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La掺杂TiO_2膜的制备及其对甲苯的去除性能

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无机材料学报 2010年第9期25卷 928-934页

作者：孙剑刘守新东北林业大学生物质材料教育部重点实验室哈尔滨150040

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶-凝胶法,制备出La掺杂TiO2膜.采用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、低温氮物理吸附、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对光催化剂的晶相结构、光谱特征和... 详细信息

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶-凝胶法,制备出La掺杂TiO2膜.采用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、低温氮物理吸附、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对光催化剂的晶相结构、光谱特征和表面结构进行表征.以气相甲苯为模型物,在自制光催化反应器中考察了催化剂在可见光下对气相有机污染物的去除性能.结果表明,La掺杂可诱发催化剂的可见光催化活性,500℃热处理的2.8%molLa掺杂TiO2膜在60min内即可完全去除6110.18mg/m3的气相甲苯;掺入的La主要以La2O3的形式存在,同时有一部分形成Ti-O-La键;La掺杂可抑制TiO2锐钛矿相向金红石相转变、提高相转变温度、减小晶粒尺寸及增大催化剂比表面积;La/TiO2薄膜表面光滑、致密,La的引入能有效抑制TiO2膜气孔的产生;La掺杂可提高TiO2在可见光区的吸收,使催化剂吸收边向长波移动;La的f轨道的电子跃迁和TiO2晶格扭曲是催化剂可见光活性提高的重要原因.

关键词：可见光 La掺杂 TiO2 薄膜甲苯

可见光响应Pt沉积La_2O_3/TiO_2制备及其对甲苯的光热催化去除

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无机材料学报 2011年第11期26卷 1175-1180页

作者：仲鑫孙剑刘守新东北林业大学生物质材料教育部重点实验室哈尔滨150040

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶—凝胶法制备La2O3/TiO2,通过光沉积法在La2O3/TiO2表面负载纳米Pt粒子.采用XPS、FTIR、XRD、DRS、TEM和低温氮物理吸附对光催化剂的晶体结构、光谱特征和表面结构进行表征.考察了催化剂在可见光下... 详细信息

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶—凝胶法制备La2O3/TiO2,通过光沉积法在La2O3/TiO2表面负载纳米Pt粒子.采用XPS、FTIR、XRD、DRS、TEM和低温氮物理吸附对光催化剂的晶体结构、光谱特征和表面结构进行表征.考察了催化剂在可见光下对甲苯的去除性能和温度对催化剂去除甲苯的影响.结果表明,沉积的Pt以单质和吸附氧的形式存在,其中以吸附氧的形式为主.Pt的掺入没有引起TiO2相结构的变化,减小了晶粒尺寸并增大了催化剂的比表面积.纳米Pt均匀地分布在La2O3/TiO2上,尺寸分布比较均一,大约为5～***-La2O3/TiO2的表面羟基官能团伸缩振动明显增强,比TiO2和La2O3/TiO2具有更高的可见光催化活性.Pt-La2O3/TiO2对甲苯的降解率,随着温度的升高而增大,产生了与光催化作用平行的热催化作用.气相甲苯光热催化过程不是光催化与热催化的简单叠加,而是存在协同作用.

关键词：可见光 Pt沉积 La掺杂 TiO2 甲苯

自组装花状α-Ni(OH)_2和NiO的制备和表征

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功能材料 2012年第1期43卷 31-35页

作者：李长玉刘守新东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040

以硝酸镍为原料,尿素为沉淀剂,在不添加任何模板和表面活性剂条件下,采用均匀沉淀法制备出具有自组装结构的花状α型Ni(OH)2,并以其为前驱体,制得了同样具有花状结构的NiO。采用XRD、SEM、HRTEM、TG和低温液氮吸附技术对样品的晶相结构... 详细信息

以硝酸镍为原料,尿素为沉淀剂,在不添加任何模板和表面活性剂条件下,采用均匀沉淀法制备出具有自组装结构的花状α型Ni(OH)2,并以其为前驱体,制得了同样具有花状结构的NiO。采用XRD、SEM、HRTEM、TG和低温液氮吸附技术对样品的晶相结构、表面形貌和孔径结构等进行表征。测试结果显示,所制备的样品是α型Ni(OH)2,比表面积是245.0m2/g,而且这些直径为4～6μm的花状Ni(OH)2是由许多纳米薄片相互组装而成。将花状Ni(OH)2在400℃焙烧2h即可获得具有花状结构的NiO,其比表面积为125.2m2/g。

