周庆祥 , 刘国光

人工晶体学报

以Al(NO3)3 · 9H2O、Mg(NO3)2 · 6H2O为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法成功制备MgAl2O4纳米晶,利用TG-DTA、FT-IR、XRD、SEM、TEM和激光粒度分析仪对样品的结构和性能进行了表征.结果表明: 该方法能明显降低MgAl2O4的合成温度,最佳制备条件为硝酸盐与明胶质量比为6.29、650 ℃热处理2 h,所得产物粒子形状基本为球形,直径约为20 nm,颗粒分散较均匀,晶化良好,属单一尖晶石相.

关键词: 凝胶模板燃烧法 , MgAl2O4纳米晶

Ni2+/TiO2纳米管的光催化活性

杜锦阁 , 汪应灵 , 袁建梅

人工晶体学报

以Ni2+/TiO2粉体和NaOH为原料,采用水热法制备了Ni2 +/TiO2纳米管,通过XRD、UV-Vis、SEM等技术对Ni2+-TiO2纳米管的结构、形貌等进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,对样品光催化活性进行评价.结果表明:煅烧前,样品主要以钛酸盐的形式存在,有很好的管状结构,管壁较薄,管径为50 ~ 100 nm,管长约为12μm,长径比较大.UV-Vis谱显示约为在284 nm处有一个较弱的吸收峰;500℃煅烧后,钛酸盐的衍射峰强度明显降低,TiO2衍射峰强度增强,纳米管出现坍塌、断裂,锐钛矿相显著,对光的吸收范围也拓展到可见光区,且煅烧后样品的光催化活性显著提高,60 min降解率可达95%.

关键词: 水热法 , TiO2纳米管 , Ni2+掺杂 , 光催化

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