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硫化锌微米球的合成及其光催化性能

硅酸盐学报 2015年第1期43卷 121-126页

作者：马晓品景志红丰奇陈莹耿小红曲阜师范大学化学与化工学院山东曲阜273165

以硫代乙酰胺为硫源,采用传统的水热法和改进的均匀沉淀–水热法制备了Zn S微米球。对制备的样品进行了表征;以紫外灯为光源,染料罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝为目标降解物,考察了两种方法制备的Zn S微米球的光催化活性。结果表明:改进的... 详细信息

以硫代乙酰胺为硫源,采用传统的水热法和改进的均匀沉淀–水热法制备了Zn S微米球。对制备的样品进行了表征;以紫外灯为光源,染料罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝为目标降解物,考察了两种方法制备的Zn S微米球的光催化活性。结果表明:改进的均匀沉淀–水热法条件温和,制备的Zn S微米球形貌规则、尺寸均一。沉淀–水热法制备的样品具有较高的光催化活性,在紫外光照射170 min后对罗丹明B的降解率达到98%;光照130 min后对甲基橙的降解率达到95%;光照110 min后,对亚甲基蓝的降解率达到98%。其光催化性能明显优于传统水热法制备的Zn S微米球。

关键词：硫化锌水热法均匀沉淀–水热法光催化性能

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硫化锌纳米晶的合成及性能表征

人工晶体学报 2013年第9期42卷 1796-1801页

作者：张玥于美燕梁新惠中国海洋大学材料科学与工程研究院青岛266100

采用水热法以油酸和十二烷基硫酸钠(简记为SDS)作为复合型表面活性剂制备ZnS纳米晶,并对制备的ZnS纳米晶进行了表征。通过正交实验考察了油酸用量、SDS用量、反应温度、反应时间及pH值对ZnS发光性能的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明... 详细信息

采用水热法以油酸和十二烷基硫酸钠(简记为SDS)作为复合型表面活性剂制备ZnS纳米晶,并对制备的ZnS纳米晶进行了表征。通过正交实验考察了油酸用量、SDS用量、反应温度、反应时间及pH值对ZnS发光性能的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明,制备的ZnS为闪锌矿结构,单分散,粒径尺寸为6 nm,ZnS纳米晶表面的亲水性得到了有效的改善。所以,复合型表面活性剂的使用既可以提高ZnS纳米晶的发光性能又起到表面改性的作用。

关键词：正交实验硫化锌水热法表面活性剂性能表征

硫化锌微米球的水热合成和光催化性能(英文)

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人工晶体学报 2012年第1期41卷 125-129页

作者：汤化伟李珍中国地质大学材料科学与化学工程学院武汉430074

采用简单的低温水热法成功合成了硫化锌微球。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、光催化、光致发光(PL)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)技术对ZnS样品的结构、形貌及光学和光催化性能进行表征和分析。结果表明Zn... 详细信息

采用简单的低温水热法成功合成了硫化锌微球。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、光催化、光致发光(PL)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)技术对ZnS样品的结构、形貌及光学和光催化性能进行表征和分析。结果表明ZnS微米球为立方闪锌矿,所制备样品的PL发射中心位于468 nm,室温UV-Vis吸收峰位于276.5 nm。光催化性能显示,在自然光照射1 h时,甲基橙的降解率达到93.15%。实验制备的硫化锌样品具有较好的光催化性能和应用前景。

关键词：硫化锌光学性能光催化水热法

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硫化锌晶粒生长基元稳定能及生长形态

物理学报 1997年第10期46卷 2071-2080页

作者：元如林施尔畏王步国夏长泰李文军仲维卓中国科学院上海硅酸盐研究所华东地质学院数学系

以配位四面体为结构单元的锌化合物晶体有闪锌矿和纤锌矿两种结构．从负离子配位多面体生长基元模型出发，结合水热制备实验，通过生长基元稳定能计算，描绘了闪锌矿硫化锌晶粒形成的过程，给出了其理想生长形态．正四面体状生长基元是... 详细信息

