掺铈TiO2光催化剂的制备及其光催化性能

以TiCl4为原料,稀土盐Ce(NO3)3·6H2O为掺杂剂,采用水解法制备了Ce4+掺杂光催化剂,并用TG-DTA、XRD和BET等手段对其进行了表征.以草酸为目标降解物,考察了其光催化性能.结果表明,Ce4+的掺杂增加了TiO2粉体的比表面积,减小了晶粒尺寸;适量Ce4+的掺入,可有效提高催化剂的光催化活性.     

溶胶-凝胶法合成分级结构BiVO_4:W及光催化活性

采用乙二醇(EG)溶胶-凝胶法制备了BiVO_4∶W,并以亚甲基蓝(MB)为降解目标,考察了不同W掺杂量、煅烧温度以及H_2O_2对样品催化性能的影响.结果表明,不同的W掺杂量、煅烧温度影响BiVO_4的形貌和光催化性能.中性条件下,W掺入量为2.2wt%、煅烧温度为350℃时制得的BiVO_4∶W对MB的降解率最大,光催化反应90min,对MB的降解率为96.7%.H_2O_2作为电子捕获剂,与光生电子反应生成羟基自由基(·OH),抑制电子和空穴复合的同时,协同催化显著提高了光催化效率.     

Ce对铝锌合金组织和性能的影响

研究了单独添加稀土元素Ce对铝锌合金组织和硬度的影响,并对其细化的机理进行探讨。结果表明:加入适量的稀土Ce能使合金的显微组织得到明显细化,初生富铝α相由粗大的树枝晶转变为细小均匀的等轴晶,等轴晶尺寸约为25~45μm;合金硬度先增加后减小,当稀土Ce含量为0.2%时,硬度达到最大,Ce元素主要分布于晶界,并以金属间化合物形式存在。     

高能球磨法制备铁掺杂TiO_2及其光催化性能研究

本文以P-25TiO_2和Fe_3O_4粉末为前驱体,通过高能球磨法直接合成了Fe掺杂的TiO_2纳米光催化剂;通过X射线衍射仪、透射电镜、紫外-可见光分光光度计等,对样品的相变及结构进行了表征.利用亚甲基蓝系统研究其光催化性能.结果表明:与纯TiO_2相比,Fe掺杂的纳米TiO_2光催化剂的紫外吸收光谱,吸收带边发生了红移,光响应范围拓展到可见光区域;Fe掺杂可以提高TiO_2的光催化性能,其中铁掺杂5mol%的TiO_2对亚甲基蓝的光催化活性最高,降解率达81.6%.     

TiO2纳米片光催化降解兰炭废水中氨氮的研究

TiO₂光催化处理兰炭废水中氨氮存在效率低、反应时间长等缺点，通过调整TiO₂的形貌可改善其光催化性能。采用水热法制备尺寸均匀的二维TiO₂纳米片，通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)等表征方法，分析样品的外貌形态、晶型结构、晶粒大小、吸光性能等，并测试其光催化降解兰炭废水中氨氮的性能。结果表明，在紫外光照下，TiO₂纳米片光催化降解氨氮的效率优于TiO₂纳米球，光照180 min,催化剂投加量0.25 g/L时，TiO₂纳米片对氨氮降解率为85.91%。小尺寸二维结构的TiO₂纳米片能有效地去除兰炭废水中的氨氮，本研究为兰炭废水的治理提供理论依据。     

纳米WO3-TiO2复合粉末制备和光降解甲基橙的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米WO3-TiO2复合粉末,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)考查了WO3-TiO2复合粉末和的构参数及其表面形貌;对浓度为10mg／L的甲基橙溶液进行光催化,考察了不同条件时其光催化降解的影响。结果表明,在一定条件下,甲基橙光降解率先随纳米WO3-TiO2复合粉末投入量升高,但有一最佳值;改变光照时间,甲基橙光降解率先随光照时间增加而升高,也存在最佳值;最佳量掺杂WO3制备下的纳米WO3-TiO2复合粉末光催化剂催化活性最高,对甲基橙溶液光降解率可达94．8％。     

含N纳米TiO_2的制备及其可见光响应的研究

以纳米TiO2为原料,氨水为掺杂N源,采用高能球磨法合成了含N纳米TiO2粉末.利用XRD、FT-IR、UV-Vis光谱、纳米粒度仪和光催化降解实验对其进行结构及光催化性能表征.研究结果表明,经过氮掺杂的纳米TiO2主要为锐钛矿晶型,晶粒尺寸位于8～10nm之间.对可见光具有良好的吸收性能,其吸收边红移至550nm左右,禁带宽度减小至2.25eV.当太阳光照射30min时,亚甲基蓝溶液的降解率接近100%,体现出良好的可见光响应特性.     

