李孙峰
,
王幸
,
何琴琴
,
陈琪
,
徐艳丽
,
杨汉标
,
吕盟盟
,
魏凤玉
,
刘雪霆
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61033-6
半导体光催化剂作为一种可再生和可持续降解有机污染物的材料被广泛研究.K2Ti4O9由于无毒、低成本、稳定的物理化学性质和独特的光电性能被应用于光催化反应.但是,K2Ti4O9只能被紫外光所激发(因为其带隙能为3.2-3.4 eV),所以大量工作致力于研究如何降低其带隙能,从而使其可以被太阳光中的可见光激发,扩大其应用范围.其中N元素掺杂K2Ti4O9 (N-K2Ti4O9)是最常见的方法之一.单纯的N-K2Ti4O9虽然具有光催化能力,但其吸附容量太小,不能有效地将溶液中的有机物吸附至其表面,因而催化降解有机物效果不显著.UiO-66-NH2是一种Zr基金属-有机骨架化合物,它对阳离子染料具有良好的吸附性能,且具有一些常规无机半导体光催化材料所没有的性质.本文将UiO-66-NH2和N-K2Ti4O9经高温焙烧制备了N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2复合材料,发现该复合材料不仅具有UiO-66-NH2优良的吸附性能,还因为复合提高了其光电性能,从而大大提高了光催化性能,当N-K2Ti4O9/ZrCl4质量比为3∶7时光催化性能最佳.为了考察N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2复合材料的微观形貌、复合结构及光生电子-空穴分离效率,首先通过场发射透射电镜分析N-K2Ti4O9,UiO-66-NH2和N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2(3∶7)复合材料的形貌,然后采用能量散射谱测定复合材料的元素分布,并利用N-K2Ti4O9和UiO-66-NH2中代表性元素K,Ti和Zr的分布判断复合材料的复合结构,最后运用高分辨电镜观察复合材料中N-K2Ti4O9和UiO-66-NH2的异质结界面,确定了两者是通过自组装复合在一起,而不是简单的物理混合.X射线衍射结果表明,复合材料具有N-K2Ti4O9和UiO-66-NH2两者的特征衍射峰,仅在强度和位置上略有变化.这可能是N-K2Ti4O9/UiO46-NH2异质结构所致.通过UiO-66-NH2和N-K2Ti4O9的紫外-可见吸收光谱,用公式计算出它们的带隙能分别是2.645和3.195 eV,与文献结果基本一致.由于光催化剂的光生载流子迁移速率同样影响光催化性能,因此我们在CHI-660D电化学工作站上控制光源反复开关数次,同时记录N-K2Ti4O9,UiO-66-NH2和N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2(3∶7)的光响应电流,发现N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2(3∶7)复合材料展现出最高的光响应电流强度,表明其具有最高的光生载流子迁移速率和最低的光生载流子复合速率.可见,N-K2Ti4O9和UiO-66-NH2复合有利于光生载流子迁移,这可能是由于N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2异质结界面有利于光生载流子在两种材料之间迁移所致.测试了N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2(3∶7)复合材料对不同染料的光催化降解性能.结果发现,该材料对阳离子型染料(罗丹明B和亚甲基蓝)的光催化性能远远高于对阴离子型染料(甲基橙和刚果红).这是由于它对阳离子型染料的吸附性能远高于对阴离子型染料,因此N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2复合材料对阳离子型染料具有选择性光催化.
关键词:
氮掺杂的钛酸钾
,
UiO-66-NH2
,
选择性光催化
,
协同效应
,
复合物
魏凤玉
,
倪良锁
催化学报
采用水热法制备了硼硫共掺杂的TiO2光催化剂(TiO2-B-S), 并用其光催化降解甲基橙. 结果表明,在240 ℃下水热反应 12 h 时制得的TiO2-B-S具有较高的催化活性,紫外光照射50 min和太阳光照射230 min时对甲基橙的降解率分别达99.8%和81%. X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱和X射线光电子能谱等研究表明, TiO2-B-S为锐钛矿晶型,硫硼掺杂能抑制TiO2粒径的生长; TiO2-B-S同时具有较高的紫外光和可见光活性的原因可能是掺杂的硼以B3+进入晶格中,导致TiO2晶格畸变,带隙变窄. 掺杂的硼和硫还提高了TiO2的表面酸度和对可见光的吸收.
关键词:
硼
,
硫
,
共掺杂
,
二氧化钛
,
紫外-可见光催化活性
,
甲基橙
,
降解
魏凤玉
,
李武林
腐蚀与防护
为了提高螺纹钢的耐腐蚀性能,研制了一种新型低温缓蚀淬火剂.采用大气暴露腐蚀(AE)和干湿交替腐蚀(CCT)研究了淬火螺纹钢的耐腐蚀性能,采用电化学测试(ET)、FTIR、SEM和XRD探讨了耐腐蚀机理.结果表明,经缓蚀淬火剂淬火处理后螺纹钢的表面生成了约10 μm致密钝化膜;AE腐蚀产物由α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH及硅酸铁化合物组成,组成成分未变但其相对含量发生了变化;缓蚀淬火处理使腐蚀反应的活化能由73.8 kJ/mol提高到了111.3 kJ/mol.螺纹钢的耐腐蚀性能得到了显著提高.
