蔡河山
,
刘国光
,
黎晓霞
功能材料
以尿素为氮源，采用简单的酸催化溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO2纳米光催化剂，以甲基橙在可见光照射下的光催化降解为探针反应，评价了其光催化活性。运用XRD、XPS和UV—visDRS光谱表征技术考察了氮掺杂TiO2样品的微晶尺寸、晶相结构、表面组成及其吸光特性。结果表明氮掺杂减小了TiO2的带能隙，氮掺杂TiO2纳米微晶对400～530nm的可见光有较强的吸收，在降解甲基橙的实验中表现出良好的可见光催化活性。其中，400℃焙烧制得的具有单一锐钛矿相型，晶粒尺寸为14．94nm的TiO1.9904 N0.0096样品的可见光催化活性最佳。
关键词:
纳米TiO2
,
光催化
,
氮掺杂
,
可见光
,
甲基橙
周珺
,
郑玉婴
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.07.033
以 TiN 为钛源和氮源,采用水热法分别以H 2 SO 4、HCl、HNO 3为介质合成了 N-TiO 2纳米粉末,研究了介质及水热反应温度对 N-TiO 2晶型、形貌、粒径及光催化性能的影响。 SEM、XRD 表明, H 2 SO 4为介质得到粒状锐钛矿 N-TiO 2,HCl、HNO 3为介质得到棒状金红石 N-TiO 2,粒径 d (HCl)＞d (HNO 3)＞d (H 2 SO 4),相同介质中,粒径随反应温度的升高而增大。 XPS、HRTEM 表明,N 元素以O—Ti—N 键形式掺杂,使得 TiO 2晶格间距变大。 UV-Vis 表明,N 掺杂降低了 TiO 2的禁带宽度,感光范围拓展到可见光区。可见光催化降解实验表明,催化效率η(H 2 SO 4)＞η(HNO 3)＞η(HCl),相同介质中,光催化效率随反应温度的升高而降低。
关键词:
水热合成
,
氮掺杂
,
金红石
,
锐钛矿
,
可见光
刘欣伟
,
陈勇
,
陈昌兵
,
张文通
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.016
以钛酸丁酯为前驱体,尿素为N源,电气石为载体,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备N掺杂纳米TiO2/电气石复合材料。采用XRD,FT-IR,UV-Vis DRS,SEM,EDS等测试技术对复合材料的结构和性能进行表征。分别考察煅烧温度、掺N量、电气石添加量、催化体系等因素对复合材料光催化性能的影响。结果表明:在煅烧温度为500℃,N掺杂量为5%(摩尔分数),电气石添加量为10%(质量分数),催化剂用量为3g/L,500W紫外灯照射条件下,N掺杂纳米TiO2/电气石复合材料光催化降解TNT(10mg/L)的效果最佳,且具有良好的再生利用性能。
关键词:
N掺杂
,
TiO2
,
电气石
,
复合材料
,
光催化
,
TNT
陈苗
,
敖卫
,
王如意
,
刘嘉宁
,
张高文
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140917.002
为了提高TiO2的可见光光催化性能,以微米级聚苯乙烯微球为模板,钛酸四丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用静电吸附自组装法制备了粒径为1.20 μm、壳层的厚度约为30 nm且球形形貌良好的氮掺杂TiO2中空复合微球,采用SEM、XPS、XRD和紫外-可见分光光度计研究了其结构及光催化性能.结果表明:氮进入TiO2品格内取代了部分O并改变了晶格中Ti和O的化学状态,但对TiO2晶型结构没有明显影响;氮掺杂后的TiO2中空复合微球禁带宽度变窄,氮掺杂TiO2中空复合微球不仅在紫外区有较强的光吸收能力,在可见光区也表现出较强的光响应性,对甲基橙的光催化降解率较Degussa P25型纳米TiO2的明显增强.研究结果对TiO2在光催化领域的应用具有理论指导意义.
