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作者：潘阳阳哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

碳纤维增强氰酸酯(CE)复合材料在航天、航空和汽车等领域有着广泛应用。本文采用纳米石墨烯-tio(GE-tio)对CE进行改性，改善其力学性能、热失重特性和热膨胀系数以及抗电子辐照性能，进而提高复合材料性能，为CE的空间应用提供基础数据... 详细信息

碳纤维增强氰酸酯(CE)复合材料在航天、航空和汽车等领域有着广泛应用。本文采用纳米石墨烯-tio(GE-tio)对CE进行改性，改善其力学性能、热失重特性和热膨胀系数以及抗电子辐照性能，进而提高复合材料性能，为CE的空间应用提供基础数据和理论支持。以钛酸四丁酯、氧化石墨烯为原材料，用溶胶凝胶法制备GE-tio，并通过XRD、FT-IR、SEM、TEM测试手段，对其微观结构和性能进行表征。结果表明，锐钛矿晶型tio以纳米尺度附着在GE上，两者之间有化学键结合。用GE-tio对CE进行改性，并对改性前后树脂浇铸体进行了力学性能、热膨胀系数和微观结构等测试分析。结果表明，改性后树脂的力学性能显著提高，当GE-tio含量2%时，性能最佳，其拉伸强度、压缩强度和弯曲强度分别为68MPa、168MPa、111MPa，分别提高了33%、20%、30%;碳纤维增强GE-tio/CE复合材料的层间剪切强度为75MPa，性能提高了8%。并且改善了CE的尺寸稳定性及热失重特性。采用电子辐照模拟器对CE、GE-tio/CE和碳纤维增强GE-tio/CE进行160keV电子辐照实验。结果表明，GE-tio增强了CE的抗电子辐照性能;辐照损伤主要发生在树脂，随着辐照注量增加，CE体系及碳纤维增强复合材料质损率呈增加后趋于平缓的趋势，GE-tio/CE的弯曲强度和碳纤维增强GE-tio/CE的层剪强度呈增加后减小趋势，拐点出现在1×10e/cm处。电子辐照作用下，树脂表面粗糙度和官能团都发生了明显变化。

关键词：氰酸酯树脂复合材料电子辐照石墨烯-tio2

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光谱法研究石墨烯-tio_2与溶菌酶的相互作用及对酶活性的影响

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分析测试学报 2015年第9期34卷 1027-1033页

作者：付正卿仝月菊王玲梁红丽李莎张爱平山西医科大学药学院山西太原030001

在模拟人体生理条件下,采用紫外光谱、荧光光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱和圆二色谱等方法,以纳米Ti O2作对照,研究GR-Ti O2与溶菌酶(LYSO)的相互作用,通过酶活性实验测定GR-Ti O2对LYSO活性的影响。荧光光谱结果表明GR-Ti O2与LYS... 详细信息

在模拟人体生理条件下,采用紫外光谱、荧光光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱和圆二色谱等方法,以纳米Ti O2作对照,研究GR-Ti O2与溶菌酶(LYSO)的相互作用,通过酶活性实验测定GR-Ti O2对LYSO活性的影响。荧光光谱结果表明GR-Ti O2与LYSO发生了相互作用,导致LYSO内源荧光猝灭,猝灭机制为静态猝灭,作用力类型为氢键和范德华力,与纳米Ti O2研究结果一致。同步荧光与圆二色谱结果进一步表明GR-Ti O2对LYSO的构象影响更大。酶活性实验结果表明GR-Ti O2对LYSO的活性抑制作用强于纳米Ti O2。

关键词：石墨烯-tio2 纳米tio2 溶菌酶光谱法酶活性

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静电纺丝制备二氧化钛基复合纳米材料及其光催化性质研究

静电纺丝制备二氧化钛基复合纳米材料及其光催化性质研究

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作者：李育仁兰州大学

学位级别：硕士

静电纺丝技术作为一种简易、高效的制备纳米材料的方法,广泛用于制备纳米线、纳米管、纳米带等纳米结构材料。二氧化钛(Ti02)作为一种半导体光催化剂,在解决环境问题、开发利用新能源方面具有潜在应用。利用静电纺丝技术制备的二氧化钛... 详细信息