关键词:
螺纹钢
,
腐蚀
,
低温淬火
,
缓蚀机理
魏凤玉
,
桑蕾
催化学报
采用两步水热法制备了硫掺杂的单一锐钛矿型Ti02纳米管(STNTs)催化剂.结果表明,STNTs的外径为10-20 nm,长200 nm左右:掺杂的硫以SO42-形态键合在TiO2的表面.STNTs具有较高的光催化活性,在紫外光和太阳光照射下催化降解甲基橙溶液的一级反应速率常数k分别为0.7992和0.5208 h-1,比未掺杂的TiO2纳米管的k值分别提高了约5倍和10倍.另外,STNTs可以通过简单的重力沉降从反应体系中分离回收.
关键词:
两步水热法
,
硫掺杂
,
二氧化钛纳米管
,
光催化活性
,
沉降
魏凤玉
,
解辉
,
余锦城
,
吴阳
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.02.017
采用水提一超滤法分离提纯无患子皂苷.实验考察了絮凝剂的用量,超滤时温度、膜面流速、压力、超滤液pH、膜截留分子量等对分离纯化效果的影响.结果表明在水提液中加入体积分数为2.0%的壳聚糖一醋酸絮凝剂时,预处理效果较好.正交实验表明,采用截留分子量为20 K-50 K的超滤膜,在温度25℃、膜面流速2.78×10-5 m/s、压力0.08 MPa的条件下,所得无患子总皂苷的纯度可达67.02%;而采用6 K超滤膜所得无患子皂苷的产品纯度可达.72.42%.
关键词:
无患子皂苷
,
正交实验
,
水提
,
超滤
魏凤玉
,
肖翔
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2006.08.014
采用亲水性混合纤维素酯膜对O/W乳液进行破乳.结果表明,亲水性膜可实现对O/W乳液的破乳,0.45 μm微孔膜在0.3 MPa、相比为4:1时,破乳率达67%.采用化学清洗加压缩空气反冲可去除膜阻力的80%.膜破乳机理为膜对外相的润湿聚结和外力的挤压剪切作用,使得外相变形聚并优先通过膜;外相的变形、破裂导致内相液滴彼此接触、碰撞、聚并的几率增加,形成更大的液滴,最终乳液失稳,油水分离.
关键词:
O/W乳状液
,
破乳机理
,
膜污染和清洗
,
混合纤维素酯膜
王幸
,
李孙峰
,
徐艳丽
,
杨汉标
,
刘雪霆
,
魏凤玉
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.增刊(Ⅱ).016
采用乳化-化学交联法,以壳聚糖为原料,戊二醛为交联剂,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为致孔剂,在乳化聚合条件下成功制备出多孔复合微球,拟将作为营养物质载体用于植物的根部吸收.通过单因素研究,得到了复合微球最佳致孔条件：壳聚糖溶液浓度为1．8％~2．0％(质量分数),O/W比例为5∶1,转速为900 r/min,乳化温度为45℃,DBP体积占 O/W总体积比例为1∶7．5,浓度为50％(v/v)戊二醛体积占 O/W总体积比例为1∶40.通过扫描电镜(SEM)对复合微球的形貌和结构进行分析；采用透射电镜(TEM)及 element mapping 检测含N、P、K复合肥成功包裹于壳聚糖微球中；利用元素分析,ICP(电感耦合等离子发射光谱)对复合微球的缓释性能进行测试与表征.研究结果表明,复合微球球形规整度良好；大部分微球直径在50μm 左右；微球表面粗糙不平且有部分孔隙结构；微球释放规律符合希古契提出的 Higuchi骨架模型,在132 h后释放逐渐趋于平稳,表明制备的复合微球具备良好的缓释效果.
关键词:
复合肥
,
壳聚糖
,
缓释性能
,
动力学
,
多孔微球
魏凤玉
,
胡芳
,
黄登銮
材料热处理学报
研究了螺纹钢在经冷却剂CQ、水或空气冷却后的耐蚀性能。室外大气暴露实验和干湿交替循环加速腐蚀实验表明,采用试剂CQ冷却的螺纹钢耐蚀性能明显优于水和空气冷却的。XRD、SEM和TPR结果表明,冷却剂对螺纹钢大气腐蚀产物的物相组成无影响,但影响其相对含量,从而改变锈层保护性系数。水冷、空冷和CQ冷螺纹钢的锈层保护性系数分别为0.23、0.27和0.43。因此,试剂CQ冷却的螺纹钢在大气腐蚀过程中生成了相对稳定致密的锈层,从而减缓了腐蚀反应的进行,对螺纹钢起一定的保护作用。
关键词:
螺纹钢
,
耐腐蚀性
,
冷却剂
,
保护性系数