关键词： α型Ni(OH)2 NiO 自组装纳米材料

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纳米纤维素的制备

化学进展 2010年第10期22卷 2060-2070页

作者：李伟王锐刘守新东北林业大学生物质材料教育部重点实验室哈尔滨150040

纳米纤维素(NCC)由于其大量、可再生、可生物降解以及优良的力学性能,成为纳米技术领域研究的热点。文章综述了NCC的制备方法,对化学和机械法制备NCC纤维素做了重点介绍,同时,对NCC的表面改性进行了综述。并对NCC在制备纳米复合材料领... 详细信息

纳米纤维素(NCC)由于其大量、可再生、可生物降解以及优良的力学性能,成为纳米技术领域研究的热点。文章综述了NCC的制备方法,对化学和机械法制备NCC纤维素做了重点介绍,同时,对NCC的表面改性进行了综述。并对NCC在制备纳米复合材料领域的应用进行了总结,对其在增强复合材料中的应用做了较详细的介绍。最后对NCC未来的发展进行了展望。

关键词：纳米技术纳米纤维素改性纳米复合材料

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水热法制备炭球—活性炭复合材料

无机材料学报 2009年第6期24卷 1132-1136页

作者：刘守新孙剑东北林业大学材料科学与工程学院哈尔滨150040

以商品活性炭和葡萄糖为原料,采用水热合成方法,在活性炭表面和孔内合成纳米炭球,制得富含含氧官能团的炭球—活性炭复合材料.通过低温液氮(N2/77K)吸附测定了炭球—活性炭复合材料的比表面积和孔容、孔径分布.以SEM观测材料表面形貌.采... 详细信息

以商品活性炭和葡萄糖为原料,采用水热合成方法,在活性炭表面和孔内合成纳米炭球,制得富含含氧官能团的炭球—活性炭复合材料.通过低温液氮(N2/77K)吸附测定了炭球—活性炭复合材料的比表面积和孔容、孔径分布.以SEM观测材料表面形貌.采用FTIR、XPS分析复合材料的表面官能团结构.以水相中无机Cr(VI)的去除测试材料的吸附性能.结果表明:葡萄糖水热处理后在活性炭表面生成炭球,活性炭孔隙结构降低,炭球尺寸和分布受葡萄糖溶液浓度影响较大,活性炭表面生成以-OH为主的含氧官能团.炭球—活性炭复合材料对Cr(VI)的单位质量和单位面积吸附容量最高分别为原料活性炭的近4倍和95倍.

关键词：葡萄糖水热炭球活性炭复合材料

纳米TiO_2中空微球的酸催化水解-水热法制备

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功能材料 2012年第23期43卷 3222-3227,3231页

作者：王殿平张倩刘守新东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040

以水热法制得的炭球为模板,通过酸催化水解法在其表面合成TiO2前驱体壳层,经煅烧除去炭球,最终制得中空TiO2微球。使用SEM、TEM、XPS、XRD及N2吸附-脱附等手段对产物进行结构表征。以苯酚为模型物在紫外光下对其活性进行评价。结果表明... 详细信息

以水热法制得的炭球为模板,通过酸催化水解法在其表面合成TiO2前驱体壳层,经煅烧除去炭球,最终制得中空TiO2微球。使用SEM、TEM、XPS、XRD及N2吸附-脱附等手段对产物进行结构表征。以苯酚为模型物在紫外光下对其活性进行评价。结果表明,经煅烧后TiO2前驱体实现由无定形向锐钛矿相的转变,炭球烧蚀,从而生成具有中空结构的TiO2微球。随葡萄糖溶液浓度增加,炭球直径增加,TiO2中空微球的球径也随之增加。通过调整葡萄糖溶液浓度可以对TiO2中空微球尺寸进行控制。当葡萄糖溶液浓度为0.7mol/L时,最终所得TiO2中空微球直径约为200nm,壁厚约为28nm,比表面积为66.6m2/g,孔径为6.56nm,整体排布平整。煅烧温度为600℃的TiO2中空微球对苯酚去除率最高,可达81.5%,为同法制备的非空心TiO2的1.35倍。