Gd2O3:Yb3+,Tm3+@SiO2纳米晶的制备及上转换发光

本文采用微乳液法合成了SiO2包覆的Yb3+,Tm3+离子共掺杂的Gd2O3纳米晶上转换荧光粉体。SEM-ES和TEM测试结果均表明我们制备的SiO2包覆的Yb3+,Tm3+离子共掺杂的Gd2O3纳米晶是核-壳结构,且纳米颗粒的分散性好。在LD激光器(波长为976nm)激发下,观测到稀土离子的可见到近红外室温上转换发射。包覆使Gd2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶粉体的近红外上转换发射强度得到明显提高。     

稀土Ce对新型铜基结合剂金刚石节块性能的影响

通过抗弯强度测试、显微硬度和扫描电镜研究新型铜基结合剂Cu53Sn21Fe20Ni6中添加Ce元素后组织和性能的变化.结果表明：稀土 CeO2的加入对结合剂胎体的各项性能及其组织的强化作用并不明显,反而不利于提升结合剂对金刚石颗粒的粘结性能和胎体的致密度,尤其是当含量高于0.8﹪时,结合剂烧结性能变差,胎体组织不均匀,但Ce的添加可以提高工具的锋利度和自锐性.当稀土Ce元素的含量低于0.6﹪时,弥散分布在结合剂中,可一定程度地提升胎体的显微硬度和抗弯强度.     

稀土铈对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

研究了稀土Ce对AZ91D合金组织及力学性能的影响.实验表明,随着加入Ce的量从0.2%到0.8%变化,AZ91D合金铸态晶粒逐渐由大变小,β-Mg17Al12相弥散分离,稀土Ce的这种细化组织的作用可以改善AZ91D镁合金的力学性能.但稀土添加量较高时,会使组织中出现明显的针状的β-Mg17Al12相,反而使镁合金的力学性能恶化.铈有提高AZ91D镁合金抗拉强度的作用,但对延伸率影响较小.当加入Ce量0.8%时性能最佳,抗拉强度达到最大,为185 MPa,延伸率为4%,是一个较好的性能组合.     

Ti3+自掺杂纳米TiO2的制备、表征与可见光催化活性

以Ti H2和H2O2为原料,采用水热法制备了米粒状Ti3+自掺杂的TiO2纳米颗粒.采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对所制备样品的结构、结晶性、形貌和元素的存在状态进行了表征分析.电子顺磁共振谱(ESR)结果表明所制备的样品中含有晶格Ti3+和表面Ti3+.紫外—可见(UV-Vis)漫反射光谱表明这种Ti3+自掺杂的纳米TiO2在可见光区中有较强的吸收.在可见光辐射下,所制备的样品具有优于商业化P25 TiO2的光催化分解水和光催化降解次甲基蓝(MB)溶液的性能.其中160℃下水热处理27 h所得样品光催化降解MB的性能是P25 TiO2的9倍,而光催化分解水制氢的性能是P25 TiO2的12.5倍.     

紫外光照射磷钨酸制备金纳米颗粒

以Keggin结构的磷钨酸H3PW12O40为光催化还原剂,以异丙醇为电子牺牲剂,用紫外可见光照射磷钨酸和氯金酸的混合溶液,制备金纳米粒子。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对制备的金纳米颗粒的形貌、粒径大小和结构进行了表征。UV-vis结果表明,随着反应时间的延长,Au的特征吸收峰逐渐红移。制备的Au纳米颗粒有球形、柱形和不规则的多边形,并随着反应时间的延长,粒径逐渐增加,生成的纳米Au为立方面心晶格。     

铁系稀土氧化物中温变换催化剂的研制

铁系中变催化剂中加入稀土氧化物,对 CO 和水蒸汽的变换反应具有一定的促进作用,其中尤以 CeO_2的加入,效果较著。由物相分析,发现此种多组份催化剂中存在复合氧化物 FeCr_2O_4及 Ce(Fe~(+3))_3O_7(非化学计量),并起稳定剂的作用。经正交试验寻优使研制的 BX 型催化剂400℃下 CO 变换率(活性)达95.8%,超过国内同类催化剂产品的性能。     

Sr_(2.98-x)Al_2O_6:Eu_x~(2+),Dy_(0.02)~(3+)发光材料的制备与光学性能研究

采用快速燃烧法制备了Sr_(2.98-x)Al_2O_6:Eu_x~(2+),Dy_(0.02)~(3+)长余辉发光材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光测试(PL)、余辉特性测试及热释光特性测试(TL)对样品的物相结构、微观形貌及光学性能进行分析.结果表明,样品均为Sr_3Al_2O_6纯相且具有纳米花状形貌;当x=0.08时,样品的发光强度最大;Sr_(2.98-x)Al_2O_6:Eu_x~(2+),Dy_(0.02)~(3+)样品展现出较好的长余辉特性,原因是材料中具有合适的陷阱能级,其深度约为0.674eV.     

