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TiO2基可见光催化剂的制备及其光催化机理的研究

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TiO2基可见光催化剂的制备及其光催化机理的研究

作者：姚昱岑上海师范大学

学位级别：硕士

半导体光催化作为一门集光学、表面化学、催化化学、材料学和电化学于一体的综合性学科，其主要特征为半导体材料吸收太阳光产生具有极强氧化能力和还原能力的光生空穴和电子，并产生直接或间接的氧化或还原反应物种。半导体光催化技... 详细信息

半导体光催化作为一门集光学、表面化学、催化化学、材料学和电化学于一体的综合性学科，其主要特征为半导体材料吸收太阳光产生具有极强氧化能力和还原能力的光生空穴和电子，并产生直接或间接的氧化或还原反应物种。半导体光催化技术的发现和应用使得丰富、清洁的太阳能可以有效地转化为化学能，从而给人类在解决日益严重的环境污染和能源危机等诸多问题上提供了一个理想的选择。在上百种光催化剂中，TiO因为自身毒性小、活性高、化学稳定性好、价廉易得以及无二次污染等优点备受人们的青睐。然而，我们仍在探索合成高效的光催化剂。就TiO体系而言，存在的主要缺点是较宽的禁带宽度即只能被紫外光激发和较低的量子效率。针对存在的实际问题，我们主要围绕探索新的制备方法并开发新型可见光响应的光催化剂来开展工作，主要研究掺杂组分和催化性能的内在联系、不同制备方法对催化效果的影响等。本论文开展了以下几部分工作： 1、碳修饰核壳锐钛矿TiO光催化剂的合成及其光催化活性研究采用二次水热的方法制备了碳修饰核壳锐钛矿TiO，在保持TiO核壳结构的同时，又可以在可见光的驱动下发生光催化反应。讨论了碳的负载量、温度、形貌对光催化性能的影响，从而得到了最佳的制备条件。通过对合成样品的形貌和组成进行了表征，重点研究了这两者对催化结果的影响。该光催化剂在对RhB和对氯苯酚的降解表现出很高的催化活性。对机理进行了讨论。 2、Ag/AgBr修饰的核壳锐钛矿TiO光催化剂的合成及其光催化性能的研究先利用醇热法制备核壳结构的TiO，再通过沉积沉淀法制备得到核壳结构的Ag/AgBr/TiO光催化剂。调变了Ag的负载量、光还原的时间以及形貌和组成。得到了最佳量的催化剂。并进行了一系列的表征。结果显示利用该方法可以得到核壳结构Ag/AgBr/TiO复合光催化剂，不仅保持了TiO核壳结构的完整性，并充分利用了Ag/AgBr的等离子体共振效应和核壳结构对光的多次反射效应的协同作用。进一步提高了对光的利用率。该光催化剂在MO的降解中显示出超高的光催化活性。 3、TiO微米球的制备及其可见光催化机理的研究采用一种简单水热方法，以TiOSO为钛源，水作为溶剂，一步得到了TiO微米球。研究表明这种微米球在可见光下对染料和无色有机物均具有很好的光催化活性。并详细讨论了敏化作用，杂离子(SO42-)吸附，表面氧空位及中间能级对TiO可见光活性的影响。该探索为今后二氧化钛的机理研究提供了新的思路和启发。

关键词：光催化二氧化钛修饰核壳可见光构效关系氧空位降解

高强度钢板Q&P980电阻点焊应力场及温度场数值模拟

同方学位论文库评论

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化工设计通讯 2019年第12期45卷 201-202页

作者：姚昱岑重庆文理学院材料与化工学院

980MPa级Q&P钢板是近年来发展的高强度、高延伸率汽车用钢板,优良的力学性能使得其被广泛应用于汽车制造当中。电阻点焊是汽车制造中重要的连接方法,焊接过程因具有速度快、时间短和不易观察的特点使人们对于点焊过程的掌握变得困难。... 详细信息

980MPa级Q&P钢板是近年来发展的高强度、高延伸率汽车用钢板,优良的力学性能使得其被广泛应用于汽车制造当中。电阻点焊是汽车制造中重要的连接方法,焊接过程因具有速度快、时间短和不易观察的特点使人们对于点焊过程的掌握变得困难。利用数值模拟技术模拟980MPa级Q&P钢板在点焊过程中预压应力场和温度场的分布,揭示了点焊过程中电极与工件以及工件之间的接触特点,熔核区形成过程中温度场分布。为Q&P钢板在汽车制造过程中点焊工艺的优化设计及质量控制提供了理论指导。

