王盟盟
,
钱君超
,
陈志刚
,
张玉珠
,
徐政
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.019
以山茶花花瓣为模板,经硝酸铈溶液浸渍后煅烧,合成新型超薄 CeO2分层介孔纳米片。采用 X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis/DRS)、X 射线光电子能谱(XPS)和氮气吸附-脱附等分析手段对样品进行了表征。结果表明所得样品是由厚度约为6 nm 的具有生物形态结构的萤石结构 CeO2纳米片组成。制得的CeO2薄层表面存在大量介孔,其孔径集中分布于15 nm左右。由紫外-可见漫反射吸收光谱可知,材料的吸收边较块体CeO2红移了约35 nm,从而具有了更高的可见光催化活性。在阳光照射下表现出了较强的光催化活性,在90 min 内对亚甲基蓝的降解率可达98%,远高于普通块体CeO2。
关键词:
生物模板
,
CeO2
,
分级多层
,
光催化
,
超薄纳米片
陈志刚
,
张玉珠
,
钱君超
,
王盟盟
,
陆秋月
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201506010
通过仿生方法,以羽纹硅藻为模板,经钛盐溶液浸渍、煅烧去除模板后制得直径为10 μm左右的多孔TiO2微胶囊,研究了多孔TiO2微胶囊的结构特性以及其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的催化性能.结果表明:煅烧后得到的多孔TiO2微胶囊具有多孔结构和较大的比表面积,并含有部分生物遗留下的氮元素;多孔结构及氮元素的掺杂使得多孔TiO2微胶囊具有优良的可见光催化降解亚甲基蓝效果.
关键词:
生物模板
,
硅藻
,
光催化降解
,
TiO2
,
氧空位
陈丰
,
曹煜
,
刘成宝
,
陈志刚
机械工程材料
以滤纸为模板,合成了具有滤纸微观形貌和纳米级孔均匀分布的CeO2纤维,利用热重分析、X射线衍射、电镜观察、氮气吸/脱附等方法对其进行表征,考察了前驱体溶液浓度对其微观结构的影响,最后研究了CeO2纤维的催化性能.结果表明:前驱体溶液浓度为0.02 mol·L-1时,合成的CeO2纤维的比表面积最大,约为84.7 cm2·g-1,纤维长为0.5～5 mm,直径为5～20 μm,纤维结构由5～10 nm的CeO2纳米晶组成,纳米孔径约为3 nm,此多孔CeO2纤维具有良好的CO催化氧化活性,在450C时的CO转化率可达100％;随着前驱体溶液浓度的增加,由于颗粒堆积,影响了产物对模板的复制效果.
关键词:
生物模板
,
多孔结构
,
氧化铈
,
催化性能
王炜
,
陈志刚
,
陈丰
,
王太斌
机械工程材料
以鲫鱼鱼鳞为生物模板合成了仿生氧化铈；通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和N2吸附一脱附分析仪等对其结构与性能进行了表征。结果表明：所得氧化铈是由具有立方萤石结构的氧化铈组成，晶粒尺寸为5～7nm氧化铈中存在大量的微米及纳米孔，孔径集中分布于2～5nm；其在太阳光下表现出较强的光催化活性，150rain内其对酸性品红的降解率可达到909／5以上，远远高于市售氧化铈粉体的。
关键词:
生物模板
,
仿生氧化铈
,
光催化
王盟盟
,
钱君超
,
张玉珠
,
陈志刚
材料导报
微纳米多孔材料因其在催化、能源、转化等领域的应用而日益受到重视.微纳米多孔材料的传统合成方法过程一般较为繁琐,成本较高且大多对环境造成污染.而大多数组成生物的天然材料具有尖端技术也无法合成的精密复杂结构以及特殊的功能.因此,各种生物模板的理论和机制得到大量的研究.主要介绍了各类生物的模板类型,生物仿生材料的合成过程及其在电子学、光子学、磁学、传感等领域的广泛应用.
