【摘 要】
:
工业现代化的发展,使人类面临能源紧缺和环境污染两大危机。因此,以TiO2为代表的光催化剂降解污染物逐渐走进人们的视野。然而,TiO2较宽的禁带宽度(3.0-3.2eV)和较高的电子-空穴复合率降低了光催化的效率。在众多提高TiO2光催化性能的改性方法中,窄禁带半导体复合和贵金属沉积表现出了较强的优势,其制备方法多集中于在电解液中添加相关离子或阳极氧化后进行电沉积、浸渍或光还原,对于阳极氧化过程中进
【基金项目】
:
国家重点研发计划项目(2016YFB1100201); 教育部基本科研业务费重大创新项目((N130810002); 辽宁省科技计划项目(2014221006);
论文部分内容阅读
工业现代化的发展,使人类面临能源紧缺和环境污染两大危机。因此,以TiO2为代表的光催化剂降解污染物逐渐走进人们的视野。然而,TiO2较宽的禁带宽度(3.0-3.2eV)和较高的电子-空穴复合率降低了光催化的效率。在众多提高TiO2光催化性能的改性方法中,窄禁带半导体复合和贵金属沉积表现出了较强的优势,其制备方法多集中于在电解液中添加相关离子或阳极氧化后进行电沉积、浸渍或光还原,对于阳极氧化过程中进行电沉积的制备方法鲜有报道。因此,采用脉冲换向电源一步法制备窄禁带半导体Cu2O、贵金属Ag共掺杂的TiO2纳米管阵列复合薄膜具有重要的科学意义与实际应用价值。本文以氟化铵、乙二醇为基础电解液,通过添加不同浓度的三水合硝酸铜及三水合硝酸铜、硝酸银复合溶液组成实验电解液,利用脉冲换向电源制备出了 Cu2O掺杂的TiO2纳米管阵列复合薄膜(Cu2O-TNTs)及Cu2O、Ag共掺杂的TiO2纳米管阵列复合薄膜(Cu2O-Ag-TNTs)。采用 SEM、EDS、XRD、XPS、TEM、UV-vis 吸收光谱、PL 检测手段对复合薄膜的形貌、物相、化学组成及光学性能进行了表征,分别在紫外光和可见光条件下对其进行光催化降解亚甲基蓝(MB)性能的检测,并对纳米管的复合过程及光催化机理进行了探究,实验结果如下:以0.3wt%氟化铵、95vol%乙二醇和5vol%的浓度为4-20mM的三水合硝酸铜溶液组成实验电解液,制备出Cu2O-TNTs并进行热处理。Cu以少量Cu2O沉积颗粒及弥散方式存在于Cu2O-TNTs中;禁带宽度由3.22eV减小至3.12eV,光生电子-空穴的复合率有所降低;紫外光照射下,Cu2O-TNTs催化剂浓度为0.25cm2/mL时,MB的降解率可达58.7%;可见光下,催化剂浓度为0.5cm2/mL时,亚甲基蓝的降解率可达77.6%。以0.3wt%氟化铵、95vol%乙二醇、5vol%的三水合硝酸铜(浓度为8mM)与硝酸银(浓度为2-10mM)复合溶液组成实验电解液,反向电压为4-9V,制得Cu2O-Ag-TNTs并进行热处理。大多数Ag为单质Ag,其表面有少量的AgO,以沉积颗粒及弥散的方式存在;Cu2O-Ag-TNTs禁带宽度减小至2.71eV,光生电子-空穴的复合率明显降低;紫外光照射下,Cu2O-Ag-TNTs催化剂浓度为0.25cm2/mL时,亚甲基蓝的降解率可达81.6%;可见光照射下,催化剂浓度为0.5cm2/mL时,亚甲基蓝的降解率可达98%;可见光下对样品进行Cu2O-Ag-TNTs光催化循环利用的实验,其第二次和第三次循环利用分别使MB解87.5%和80.8%,其可循环利用性良好。
其他文献
随着风电机组的装机容量不断地提升,风场运维人员工作量逐渐变大,对风电机组监测系统的功能要求也越来越多。目前风电机组监测系统中缺少塔架螺栓松动实时监测和塔架安全状态监测相关功能,导致风电机组塔架倒塌事故时有发生,造成了较大的经济损失。针对这一问题,本文提出了用于风电机组塔架螺栓松动的应变检测法和相位差检测法,并进行了相关的可行性验证实验,最后结合实际需求设计了一套风电机组塔架监测系统,该监测系统的使
