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Enhancing Photocatalytic Hydrogen Evolution through Electronic Structure and Wettability Adjustment of ZnIn2S4/Bi2O3 S-Scheme Heterojunction

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物理化学学报 2024年第8期40卷 50-63页

作者： Linfeng Xiao Wanlu Ren Shishi Shen Mengshan Chen runhua liao Yingtang Zhou Xibao Li School of Materials Science and Engineering Jingdezhen Ceramic UniversityJingdezhen 333403Jiangxi ProvinceChina Zhejiang Key Laboratory of Petrochemical Environmental Pollution Control National Engineering Research Center for Marine AquacultureMarine Science and Technology CollegeZhejiang Ocean UniversityZhoushan 316022Zhejiang ProvinceChina School of Materials Science and Engineering Nanchang Hangkong UniversityNanchang 330063China

The production of renewable fuels through water splitting via photocatalytic hydrogen production holds significant ***,the sluggish kinetics of hydrogen evolution and the inadequate water adsorption on photocatalysts present notable *** this study,we have devised a straightforward hydrothermal method to synthesize Bi_(2)O_(3)(BO)derived from metal‐organic frameworks(MOFs),loaded with flower-like ZnIn_(2)S_(4)(ZIS).This approach substantially enhances water adsorption and surface catalytic reactions,resulting in a remarkable enhancement of photocatalytic *** employing triethanolamine(TEOA)as a sacrificial agent,the hydrogen evolution rate achieved with 15%(mass fraction)ZIS loading on BO reached an impressive value of 1610μmol∙h^(−1)∙g^(−1),marking a 6.34-fold increase compared to that observed for bare ***,through density functional theory(DFT)and ab initio molecular dynamics(AIMD)calculations,we have identified the reactions occurring at the ZIS/BO S-scheme heterojunction interface,including the identification of active sites for water adsorption and catalytic *** study provides valuable insights into the development of high-performance composite photocatalytic materials with tailored electronic properties and wettability.

关键词： S-scheme Hydrogen evolution Wettability Photocatalysis Electronic structure

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铜掺杂氮化碳电催化硝酸盐产氨性能研究

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化学学报 2024年第3期82卷 295-302页

作者：韩晶廖润华邓文强梁博宇周雨晴任帅洪燕景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院景德镇333403

NH_(3)是硝酸盐还原产物之一,不仅在工业中需要大量应用,在清洁生产过程中也是一种非常有前途的能源载体,现有的哈伯-博施(Haber-Bosch)工艺生产NH_(3)会对大气环境造成危害,而电催化法由于便捷、安全且能够在常温和常压下催化合成NH_(3... 详细信息

NH_(3)是硝酸盐还原产物之一,不仅在工业中需要大量应用,在清洁生产过程中也是一种非常有前途的能源载体,现有的哈伯-博施(Haber-Bosch)工艺生产NH_(3)会对大气环境造成危害,而电催化法由于便捷、安全且能够在常温和常压下催化合成NH_(3)成为最近研究的热点.本实验以3-氨基-1,2,4三唑为前驱体,利用热解法先合成C_(3)N_(5),再通过调控铜元素的比例在煅烧条件下合成Cu-C_(3)N_(5),合成一系列材料形貌、晶体构相、化学价态存在差异的C_3N_5基催化剂,并评价这些催化剂的电化学性能以及电催化硝酸盐还原产氨性能,通过在0.1 mol/L KOH+0.1 mol/L KNO_(3)混合电解液中进行1h电解实验后发现,氨气产量和法拉第效率可以达到0.541 mmol·h^(-1)·mg_(cat)^(-1)87.79%,远远高于C_3N_5,且该催化剂在循环试验和长时间实验中具有良好的活性和稳定性,表明在电催化硝酸盐领域中具有一定的研究价值.

关键词：电催化还原氨产率法拉第效率 C_3N_5基催化剂硝酸盐

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Synthesis of ZSM-5 zeolite membranes without organic templates using a varying-concentration technique

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Rare Metals 2006年第Z1期25卷 384-389页

作者： CHENG Yue liao runhua LI Jiansheng Wang Lianjun Sun Xiuyun Jingdezhen Ceramic Institute Jingdezhen 333001 China Jingdezhen Ceramic Institute Jingdezhen 333001 China Department of Environmental Science & Engineering Nanjing University of Science and Technology Nanjing 210094 China Department of Environmental Science & Engineering Nanjing University of Science and Technology Nanjing 210094 China Department of Environmental Science & Engineering Nanjing University of Science and Technology Nanjing 210094 China