关键词:
生物模板
,
生物矿化
,
仿生
,
多孔材料
段胜聪
,
孟自珍
,
解晶
,
陈春霞
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140544
采用油菜花粉为生物模板、LDHs晶核溶液为前驱体,通过共沉淀、辅助微波晶化方法,经原位生长和煅烧,简单温和地合成了ZnAlCe三元复合氧化物多孔材料。采用SEM、FT-IR、XRD、EDX、XPS和N2吸附-脱附分析等对其进行形貌与结构的表征,并对其催化H2O2-α-蒎烯环氧化反应进行了测定。结果表明, ZnAlCe三元复合氧化物能复制花粉模板表面的微纳米结构,多级孔有序排列,孔径分布在2~150 nm 范围的介孔与大孔尺寸之间,比表面积达112.94 m2/g,具有良好的结晶度,晶型规整；当α-蒎烯/H2O2摩尔比为1：1.4、催化剂用量为15.0 mg、溶剂(乙酸乙酯/H2O体积比=4：1)为2 mL、30℃下反应4 h时,α-蒎烯转化率可达61.81%,产物2,3-环氧蒎烷、马鞭草烯醇和马鞭草烯酮的选择性分别为40.54%、27.36%、32.10%。
关键词:
ZnAlCe三元复合氧化物
,
油菜花粉
,
生物模板
,
α-蒎烯氧化
杨莉
,
苟海刚
,
李旭
,
汪子孺
,
章倩
,
黄富宁
,
关卫省
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.009
以酵母细胞为模板,通过生物模板法制得钼酸铁空心微球材料,采用XRD、SEM、FTIR以及氮气吸脱附等手段,对样品的物相、微观形貌及比表面积等进行表征;并以亚甲基蓝模拟染料废水为研究对象,评价了样品的高级氧化催化性能.结果表明:生物模板法得到的钼酸铁空心微球为单斜晶系Fe2 (MoO4)3,样品分散度良好,形貌一致,较好地保持了酵母细胞椭圆形的形貌,平均尺寸约为5.6μm×3.7μm,比表面积为14.9 m2/g;钼酸铁空心微球作为类Fenton催化剂应用于亚甲基蓝模拟染料废水处理,表现出优异的高级氧化催化活性,当催化剂用量为1 g/L、H2O2浓度为300 mmol/L、反应温度25℃、pH=5时,反应60 min后对100 mg/L模拟染料废水中亚甲基蓝的去除率可达98％以上.
关键词:
酵母
,
生物模板
,
钼酸铁
,
空心微球
,
类Fenton催化
陈志刚
,
刘灿斌
,
钱君超
,
张凯
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201612017
以擦镜纸纤维为模板,经硝酸铈和硝酸铜溶液浸渍,煅烧后制得 CuO-CeO2复合材料,分析了其微观形貌和物相组成,研究了其表面性能以及催化脱硝性能,并与商用纳米 CeO2和块状CeO2的进行了对比.结果表明：CuO-CeO2复合材料为长管状,管径约为7μm,其中的 CuO 和CeO2晶粒大小均匀,粒径为5~8 nm,自然堆积形成了纳米尺寸的孔隙；该复合材料中存在立方萤石结构的CeO2,与商用纳米CeO2相比,粒径较小,比表面积较大,达到106．5 m2?g－1；掺杂 CuO的CuO-CeO2复合材料的催化活性较高,在催化NH3还原NO 时,当温度为280℃时NO 的转化率就超过了94％,远高于商用块状CeO2和纳米CeO2的.
关键词:
CeO2
,
选择性催化还原
,
生物模板
,
氮氧化物
,
掺杂
黄晶晶
,
王陈程
,
金璐甜
,
陈丰
,
陈志刚
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60064-5
以棉花为模板、经硝酸铈溶液浸渍后煅烧,合成多孔结构的生物形态二氧化铈微管材料.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸脱附程序升温还原(TPR)和CO氧化等手段对样品进行表征.结果表明,合成的材料是由尺寸约9 nm的晶粒组成,复制出原模板的纤维形貌,比表面积(BET)为62.3 m2/g.与传统CeO2微粒相比,在CO氧化实验中,所合成的材料表现出极高的催化活性.所合成的纤维状CeO2在320℃下CO的转化率约为90%,在410℃下CO的转化率达到100%.
关键词:
合成
,
生物模板
,
多孔结构
,
氧化铈
,
催化性能