枝晶是金属凝固过程中最常见的晶体生长形貌。枝晶的生长过程也是一个高度非线性的自组装过程,因而受到了材料学家、冶金学家、数学家以及物理学家的广泛关注。研究表明,深过冷快速凝固过程中施加磁场可以增大枝晶与熔体间的温度梯度,促进枝晶周围的热电磁对流,从而改变枝晶生长动力学和枝晶形貌。在梯度磁场下,因为磁化率差异形成的Kelvin力还会进一步改变熔体对流。因此,本文对均匀磁场和梯度磁场条件下深过冷纯钴熔体
太阳能电池是一种利用光生伏特原理将太阳能转化为电能的装置。在可再生能源将成为未来主流能源的趋势下,太阳能电池凭借其无污染、可再生、来源广的优点成为当今研究发展的重点。薄膜太阳能电池基于直接带隙半导体吸收系数大的特性,凭借几百纳米至几微米厚的吸光层薄膜即可实现对入射光的充分吸收并将其转化为电能输出。光吸收层作为薄膜太阳能电池最关键的组成部分,对其研究一直是重要的课题。目前最成功的薄膜光伏材料如Cd
采用定向凝固技术制备了具有柱状晶组织的Mg-6.52Zn-0.67Y(质量分数,%)合金。利用CMT5105万能实验机分别在25℃、150℃、200℃、250℃、300℃下对具有柱状晶组织的Mg-6.52Zn-0.67Y合金进行高温拉伸实验,并利用XRD、SEM和EBSD等分析了 Mg-6.52Zn-0.67Y合金定向凝固组织、晶体取向及不同拉伸温度下的形变组织、断口形貌,研究了定向凝固Mg-6.
本文研究程度副词“更”“更加”“越发”。翻阅汉语教学大纲和通用教材时发现这三个词汇的释义不管是中文解释还是英文释义都是相似的。而且检索北京语言大学HSK动态作文语料库时观察到留学生在学习汉语时存在大量使用这三个词从而造成偏误发生的语料。但是在整理现代汉语语料库的时候,我们发现这三个词汇各有其特点,并不是可以完全对换的。根据《汉语水平词汇与汉字等级大纲》的划分,“更”为甲级词,“更加”为乙级词,“越
近年来随着对生物可降解金属材料研究的不断深入,Zn及Zn基合金以其适宜的降解速率、良好的生物相容性而逐渐受到人们的关注,并成为继Mg基合金和Fe基合金之后一种新型的生物可降解材料。鉴于纯Zn的力学性能较差,所以以Mg、Ca、Sr作为合金元素的经过变形处理的二元和三元Zn基合金相继被开发和研究,结果显示其力学性能较纯Zn有显著提高,但是仍不能满足植入材料对力学性能的要求,而且对于Zn基合金力学性能与
随着全球经济和工业化的快速发展,世界各国对能源的需求持续增长。目前,世界范围内的能量来源主要是化石燃料。化石能源持续增加的使用增大了二氧化碳和有害气体的排放,全球遭受着环境污染以及温室效应的影响。近些年来,风能、潮汐能、地热能、太阳能等新型能源技术正在蓬勃发展,但是其能源的时效性受时间和空间影响较大,能源供给的不连续性以及地域分布不均匀性导致大量新能源技术并不能大规模应用于当前的生产生活中。氢能在
随着石油资源日益枯竭与人们环保意识不断提高,大力发展和使用可再生、可生物降解高分子材料已成为全球共识。由于聚合条件温和、单体结构丰富且部分可再生、通过选择合适单体可获得具有可生物降解特性的高分子材料,近年来,环氧化合物与酸酐的共聚反应(ROCOP)成为高分子化学领域的热门研究方向。高相对分子质量的聚酯在包装和农用覆盖材料等领域有望替代传统非降解高分子材料,从根本上解决“白色污染”难题;低相对分子质
共价三嗪框架(CTFs)作为一种新型多孔的有机半导体材料,被广泛应用在气体吸附分离和光催化等领域。为提高CTFs的应用价值,常采用一些方法提高其对应的性能,形貌调控就是其中的有效方法之一。目前关于CTFs形貌调控的研究主要集中在二维纳米片和开放的三维中空结构,而关于中空球形貌的研究却未涉及,主要是由于目前制备聚合物中空球的方法一般为硬模板法,一旦移除模板,结构很易塌陷,而且传统的CTFs制备方法合
本研究通过微合金化及控轧控冷技术,以相变强化作为主要强化机制,以回火马氏体和低温贝氏体为理想目标组织,研发出一种强度级别达到960MPa级的非调质碳微合金钢。同时,该高强钢具有一定的塑韧性,可应用于工业化生产,满足当今各领域对此级别高强钢的需求。采用S960&1#成分体系,已制备出以马氏体为主要组织,屈服强度达到900MPa级并具有良好塑韧性的高强度中厚板,采用S960&2#、S960&3#、S9