Template-free nanosized ZSM-5 seeds with an average size of 15 nm were prepared from a synthesis solution with the composition 12Na2O∶100SiO2∶2Al2O3∶2500H2O. By the use of these seeds, thin ZSM-5 zeolite membranes were prepared on the outer surface of a porous α-alumina tube with a pore size of 2 μm in a gel system by varying-concentration synthesis with organic-free template. The first composition synthesis sol-gel was the same as seeds of molar composition and the second one was 12Na2O∶100SiO2∶2Al2O3∶5000H2O at 180 ℃ for 10 h, respectively. XRD shows that the film consists of well-crystallized ZSM-5 zeolite. SEM investigation indicats that the zeolite films on the supports are defect free and the film thickness is approximately 8 μm. The permeances for H2, N2, CH4 and CO2 are 8.94×10-7, 3.27×10-7, 3.9×10-7, 3.14×10-7 and 0.874×10-7 mol·m2·s-1·Pa-1, respectively. The ideal selectivity of membrane at room temperature for H2/CO2, H2/N2, H2/CH4 are 2.84, 2.73 and 2.29, respectively.

关键词： template-free varying-concentration synthesis ZSM-5 zeolite membrane permeance ideal selectivity

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Performance and microbial diversity of an expanded granular sludge bed reactor for high sulfate and nitrate waste brine treatment

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Journal of Environmental Sciences 2014年第4期26卷 717-725页

作者： runhua liao Yan Li Xuemin Yu Peng Shi Zhu Wang Ke Shen Qianqian Shi Yu Miao Wentao Li Aimin Li State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse School of the Environment Nanjing University School of Materials Science and Engineering Jingdezhen Ceramic Institute

The disposal of waste brines has become a major challenge that hinders the wide application of ion- exchange resins in the water industry in recent decades. In this study, high sulfate removal efficiency （80%-90%） was achieved at the influent sulfate concentration of 3600 mg/L and 3% NaC1 after 145 days in an expanded granular sludge bed （EGSB） reactor. Furthermore, the feasibility of treating synthetic waste brine containing high levels of sulfate and nitrate was investigated in a single EGSB reactor during an operation period of 261 days. The highest nitrate and sulfate loading rate reached 6.38 and 5.78 kg/（m3-day） at SO42--S/NO3-N mass ratio of 4/3, and the corresponding removal efficiency was 99.97% and 82.26% at 3% NaC1, respectively. Meanwhile, 454-pyrosequencing technology was used to analyze the bacterial diversity of the sludge on the 240th day for stable operation of phase X. Results showed that a total of 9194 sequences were obtained, which could be affiliated to 14 phyla, including Proteobacteria, Firmicutes, Chlorobi, Bacteroidetes, Synergistetes and so on. Proteobacteria （77.66%） was the dominant microbial population, followed by Firmicutes （12.23%） and Chlorobi （2.71%）.

关键词： 454-pyrosequencing waste brine denitrification expanded granular sludge bed (EGSB) reactor

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利用废树脂等工业废料制备高孔隙率陶粒的试验研究

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非金属矿 2012年第6期35卷 68-70页

作者：成岳廖润华程再杰景德镇陶瓷学院材料学院江西景德镇333403 江西省先进陶瓷材料重点实验室江西景德镇333001 南京大学环境学院江苏南京210046

制备的多孔陶粒烧成温度为1120-1140℃，其原料由煤灰、18％-21％废树脂组成。该陶粒吸水率为53．2％，显气孔率为5998．7％。28％-32％城市污泥、32％-35％万年铅锌尾矿、6%-9％絮凝污泥、8%-10％粉13％，体积密度为1.16g／m3，抗压强... 详细信息

制备的多孔陶粒烧成温度为1120-1140℃，其原料由煤灰、18％-21％废树脂组成。该陶粒吸水率为53．2％，显气孔率为5998．7％。28％-32％城市污泥、32％-35％万年铅锌尾矿、6%-9％絮凝污泥、8%-10％粉13％，体积密度为1.16g／m3，抗压强度为1．52MPa，耐酸性为98．1％，耐碱性为98.7%.

关键词：废树脂城市污泥多孔陶粒填料显气孔率

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Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3基无铅陶瓷的铁电相变和弛豫特性研究进展

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硅酸盐学报 2005年第12期33卷 1504-1509页

作者：李月明陈文徐庆周静顾幸勇廖润华景德镇陶瓷学院江西景德镇333001 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

综合介绍了Na_(0.5)Bi_(0.5)Ti O_3(sodiumbismuth titanate,NBT)基无铅铁电材料在铁电相变和弛豫特性方面近年来国内外的研究进展。介绍了温度变化对NBT铁电性能的影响以及产生弛豫相变的机理。此外,结合本课题的研究成果,介绍了不同含... 详细信息

综合介绍了Na_(0.5)Bi_(0.5)Ti O_3(sodiumbismuth titanate,NBT)基无铅铁电材料在铁电相变和弛豫特性方面近年来国内外的研究进展。介绍了温度变化对NBT铁电性能的影响以及产生弛豫相变的机理。此外,结合本课题的研究成果,介绍了不同含量BaTi O_3和K_(0.5)Bi_(0.5)Ti O_3及其它化合物取代后对NBT基铁电相变和弛豫特性的影响。指出了在提高压电性能的同时,大幅降低材料铁电反铁电相变,即材料的退极化温度,可能会影响到压电陶瓷材料的使用温度范围。

