张高文
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杨侃
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叶莹
,
刘嘉宁
材料导报
以阳离子PS为模板,正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用溶胶-凝胶法,通过层层静电自组装制备了N掺杂TiO2/SiO2 (N-TS)复合微球,并经高温焙烧得到具有介孔结构的N-TS双层中空微球.采用Zeta-plus激光粒度及电位仪、SEM、XRD、UV-Vis等对微球的结构进行表征,以亚甲基蓝为目标污染物,考察了N-TS双层中空微球的可见光光催化活性.结果表明,通过SiO2和TiO2的交替包覆形成了双壳层结构,保持了中空微球完整的球形形貌;N的掺入有效拓宽了TiO2光响应范围且在可见光区域吸收明显增强,在掺N量为n(N) /n(Ti)=10、500℃焙烧得到的双层中空微球可见光催化活性最优,2h内亚甲基蓝几乎完全降解,同时中空微球在重复使用过程中依然能保持较高的可见光光催化活性.
关键词:
双层中空微球
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TiO2
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SiO2
,
N掺杂
石倩
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任建坤
,
王玉萍
,
彭盘英
,
王维安
中国有色金属学报
以钛酸四丁酯、硝酸铋及尿素为前驱体,利用溶剂热法制备氮掺杂BixTiOy-TiO2复合催化剂,利用X射线衍射(XRD)、紫外?可见漫反射(UV-Vis)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和低温氮气吸附(BET)等手段对样品进行表征,以亚甲蓝为模型化合物,考察各催化剂在模拟太阳光下的光催化活性.结果表明:由于一定量的氮掺杂可增强催化剂中Bi12TiO20的含量,氮掺杂的复合催化剂在440~520nm处出现了较大的吸收;氮掺杂使催化剂从圆球形变为花瓣形,增大了催化剂的比表面积和羟基自由基的含量.氮掺杂量为0.15%(质量分数)的BNT2催化剂在250 W金卤灯模拟太阳光下照射3 h后,对20 mg/L的亚甲基蓝溶液的去除率为93.86%,比相同条件下BT和NT催化剂的去除效率分别提高了32%和37.31%.
关键词:
复合半导体
,
溶剂热法
,
氮掺杂
,
光催化活性
,
功能材料
李晓旭
,
王斌
材料导报
采用溶胶-凝胶法,在钛酸丁酯水解过程中加入一定量的尿素,制备了不同N掺杂量的光催化剂TiO2-xNx.以亚甲基蓝溶液为降解对象,研究催化剂在可见光区的催化性能;利用XRD、XPS、SEM、UV-Vis对催化剂的结构、形貌和光催化性能进行了表征.实验结果表明,掺杂的N以O-Ti-N的形式存在于TiO2结构中,N元素抑制了锐钛矿相向金红石相的转变和晶粒的长大;样品中形成了新的能级结构,提高了TiO2在可见光下的光量子效率和光催化能力.掺杂量为3.84%(质量分数)的TiO2-xNx在可见光区的响应能力最高,吸收波长延伸至520nm,其光催化活性最大,1.5h降解率达到55.54%.
关键词:
TiO2
,
N掺杂
,
可见光
,
光催化
唐伯明
,
刘晓凤
,
曹雪娟
,
何丽红
人工晶体学报
以尿素为氮源,采用机械化学法制备了不同氮含量的改性TiO2粉体,用X射线衍射(XRD)对样品进行了表征,以光催化降解亚甲基蓝效果评价催化剂活性.以第一性原理对不同N掺量下TiO2晶体能带结构进行了研究.结果表明,掺杂样品均为锐钛矿相TiO2,晶粒结晶良好,大小相近,2wt％N掺量下TiO2对亚甲基蓝降解率最大.理论分析显示,N取代晶格氧在价带顶引入了杂质能级,光吸收范围红移.随掺量的增加带隙递减,价带宽度先增后减,光催化活性存在极大值.理论计算与试验结果趋势相同.