以配位四面体为结构单元的锌化合物晶体有闪锌矿和纤锌矿两种结构．从负离子配位多面体生长基元模型出发，结合水热制备实验，通过生长基元稳定能计算，描绘了闪锌矿硫化锌晶粒形成的过程，给出了其理想生长形态．正四面体状生长基元是闪锌矿硫化锌晶体的有利生长基元，基元正、负极面具有不同的生长速率，因此，正四面体形是闪锌矿硫化锌晶体的理想生长形态．基元稳定能计算结果证明硫化锌晶体不可能以纤锌矿结构存在；氧化锌晶体也不可能以闪锌矿结构生长．

关键词：硫化锌晶粒生长基元稳定能生长形态

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纳米硫化锌的制备及光谱分析

光谱学与光谱分析 2007年第9期27卷 1890-1893页

作者：李亚玲王玉红甄崇礼北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室北京102600 北京化工大学教育部超重力工程研究中心北京100029 新加坡纳米材料科技有限公司新加坡049889

采用超重力反应结晶法制备了纳米硫化锌粒子,并通过透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、紫外-可见光分光光度计（UV-Vis）和X射线能谱仪（EDX）对纳米硫化锌的形貌... 详细信息

采用超重力反应结晶法制备了纳米硫化锌粒子,并通过透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、紫外-可见光分光光度计（UV-Vis）和X射线能谱仪（EDX）对纳米硫化锌的形貌、结构、组成和光谱性能进行了细致分析。结果表明：超重力反应结晶法制备的纳米硫化锌粒子为球形,平均粒径为42 nm;XRD图谱表明纳米硫化锌呈现较好的闪锌矿晶型;XPS能谱表明纳米硫化锌的S（2p）的电子结合能为162.6 eV,Zn的2p3/2,2p1/2的电子结合能分别为1021.4,1044.6 eV。红外光谱研究表明纳米硫化锌在400-4000 cm^-1范围内具有良好的红外透过率。紫外-可见光谱研究发现纳米硫化锌在200-340 nm的紫外区域有较强的吸收,其禁带宽度为3.57 eV。EDX能谱表明该法制备的纳米硫化锌具有较高的纯度。

关键词：硫化锌纳米材料超重力旋转床反应器光谱分析

锌冶炼副产物制备硫化锌吸附剂脱除气态汞的研究

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工程科学学报 2024年第1期46卷 33-43页

作者：阮泽晟王齐涛韩先翔陈志康张志恒王瑞祥张忠堂徐志峰刘志楼江西理工大学材料冶金化学学部赣州341000 赣州市绿色冶金与过程强化工程技术研究中心赣州341000 江西应用技术职业学院赣州341000

基于以废治废的理念,以锌冶炼过程中产生的高硫渣和次氧化锌为原料,通过高温硫化的方式制备金属硫化锌吸附剂,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析(BET)等方法对不同焙烧温度和焙烧时间下制备的硫... 详细信息

基于以废治废的理念,以锌冶炼过程中产生的高硫渣和次氧化锌为原料,通过高温硫化的方式制备金属硫化锌吸附剂,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析(BET)等方法对不同焙烧温度和焙烧时间下制备的硫化锌吸附剂进行表征分析,并考察不同烟气温度和烟气成分对吸附剂脱汞性能的影响.实验结果表明:在焙烧温度和保温时间分别达到250℃和60 min后可实现硫化锌吸附剂的成功制备,且表面形成大量的介孔孔洞;制备的ZnS-250℃-90 min具有最佳的吸附性能,在烟气温度150℃以内,对气态单质汞(Hg^(0))的平均吸附效率在99%以上,且对烟气中的O_(2)、SO_(2)和H_(2)O具有较高的抗性;在模拟锌冶炼烟气成分和半穿透条件下,ZnS-250℃-90 min对Hg^(0)的吸附容量可达3.04 mg·g^(-1),优于常规金属硫化物吸附剂;硫化锌吸附剂表面的不饱和短链硫(Sx2-)为Hg^(0)的关键活性位点,其可与烟气中的Hg^(0)反应化学吸附反应,形成稳定的HgS,从而实现烟气中Hg^(0)的净化;采用热脱附和多硫化物浸渍可实现吸附剂的循环再生,五次循环后吸附剂对Hg^(0)的吸附效率保持在98%以上,汞以单质汞的形式得到回收.本研究不仅为锌冶炼行低成本汞污染控制和汞资源化利用提供了基础,也为锌冶炼废弃物再利用提供支撑,促进锌冶炼行业的绿色生产.