关键词： TiO2 空心炭球硬模板酸催化水解-水热

溶胶-凝胶辅助水热双模板法制备球形介孔TiO_2

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催化学报 2012年第10期33卷 1681-1688页

作者：王殿平刘守新东北林业大学生物质材料教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040

以聚乙二醇和共嵌段化合物F127为双模板剂,采用溶胶-凝胶辅助水热法制备了球形介孔TiO2(MS-TiO2).采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、热重分析和低温N2吸附-脱附对样品进行了结构表征,并以苯酚为降解模型物在紫外光下对其活性进行了评... 详细信息

以聚乙二醇和共嵌段化合物F127为双模板剂,采用溶胶-凝胶辅助水热法制备了球形介孔TiO2(MS-TiO2).采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、热重分析和低温N2吸附-脱附对样品进行了结构表征,并以苯酚为降解模型物在紫外光下对其活性进行了评价.结果表明,所得TiO2为球形介孔结构,孔径为6.5～12.6nm,比表面积最高可达106.9m2/g,孔体积0.21cm3/g,球形颗粒直径200～300nm,由粒径为15～20nm的小晶粒组成.随着焙烧温度的升高,TiO2的比表面积和孔体积减小,孔径增大.双模板剂的使用比单一模板剂更能形成稳定的立体网状球形胶束,并有效抑制TiO2前驱体的团聚,诱导其形成球形介孔结构.其中,在500oC下焙烧所制MS-TiO2样品表现最高的光催化活性,苯酚降解率达86.4%,为TiO2的1.3倍.

关键词：双模板剂二氧化钛介孔球形表面活性剂苯酚

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多阶有序多孔炭的软模板法合成与结构控制

化学进展 2013年第5期25卷 735-743页

作者：吴优赵鑫赵莹刘守新东北林业大学生物质材料教育部重点实验室哈尔滨150040

多阶有序多孔炭材料综合了多种多孔炭材料的结构优点,在催化、吸附、储能、电化学等方面具有潜在的重要应用。多阶有序多孔炭材料的合成方法很多,到目前为止,模板法是控制孔结构和调节尺寸的最有效方法。在模板法中,软模板法因为其工艺... 详细信息

多阶有序多孔炭材料综合了多种多孔炭材料的结构优点,在催化、吸附、储能、电化学等方面具有潜在的重要应用。多阶有序多孔炭材料的合成方法很多,到目前为止,模板法是控制孔结构和调节尺寸的最有效方法。在模板法中,软模板法因为其工艺简单、省时、成本低、环境污染小等优势,近些年来广泛被人们采用。用软模板法合成的多阶有序多孔炭包括:大孔-介孔炭,介孔-微孔炭,介孔-介孔炭,大孔-介孔-微孔炭等。本文对多阶有序多孔炭的软模板法合成与结构控制进行了综述。总结了软模板法在实现上述材料孔结构控制中的影响因素。

关键词：多阶有序多孔炭软模板法结构控制

担载Ag对TiO_2界面光生电子转移效率的影响

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物理化学学报 2004年第6期20卷 621-625页

作者：刘守新孙承林中国科学院大连化学物理研究所

通过采用原位电子顺磁共振(EPR)、紫外-可见漫反射(DRS)、低温液氮吸附技术对光化学还原法合成Ag/TiO2进行表征,比较不同反应气氛,Fe3+为电子受体及微量H2O2存在情况下TiO3和Ag/TiO2光催化活性变化,阐述了Ag担载对TiO2界面光生电子的传... 详细信息

通过采用原位电子顺磁共振(EPR)、紫外-可见漫反射(DRS)、低温液氮吸附技术对光化学还原法合成Ag/TiO2进行表征,比较不同反应气氛,Fe3+为电子受体及微量H2O2存在情况下TiO3和Ag/TiO2光催化活性变化,阐述了Ag担载对TiO2界面光生电子的传输与捕获效率的影响.Ag捕获的光生电子具有较强流动性,可迅速向Ag/TiO2表面吸附的O2分子或表面Ti4+传递,在Ag表面产生活性物种O2-或在TiO2表面生成活性反应中心表相Ti3+,减少光生电子在TiO2的体内俘获生成复合中心即体相内部Ti3+的几率.适宜尺寸纳米Ag团簇的担载可有效加速光生电子的传输与捕获效率,提高活性物种数量.

关键词：纳米银团簇 Ag/TiO2 电子转移光催化原位EPR