关键词:
N掺杂
,
二氧化钛
,
机械化学法
,
光催化
,
第一性原理
袁文辉
,
夏自龙
,
李莉
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.12.023
采用水热法合成的 ZnIn2 S4作为前驱体,以尿素为氮源,制备了系列不同 N 掺杂量的 N-ZnIn2 S4光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)和 X 射线光电子能谱(XPS)分析技术对样品进行表征。考察了 N掺杂量对催化剂的晶体结构和在可见光条件下催化降解亚甲基蓝(MB)性能的影响。结果表明,N的掺入能够影响催化剂的晶体结构和形貌,提高催化剂在可见光范围内的吸收强度。N-ZnIn2 S4降解 MB 的活性比ZnIn2 S4明显提高,并且具有良好的催化稳定性。同时分析了N掺杂ZnIn2 S4光催化活性提高的机理。
关键词:
ZnIn2S4
,
N掺杂
,
光催化
,
MB
李明辉
,
宋武林
,
曾磊
,
曾大文
,
谢长生
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.15.004
随着对TiO2研究的深入,人们逐渐意识到杂质或缺陷特别是氧空位在TiO2光催化体系中具有重要作用.综述了在TiO2中引入氧空位的主要方法,简要概括了氧空位对TiO2的可见光吸收、能带结构和光催化性能等方面产生的影响,并指出氧空位可控性的重要性以及TiO2光催化材料在未来应用的机遇和挑战.
关键词:
氧空位
,
可见光吸收
,
二氧化钛
,
光催化
,
氢化
,
氮掺杂
陈爱兵
,
于奕峰
,
臧文伟
,
齐国禄
,
于运红
,
李月彤
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140175
CO2作为温室气体,其捕集和存储有着重要的现实意义.多孔碳材料掺杂N原子后可以极大地改变材料的表面化学性质,增强表面碱性,在CO2吸附领域具有广泛的应用.基于N掺杂最新研究进展,本文系统地介绍了原位、后处理等掺N方法和不同孔道结构对CO2吸附分离或扩散传质的影响,总结归纳了材料的物理结构参数、表面化学性质与CO2吸附分离性能的关系,指出了各种制备方法存在的问题及解决的方法,为高性能的CO2吸附剂的定向设计、制备以及工业化提供了理论参考.
关键词:
多孔碳
,
氮掺杂
,
CO2吸附
,
综述
张理元
,
曹阳
,
刘钟馨
,
于晓龙
,
吕作凤
机械工程材料
采用阳极氧化法在纯钛片表面制备了TiO2纳米管，在随后的热处理过程中通过浓氨水受热挥发提供的氨气氛下进行掺氲，采用SEM、XRD、XPS对氮掺杂的TiO2纳米管进行了表征，采用自制光催化污水处理装置研究了氮掺杂对TiO2纳米管光催化性能的影响。结果表明：制得的Ti02纳米管管径为80-90nm，壁厚为5～10nml经400℃热处理后，未掺杂、氮掺杂TiO2纳米管的晶型相同；氮掺杂使TiO2纳米管的光催化性能提高了4．7％。
关键词:
TiO2纳米管
,
氮掺杂
,
光催化性能
马彩霞
,
吴小帅
,
温国云
,
乔琰
功能材料
doi:10.3969/ji.ssn1.001-97312.0151.60.16
以硫酸亚铁铵为铁源和氮源，利用水热反应和冷冻干燥法制备了铁／氮掺杂的介孔还原氧化石墨烯气凝胶（FNGA）。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、比表面分析仪对材料结构进行表征；采用循环伏安法和交流阻抗法对其电化学性能进行研究。结果表明，与直接水热还原得到的石墨烯气凝胶相比较，铁／氮掺杂的石墨烯气凝胶不仅具有孔径在10～20μm之间的三维多孔结构，而且还具有10nm以下的介孔结构并且具有较高的比表面积，当其作为电极材料时可以为电解液中的小分子氧化还原反应提供更多反应位点，将其作为阳极材料应用于希瓦氏菌微生物燃料电池中后，显著提高了电池的放电功率密度与电流密度，电池的最大功率密度可达到109．4W／m2。为开发低成本高效的微生物燃料电极阳极材料提供了新的思路。
关键词:
石墨烯气凝胶
,
氮掺杂
,
微生物燃料电池