关键词：副产物硫化锌吸附烟气脱汞回收利用

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固结磨料研磨硫化锌的亚表面损伤预测分析

红外与激光工程 2022年第5期51卷 380-388页

作者：张羽斐王子琨胡伟栋牛凤丽朱永伟南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

研磨抛光后产生的工件亚表面损伤是评价工艺优劣及确定加工余量的主要参考,因此对亚表面损伤准确的预测有助于提高加工效率。采用离散元法对典型的软脆材料硫化锌固结磨料研磨过程中产生的亚表面损伤进行模拟,预测不同粒径金刚石加工工... 详细信息

研磨抛光后产生的工件亚表面损伤是评价工艺优劣及确定加工余量的主要参考,因此对亚表面损伤准确的预测有助于提高加工效率。采用离散元法对典型的软脆材料硫化锌固结磨料研磨过程中产生的亚表面损伤进行模拟,预测不同粒径金刚石加工工件后的亚表面微裂纹层深度。利用角度抛光法将工件抛光出一个斜面,作为亚表面损伤观测平面,通过盐酸的腐蚀使亚表面微裂纹显现,在金相显微镜下寻找微裂纹消失的终点位置并转换成亚表面微裂纹层深度,对仿真结果进行实验验证。结果表明:粒径为5、15、25、30μm的磨粒造成的亚表面微裂纹层深度预测值分别为2.28、3.62、5.93、7.82μm,角度抛光法实测值分别为2.02、3.98、6.27、8.27μm。以上结果表明磨粒粒径对硫化锌亚表面损伤情况有很大的影响,随着磨粒粒径的增大,亚表面微裂纹深度增加,微裂纹数量增多。离散元法预测值与实测值偏差范围处在5%~15%之间,利用离散元法能有较为准确的预测软脆材料硫化锌加工后的亚表面损伤情况,为其研抛工艺的制定提供参考。

关键词：软脆材料硫化锌离散元法亚表面损伤

聚苯胺包覆的硫化锌-碳纳米管用作正极载体材料提高锂硫电池性能

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材料导报 2024年第1期38卷 10-16页

作者：周宇祥施天宇赵晨媛尹海宏宋长青郁可南通大学信息科学技术学院江苏南通226019 华东师范大学物理与电子科学学院极化材料与器件教育部重点实验室上海200241

随着石油等化石燃料的逐渐枯竭,人们对绿色能源和电动汽车的需求持续增长,可循环的电能储存系统也得到了快速发展。然而,传统的锂离子电池已接近理论极限,因而寻找开发下一代电池电极材料受到了极大的关注。锂硫电池因为具备出色的理论... 详细信息