稀土离子掺杂Ti02—20wt％SnO2薄膜湿敏性能研究

本试验采用溶胶-凝胶工艺在印有电极的石英玻璃表面,通过浸渍-提拉法制备稀土离子掺杂的TiO2-20wt％SnO2复合薄膜．研究当测试频率为0．01kHz时,烧结温度和稀土掺杂量对薄膜湿敏性能的影响．试验结果表明：在400℃和500℃下烧结的薄膜的湿敏性能要优于在600℃和700℃烧结的薄膜的湿敏性能;掺杂稀土离子的薄膜的感湿性能得到了改善,固有阻值降低;400℃烧结的0．5wt％La2O3掺杂的薄膜在45～95RH％湿度范围内阻抗值下降两个数量级;500℃下烧结的0．2wt％CeO2掺杂的薄膜在25～95RH％湿度范围内阻抗值下降两个数量级．     

Ag2CrO4/Ag2WO4复合光催化剂的制备、表征及光催化性能研究

以硝酸银（AgNO3）、铬酸钾（K2CrO4）、二水合钨酸钠（Na2WO4·2H2O）为主要原料,通过调节原料配比等工艺条件,合成出了Ag2CrO4/Ag2WO4复合光催化材料。利用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、电化学阻抗光谱等表征产物的微观结构、形貌、光响应范围和电化学阻抗性能,讨论了其在可见光下对罗丹明B染料的降解效果。表征结果显示:随着Ag2CrO4含量的增加,Ag2CrO4/Ag2WO4复合材料的光催化活性呈现出先增加后降低的趋势。当Ag2CrO4与Ag2WO4的物质的量比为3∶2时,光催化效果达到最优值,即在120 min内降解了94.1%的罗丹明B染料,比Ag2WO4和Ag2CrO4纯样分别提高了84.7%和25.9%。另外,复合材料的光生载流子分离效率与纯样相比也获得了提高。     

双掺杂二氧化钛的制备及其在降解染料废水中的应用

作者研究了溶胶-凝胶法制备的Sm、Ag共掺杂的TiO2,并用XRD、TEM等技术表征了催化剂的形貌、结构及吸光性能,样品的表征与光催化活性测试结果表明,Sm离子的引入使催化剂增加了储氧能力及热稳定性和选.择性,Ag离子的掺杂显示了电荷分离抑制了光催化的促进作用和对氧气还原反应的催化作用.两种离子的引入使TiO2样品的拓宽了光响应范围,使可见光吸收强度增大.     

螺杆泵螺杆纳米掺杂陶瓷涂层显微结构研究

利用大气等离子喷涂技术（APS）,在7.5m螺杆泵螺杆基体表面上制备纳米掺杂30%AT13(Al₂O₃+13%TiO₂)陶瓷涂层,采用Philips XL-30型扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和Philips X-port型X射线衍射仪（XRD）等现代分析手段对纳米掺杂AT13等离子喷涂粉末及螺杆表面等离子喷涂涂层的显微组织、物相进行了观察测定。结果表明：纳米掺杂等离子喷涂粉末结构呈微米级粒子表面包覆纳米粒子的麻团状,尺寸在50~70μm内,流动性好,适用于大气等离子喷涂。纳米掺杂使等离子喷涂涂层元素分布均匀性提高,孔隙度降低,涂层内出现（Al₂O₃）_5.333与斜方晶态的Al₂TiO₅物相。涂层断口分析证明：在纳米掺杂30%的涂层中,出现大量直径约为10nm的蠕虫状晶须,断裂方式变为韧性的穿晶断裂,为纳米掺杂螺杆使用寿命成倍的提高提供了理论依据。     

N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti光催化处理染料废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极。掺杂催化剂的X射线衍射(XRD)结果表明:N,F,Ce元素的掺杂有效抑制了TiO_2催化剂由锐钛矿相向金红石相的转变。考察了N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极的制备条件对催化性能的影响及其在可见光照射下处理罗丹明B的影响因素和光催化效率。在最佳条件下,处理150 min,其脱色率可达62.1%。处理过程中罗丹明B溶液的紫外-可见分光光谱表明:可见光区最大吸收波长略有蓝移,说明分子遭到了破坏,但未能使其矿化。     

La掺杂对Ni_(50)Ti_(50)形状记忆合金力学性能的影响

元素掺杂是影响合金性能的有效方法.通过稀土元素La掺杂,近等原子比NiTi合金的微结构发生变化,进而影响其力学性能.用实验的方法研究了用少量La元素替代Ti元素形成的Ni_(50)Ti_(50-x)La_x(x=0.1,0.3,0.5,0.7)三元合金的力学性能.结果表明:Ni_(50)Ti_(50-x)La_x合金的硬度、弹性模量、屈服强度和断后伸长率随La元素掺杂量的增加而减小,拉伸强度先增大后减小,在La元素掺杂量为0.3at%时达到最大值.断口形貌分析表明:合金断裂主要为解理断裂,随着La元素掺杂量的增加,合金的塑性降低.