1 1.内蒙古科技大学 材料与冶金学院, 包头 014010
2 2.稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室, 包头 014010
制备高效稳定的光催化剂对于光催化技术的发展至关重要。本研究采用超声辅助沉积加低温煅烧的方法制备了2H相MoS2/g-C3N4 S型异质结光催化剂(MGCD), 并综合考察了材料的相结构、微观形貌、光吸收性能、X射线光电子能谱、电化学交流阻抗和光电流等对光催化性能的影响。结果表明: 经过超声辅助沉积-煅烧处理, MoS2微米球发生破碎分散结合在g-C3N4纳米片层表面上并形成异质结。可见光下5%MGCD(添加5% MoS2)对罗丹明B(RhB)在20 min时的降解率达到了99%, 且样品重复使用5次后对RhB的降解率仍能达到95.2%, 表现出良好的光催化性能及稳定性。从内建电场形成的角度进一步分析表明, 异质结中MoS2与g-C3N4间耦合形成的内建电场引起的能带弯曲可以有效引导载流子的定向迁移, 并促进光生载流子的分离, 从而提高了光催化反应效率。异质结光催化剂的自由基捕获实验表明: O2-和·OH在催化降解RhB中是主要的活性物种, h+的贡献次之。
石墨相氮化碳 MoS2 S型异质结 稳定性 光催化机理 g-C3N4 MoS2 S-type heterojunction stability photocatalytic mechanism
以包钢高炉渣为主要原料，配加少量铬铁矿，在高温渣液降温过程中采用一步保温热处理方法制备微晶铸石，通过熔点测定、差热分析、X射线衍射，扫描电子显微镜观察并结合理化性能测试，研究了铬铁矿加入量对微晶铸石晶化行为和理化性能的影响规律，为包钢高炉渣的低成本高值化利用开辟了新途径。结果表明：在原料配比为高炉渣95%、铬铁矿5%(质量分数)时，微晶铸石整体析晶，主晶相为镁黄长石和铝黄长石，抗折强度为31.88 MPa，密度为3.439 g·cm-3，吸水率为0.036%，耐酸性为0.145%，耐碱性为0.033%，符合国家建筑材料标准，完全可以替代天然大理石和花岗岩用作建筑装饰材料。
包钢高炉渣 铬铁矿 微晶铸石 晶化行为 理化性能 最优配比 steel blast furnace slag chromite microcrystalline cast stone crystallization behavior physicochemical property optimal ratio
1 1.内蒙古科技大学 材料与冶金学院, 包头 014010
2 2.内蒙古科技大学 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室, 包头 014010
3 3.内蒙古科技大学 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室, 包头 014010
4 4.上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200072
直接乙醇燃料电池(DEFC)具有燃料易得、绿色高效的优点, 得到了广泛的研究, 但是DEFC催化剂存在催化效率低、稳定性差的问题, 制约了其快速发展。本研究采用液相水热合成法, 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP k-25)为分散剂和还原剂、甘氨酸为表面控制剂和共还原剂, 通过调控Pt-Co金属前驱体的摩尔比, 一步制备了XC-72R炭黑负载的Pt1Cox/C高指数晶面纳米催化剂, 实现了催化剂晶粒在碳载体上的原位生长。Pt1Co1/3/C纳米催化剂暴露的高指数晶面主要包括(410)、(510)和(610)晶面。在晶体生长过程中, Pt1Co1/3/C纳米催化剂晶粒由“类球体”转变立方块, 最终得到具有高指数晶面取向的内凹形貌。Pt1Co1/3/C高指数晶面纳米催化剂的电催化活性最高, 其电化学活性表面积为18.46 m2/g, 对乙醇氧化峰电流密度为48.70 mA/cm2, 稳态电流密度为8.29 mA/cm2, CO氧化峰的电位为0.610 V。这说明具有高指数晶面的催化剂表面存在的台阶、扭结等缺陷原子, 可增加活性位点, 进而显示出优异的电催化性能。本研究可为高指数晶面催化剂材料的开发及工业化应用提供理论依据。
水热法 Pt-Co催化剂 高指数晶面 原位生长 直接乙醇燃料电池 hydrothermal method Pt-Co catalyst high index crystal plane in-situ growth direct ethanol fuel cell 王宁 1,2,3陈宇昕 1,2,3徐文盛 1,2,3安胜利 1,2,3[ ... ]彭继华 1,2,3
1 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010
2 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室, 包头 014010
3 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室, 包头 014010
以粉煤灰、铁尾矿为主要原料, 采用高温烧结活化-水热合成工艺制备了新型沸石化陶粒。利用高温烧结得到烧结陶粒的同时对原料中的莫来石等惰性相产生活化作用, 后续采用水热反应对基础陶粒进行沸石化改性, 增加其比表面积及吸附能力。研究表明最佳的制备工艺条件为:m(粉煤灰)∶m(铁尾矿)∶m(石英砂)=7∶1∶2, 烧结温度1 040 ℃, 烧结时间30 min, NaOH溶液浓度1.5 mol/L, 水热温度160 ℃, 水热时间12 h。XRD、SEM、FT-IR和Raman结果表明, 制备的沸石化陶粒的主晶相为P型沸石和方沸石, 其比表面积从基础陶粒的1068 m2/g增加至35.770 m2/g, 同时, 对NH+4-N离子的最大吸附容量由基础陶粒的1.82 mg/g增加至13.34 mg/g, 分别增加至基础陶粒的33.49倍和7.33倍, 结果表明沸石化陶粒在废水处理中具有潜在的应用前景。
粉煤灰 铁尾矿 沸石 陶粒 吸附 废水处理 fly ash iron tailing zeolite ceramsite adsorption wastewater treatment
1 北京科技大学冶金与生态工程学院, 北京 100083
2 内蒙古科技大学化学与化工学院, 内蒙古 包头 014010
3 内蒙古科技大学材料与冶金工程学院, 内蒙古 包头 014010
通过高温固相法制备Na2GdPO4F2∶Tb3+绿色荧光粉, 并利用X射线粉末衍射(XRD)和阴极射线光谱分别对其物相、 阴极射线发光性能进行研究。 结果表明, Tb3+作为绿色发光中心进入到Na2Gd2PO4F2的晶格中取代Gd3+的格位, 在低电子束(0.5~5 kV)激发下主要表现出Tb3+的特征跃迁(5D3,4→7FJ, J=6~2), 其中以5D4→7F5跃迁(546 nm)为主。 样品Na2Gd0.95Tb0.05PO4F2在阴极射线激发下的色坐标为(0.240 3, 0.438 6)。 随着电压、 电流和掺杂量的增加, 荧光粉的发光强度逐渐提高, 其中, 最佳的样品为Na2Gd0.9Tb0.1PO4F2。
阴极射线发光 绿色荧光粉 Cathodoluminescence Green phosphors Na2GdPO4F2∶Tb3+ Na2GdPO4F2∶Tb3+ 光谱学与光谱分析
2011, 31(5): 1181