随着石油等化石燃料的逐渐枯竭,人们对绿色能源和电动汽车的需求持续增长,可循环的电能储存系统也得到了快速发展。然而,传统的锂离子电池已接近理论极限,因而寻找开发下一代电池电极材料受到了极大的关注。锂硫电池因为具备出色的理论比容量和能量密度、环境友好、成本低廉等优点而备受关注。然而,锂硫电池中活性硫及其放电产物导电性差、可溶性多硫化物在电极间穿梭、体积膨胀等问题导致电池的反应动力学缓慢、容量迅速下降。为了解决这些问题,有必要对硫正极进行合理设计,研究表明引入碳纳米结构(如碳纳米管、碳纳米纤维、介孔碳、石墨烯等)作为骨架负载硫能提高锂硫电池的性能。这些碳骨架具有多层次的交叠多孔结构、大比表面积和高电子迁移率等优势,为离子提供迁移通道的同时能形成物理屏障限制多硫化物的迁移,进而抑制穿梭效应改善电池的循环稳定性。但是由于碳纳米结构的非极性特点,多硫化物与碳骨架之间的相互作用较弱,只能通过物理相互作用抑制多硫化物的穿梭。为了提高抑制效果,可以将极性材料(如金属氧化物、硫化物等)与碳纳米结构进行耦合,这样就兼具了极性材料和碳纳米结构的优点。极性材料与多硫化物的相互作用较强,同时碳纳米结构的高导电性和物理屏障作用亦得以保留,因而能大幅减缓穿梭效应,提高锂硫电池的循环稳定性和倍率性能。此外,多种导电聚合物,如聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PTh)和聚苯胺(PANI)等,亦能作为包覆层或导电载体改善锂硫电池的循环性能和倍率性能。其中聚苯胺(PANI)具有导电性高、易合成、共形性好等特点,作为包覆层能有效地防止多硫化物向外扩散,提高电子的迁移率,从而保证电池的长期循环稳定性。本工作制备了一种ZnS-CNTs/S@PANI正极材料来抑制上述缺陷,提高锂硫电池性能,该正极材料以ZnS修饰的CNTs为骨架来负载硫,再在外层包覆聚苯胺(PANI)导电聚合物制备而成。该正极材料中由碳纳米管构成的导电网络有利于电子的快速迁移,并能容纳循环过程中硫的体积膨胀;ZnS量子点的修饰在碳纳米管表面增加了大量极性位点,能够增强对多硫化物的吸附,进而抑制穿梭效应;外侧的聚苯胺作为极性导电包覆层有利于提高电极整体的导电性,增强对多硫化物的吸附,并且能够通过物理限制效应防止活性材料流失。因此该正极材料表现出良好的电池性能,其初始比容量在0.5 C时为952.33 mAh·g^(-1),经过150次循环后比容量为776.37 mAh·g^(-1),容量保持率为81.52%。其在2 C倍率下的放电容量为633.62 mAh·g^(-1),优于CNTs/S和ZnS-CNTs/S电极。该结果证明了ZnS-CNTs/S@PANI正极材料具备优异的锂硫电池性能,为了锂硫电池向实用化发展提供了一种正极制备方案。

关键词：锂硫电池硫化锌正极聚苯胺

二硫化钼/硫化锌纳米粉体的制备及其改性聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能研究

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摩擦学学报 2022年第2期42卷 265-274页

作者：何国荣袁军亚李勇吴良飞门学虎兰州大学物理科学与技术学院甘肃兰州730000 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

采用一步水热法设计制备了二硫化钼/硫化锌(MoS_(2)/ZnS)纳米杂化体,并利用热压成型技术得到聚酰亚胺/二硫化钼/硫化锌(PI/MoS_(2)/ZnS)复合材料.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪以及光电子能谱仪对所制备材料的形貌... 详细信息

采用一步水热法设计制备了二硫化钼/硫化锌(MoS_(2)/ZnS)纳米杂化体,并利用热压成型技术得到聚酰亚胺/二硫化钼/硫化锌(PI/MoS_(2)/ZnS)复合材料.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪以及光电子能谱仪对所制备材料的形貌和化学组成进行表征,结果表明MoS_(2)纳米薄片均匀致密地包覆在ZnS纳米颗粒表面.热重分析和差示扫描量热曲线结果表明,MoS_(2)/ZnS纳米杂化体的引入显著地提升了PI基体的热稳定性能.摩擦磨损测试结果表明,三种填料(MoS_(2),ZnS和MoS_(2)/ZnS)均能有效改善PI基体的摩擦学性能,其中MoS_(2)/ZnS纳米杂化体的增强效应最为显著,这主要归因于MoS_(2)纳米片和ZnS纳米粒子之间的协同增强效应.当MoS_(2)/ZnS纳米杂化体的质量分数为1.5%时,PI/MoS_(2)/ZnS复合材料的摩擦学性能达到最优,相较于纯的PI,复合材料的摩擦系数和磨损率分别下降了15.9%和34.3%.

关键词：聚酰亚胺二硫化钼硫化锌一步水热法摩擦磨损