关键词:
TiO2
,
中空复合微球
,
氮掺杂
,
聚苯乙烯微球
,
可见光光催化
冯亚强
,
汤富领
,
郎俊伟
,
刘文文
,
阎兴斌
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12746
采用简易溶剂热法成功制备出了氮掺杂石墨烯(N-GNSs),结构表征显示其形貌良好.X射线光电子能谱(XPS)结果表明在溶剂热过程中,氧化石墨烯表面的大部分含氧功能团已被成功除去,而且二甲基甲酰胺中的氮原子通过吡咯氮和石墨氮的形式成功掺杂到石墨烯结构中.作为电极活性材料,N-GNSs展现出优异的电容特性,在2 mol/LKOH电解液中电流密度为0.5 A/g时比电容可达181.3 F/g.此外,N-GNSs还展示出良好的循环稳定性,2000次连续循环后容量仍保持为初始数值的92.5％.因此,氮掺杂石墨烯是一种潜在的超级电容器电极材料.
关键词:
石墨烯
,
氮掺杂
,
溶剂热
,
超级电容器
刘颖
,
戴丹
,
江南
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160422
以化学气相沉积(CVD)制备的单层石墨烯为原料,小分子三嗪为掺杂剂,采用吸附掺杂的方式,在低温下对石墨烯实现n型掺杂.利用拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱分析(XPS)、原子力显微镜(AFM)、紫外分光光度计(UV)和霍尔效应测试仪(Hall)对样品的形貌、结构及电学性能进行表征.结果表明:该方法简单安全,能够对石墨烯实现均匀的n型掺杂,掺杂石墨烯的透光率达到95％.掺杂后石墨烯的特征峰G峰和2D峰向高波数移动.掺杂180 min后,载流子浓度达到4×1012/cm2,接近掺杂前的载流子浓度,掺杂后的石墨烯在450℃的退火温度下具有可逆能力,其表面电阻在300℃以下具有较好的稳定性.
关键词:
CVD石墨烯
,
三嗪
,
n型掺杂
,
载流子浓度
,
表面电阻
冯晨辰
,
吴爱民
,
黄昊
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.01.024
多孔碳材料作为双电层电容器的主要电极材料,已成功应用于商业化超级电容器.但作为电极材料,纯碳材料表面疏水、内阻较大、电容较低等缺点使其进一步发展受到制约.近年来,随着超级电容器的迅速发展,氮掺杂多孔碳材料作为其电极材料引起研究人员的广泛关注,并采用不同的制备方法成功合成了一系列结构不同、性能优异的氮掺杂碳材料.基于超级电容器氮掺杂多孔碳电极材料的最新研究进展,首先介绍了氮在碳材料中的基本存在形式及对碳电极材料性能的影响,然后重点评述了氮掺杂碳电极材料的制备,最后总结了超级电容器氮掺杂碳材料的发展趋势.
关键词:
氮掺杂
,
超级电容器
,
多孔碳
,
电极材料
刘欣伟
,
陈勇
,
陈昌兵
,
张文通
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.016
以钛酸丁酯为前驱体,尿素为N源,电气石为载体,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备N掺杂纳米TiO2/电气石复合材料.采用XRD,FT IR,UV-Vis DRS,SEM,EDS等测试技术对复合材料的结构和性能进行表征.分别考察煅烧温度、掺N量、电气石添加量、催化体系等因素对复合材料光催化性能的影响.结果表明:在煅烧温度为500℃,N掺杂量为5％(摩尔分数),电气石添加量为10％(质量分数),催化剂用量为3g/L,500W紫外灯照射条件下,N掺杂纳米TiO2/电气石复合材料光催化降解TNT(10mg/L)的效果最佳,且具有良好的再生利用性能.
关键词:
N掺杂
,
TiO2
,
电气石
,
复合材料
,
光催化
,
TNT
孙立
,
宋伟明
,
阮曦金
,
杨欣
,
李颖
,
冯建
,
徐立洋
,
邓启刚
人工晶体学报
采用水热-活化法以葡萄糖为碳源、尿素为氮源合成出高含氮量的多孔晶态碳材料.采用透射电镜、X射线衍射、N2吸附-脱附和X射线光电子能谱对材料的结构进行表征;利用循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗对材料进行电容性能的测试.结果表明:合成材料具有强的结晶性、大的比表面积(1567 m2/g)、和高的氮含量(7.97at％).当其做为电极材料应用于超级电容器中时,其展示出良好电化学性能,在1 A/g时,其比电容为258 F/g,要远高于含氮的活性碳(222F/g)和晶态碳(106F/g)的电容;5000次循环后,其比电容保持率为99.98％;在功率密度为500W/kg下其能量密度为10.69 Wh/kg.
关键词:
氮掺杂
,
多孔
,
晶态碳
,
电容特性