关键词： Q&P钢数值模拟应力场温度场

Y(In、Zn、Cu)掺杂Ⅷ型Sn基笼合物Ba_(8)Ga_(16)Sn_(30)的第一性原理研究

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功能材料 2021年第6期52卷 6157-6161页

作者：姚昱岑龙勇李金武欢何晔谭宁会李璐程江重庆文理学院材料科学与工程学院重庆402160 中国电子科技集团公司第二十六研究所重庆400060

Ⅷ型笼合物因独特的结构表现出电子晶体-声子玻璃特性,通过元素掺杂,笼合物热电性能可获得进一步提升。元素掺杂可以优化材料能带结构和态密度分布,但对于热电性能提升机制并不明确。根据第一性原理对Ⅷ型Sn基笼合物晶格参数、能带结构... 详细信息

Ⅷ型笼合物因独特的结构表现出电子晶体-声子玻璃特性,通过元素掺杂,笼合物热电性能可获得进一步提升。元素掺杂可以优化材料能带结构和态密度分布,但对于热电性能提升机制并不明确。根据第一性原理对Ⅷ型Sn基笼合物晶格参数、能带结构、态密度等进行计算,同时结合In、Zn、Cu等元素对笼合物掺杂计算的结果,从能带结构角度阐明元素掺杂对笼合物材料热电性能的影响。研究表明,In、Zn、Cu等元素掺杂都提高了材料的体模量,降低了材料的带隙,In、Zn、Cu的掺杂在引入杂质能级的同时改变了材料框架原子的电子分布,从而优化了材料的热电性能。然而不同掺杂元素在s、p、d层的电子分布不同导致材料总体能带结构差异明显。

关键词：第一性原理笼合物掺杂能带结构热电性能

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介孔单晶TiO2的可见光活性研究

介孔单晶TiO2的可见光活性研究

第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议

作者：姚昱岑王金果李和兴朱建上海师范大学生命与环境科学学院华东师范大学化学系

在组成相同的条件下调变催化剂的微结构,是提高光催化性能的有效途径之一。介孔单晶TiO因其具有大比表面积、孔容、孔径和特定晶面暴露等特点,引起科学家们的广泛关注。但有关介孔单晶TiO可见光活性的研究一直未见报道。在前期工作的基... 详细信息

在组成相同的条件下调变催化剂的微结构,是提高光催化性能的有效途径之一。介孔单晶TiO因其具有大比表面积、孔容、孔径和特定晶面暴露等特点,引起科学家们的广泛关注。但有关介孔单晶TiO可见光活性的研究一直未见报道。在前期工作的基础上,我们通过改变制备条件,详细研究了杂离子(SO)吸附、表面碳物种、表面氧空位及中间能级对介孔单晶TiO可见光活性的影响。

关键词：介孔单晶醇热体系可见光催化苯酚降解

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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苹果汁中有机磷农药残留降解技术分析

食品安全导刊 2019年第15期 70-70页

作者：姚昱岑重庆文理学院

在苹果汁生产的过程中,经常会出现农药残留现象,而且有机磷农药是一种有害的残留物质,在苹果汁生产的过程中,需要做好这种农药物质的残留检测工作,需要结合国内外先进经验,根据实际生产现状,对现有的技术水平进行提高,以更好的进行苹果... 详细信息

在苹果汁生产的过程中,经常会出现农药残留现象,而且有机磷农药是一种有害的残留物质,在苹果汁生产的过程中,需要做好这种农药物质的残留检测工作,需要结合国内外先进经验,根据实际生产现状,对现有的技术水平进行提高,以更好的进行苹果汁的生产加工,避免在苹果汁进出口贸易中出现有机磷农药残留现象.

关键词：有机磷农药残留苹果汁降解残留检测生产现状生产加工出口贸易国内外

新型金属钴配合物的制备及其光生电流性能研究

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广州化工 2019年第17期47卷 64-65,134页

作者：秦中建李平刘肸梁志荣周井刚冯冬艺姚昱岑重庆市生态环境工程评估中心重庆401120 重庆文理学院材料与化工学院重庆402160

利用水热法制备得到了一种新型金属钴配合物,单晶X-射线衍射分析结果可知,金属钴配合物为三斜晶系,空间群为Pī,a=11. 357(10)А,b=10. 028(7)А,c=14. 832(10)А,α=90°,β=91. 271(10)°,γ=90°,晶体学独立的Co(Ⅱ)离子分别与来自6... 详细信息

利用水热法制备得到了一种新型金属钴配合物,单晶X-射线衍射分析结果可知,金属钴配合物为三斜晶系,空间群为Pī,a=11. 357(10)А,b=10. 028(7)А,c=14. 832(10)А,α=90°,β=91. 271(10)°,γ=90°,晶体学独立的Co(Ⅱ)离子分别与来自6个COO^-中的6个O原子配位形成正八面体配位几何构型。在可见光的照射下,研究了该配合物的光生电流性能,结果显示:该配合物在可见光照射时产生的光生电流密度约为2. 0×10^-4m A·cm^-2,作为光电转化材料在光电器件领域具有广泛的应用价值。

关键词：配合物光生电流水热法单晶