关键词：钛酸铋钠铁电相变弛豫无铅铁电材料

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高Curie温度(1-2x)PbNb_2O_(6)-xSrTiO_(3)-xTiO_2压电陶瓷

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硅酸盐学报 2008年第3期36卷 288-291页

作者：李月明张玉平程亮廖润华顾幸勇景德镇陶瓷学院江西景德镇333001

采用传统电子陶瓷的制备方法制备了(1-2x)PbNb2O6-xSrTiO3-xTiO2(x=0.005～0.025)高Curie温度(θC)压电陶瓷。X射线衍射分析表明:所有样品在1250℃保温2h烧结均形成铁电性的斜方钨青铜型结构(tungsten bronze structure,TB)。相对介电常数-温度(εr-θ)曲线表明:该体系具有高的θC(500～560℃)。测试了不同掺杂量对陶瓷介电和压电性能的影响,发现材料的θC、压电常数(d33)和机电耦合系数(kp)随着x值的增加先增加后降低。当x=0.02时,陶瓷的d33达到最大值,为83pC/N,θC为550℃,kp达33.4%,材料的介电常数ε3θ3/ε0为217,为组成的最优配方。

关键词：压电陶瓷偏铌酸铅高Curie温度掺杂

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有机海泡石的制备及其结构性能的研究

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陶瓷学报 2010年第2期31卷 310-314页

作者：苏小丽夏光华廖润华景德镇陶瓷学院材料学院景德镇333001

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为改性剂,采用机械化学改性工艺对江西乐平天然海泡石进行有机改性。运用正交实验,优化出海泡石改性的最佳工艺参数。通过BET、XRD、FT-IR和TEM的测试手段对改性海泡石进行了结构表征,研究表明,海泡石改... 详细信息

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为改性剂,采用机械化学改性工艺对江西乐平天然海泡石进行有机改性。运用正交实验,优化出海泡石改性的最佳工艺参数。通过BET、XRD、FT-IR和TEM的测试手段对改性海泡石进行了结构表征,研究表明,海泡石改性后纯度得到提高,其比表面积为410m2/g,是原矿的4.5倍;改性样品的红外图谱表明有机改性剂(CTMAB)进入了海泡石晶体层间,引起了晶层间距的增大,从而提高了海泡石的吸附活性。TEM表明,改性海泡石的形貌呈纤维束状集合体,结构较疏松,纤维束较分散,并保持了晶体结构形态。

关键词：机械化学改性有机海泡石吸附性能

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磁性多孔陶粒生物膜反应器处理垃圾渗滤液的试验研究

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工业安全与环保 2013年第8期39卷 3-7页

作者：郭磊成岳鲁莽廖润华景德镇陶瓷学院材料学院江西景德镇333403 江西省先进陶瓷材料重点实验室江西景德镇333001

对多孔陶瓷进行磁化改性获得磁性多孔陶瓷载体,并将该载体应用于垃圾渗滤液的处理试验.对比试验结果表明:在反应器的曝气量为3 L/h,曝气时间为16 h/d,温度为20～30℃时,垃圾渗滤液经磁性载体生物膜反应器30d处理后,上清液中COD、NH3-N... 详细信息

对多孔陶瓷进行磁化改性获得磁性多孔陶瓷载体,并将该载体应用于垃圾渗滤液的处理试验.对比试验结果表明:在反应器的曝气量为3 L/h,曝气时间为16 h/d,温度为20～30℃时,垃圾渗滤液经磁性载体生物膜反应器30d处理后,上清液中COD、NH3-N的去除率均在90％以上,出水浓度达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)的指标要求.

关键词：磁性载体生物膜反应器垃圾渗滤液生物膜活性

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多孔悬浮陶瓷载体的挂膜试验研究

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陶瓷学报 2009年第4期30卷 525-528,431页

作者：夏光华朱华清景德镇陶瓷学院景德镇333001

固定化多孔悬浮陶瓷载体的挂膜废水处理工艺吸收了传统活性污泥法、生物接触氧化法和生物流化床三种工艺优点,以预固定微生物的多孔悬浮陶瓷作为挂膜载体,用泡沫陶瓷板作曝气头进行底层曝气挂膜试验。模拟废水处理试验表明:COD降解率较... 详细信息

固定化多孔悬浮陶瓷载体的挂膜废水处理工艺吸收了传统活性污泥法、生物接触氧化法和生物流化床三种工艺优点,以预固定微生物的多孔悬浮陶瓷作为挂膜载体,用泡沫陶瓷板作曝气头进行底层曝气挂膜试验。模拟废水处理试验表明:COD降解率较空白载体的提高6.58%。

关键词：固定化悬浮陶瓷载体生物膜

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