静电纺丝技术作为一种简易、高效的制备纳米材料的方法,广泛用于制备纳米线、纳米管、纳米带等纳米结构材料。二氧化钛(Ti02)作为一种半导体光催化剂,在解决环境问题、开发利用新能源方面具有潜在应用。利用静电纺丝技术制备的二氧化钛基复合纳米光催化材料因其优异的性能被广泛应用于环境、能源等问题。本论文利用静电纺丝技术制备tio2纳米线和纳米管光催化材料,将这两种纳米材料分别与氧化镍(NiO)、石墨烯(Graphene)复合制备复合纳米光催化剂,研究了复合光催化剂在紫外、可见光下光催化分解罗丹明B(RhB)的效率,并对其光催化机理进行分析和讨论。本文的主要研究内容有：1、利用静电纺丝技术制备tio2纳米线和纳米管光催化材料并研究其光催化性质。以钛酸四丁酯作为钛源,聚乙烯吡咯烷酮作为粘结剂,无水乙醇、N,N二甲基甲酰胺作为溶剂,配制的前驱物溶液静电纺丝得到Ti02纳米线。在Ti02纳米线的前驱物溶液中加入矿物油,高温静电纺丝得到tio2纳米管。制备的tio2纳米线表面光滑,直径分布比较均匀,具有较高的长径比;制备的Ti02纳米管具有多孔管状结构,且由tio2纳米颗粒组成。所得Ti02纳米材料为锐钛矿相结构,具有较高的比表面积。在紫外光下光催化降解罗丹明B,表现出好的光催化活性。相比于Ti02纳米线,具有多孔管状结构和更高的比表面积的Ti02纳米管表现出更好的光催化性质。2、基于静电纺丝制备的Ti02纳米线和纳米管,再通过一步溶液法制备NiO/tio2P-N结复合纳米光催化剂。控制溶液的质量分数,制备出不同NiO含量的NiO/tio2P-N结复合纳米材料。研究了不同NiO含量的NiO/tio2P-N结复合纳米材料在紫外光下的光催化活性。当溶液质量分数为1.5%时,制备的NiO/tio2P-N结复合纳米光催化剂具有最好的光催化效果。通过分析NiO含量对复合纳米材料光催化活性的影响,研究了NiO/tio2P-N结复合纳米材料的光催化机理。随着NiO含量的增加,复合纳米光催化剂中锐钛矿相和金红石相的比例发生变化。NiO和tio2形成的异质结结构,tio2锐钛矿相和金红石形成的同质结结构,同时作用有效抑制了光生电子空穴的复合,共同提高了NiO/tio2P-N结复合材料光催化剂的催化效率。3、基于静电纺丝制备的tio2纳米线和纳米管,结合Hummers法和水热法制备出石墨烯-二氧化钛纳米纤维(GR-tio2NFs)和石墨烯-二氧化钛纳米管(GR-tio2NTs)复合纳米光催化剂,统称为石墨烯-二氧化钛(GR-tio2)复合纳米材料。GR-tio2复合纳米材料对光的响应拓展至可见光区。相比于tio2纳米材料,复合纳米材料在可见光下的光催化效果明显增强。研究了水热时间对复合纳米材料光催化效果的影响,发现水热时间为3h时可以获得光催化活性最高的GR-tio2复合纳米光催化剂,而且GR-tio2NTs样品的光催化活性比GR-tio2NFs样品更高,这主要源于GR-tio2NTs样品高的比表面积和限光效应。讨论了GR-tio2复合纳米光催化剂的光催化机理。本论文通过分析半导体光催化剂tio2存在的问题,有针对性的提出了(1)制备NiO/tio2P-N结复合纳米材料抑制光生电子空穴对复合;(2)制备GR-tio2复合纳米材料将Ti02对光的响应拓展至可见光区,这两种方式来提高tio2光催化剂的催化效率。结合实验结果讨论了不同结构的光催化剂的光催化机理。

关键词：静电纺丝复合纳米材料 NiO/tio2 石墨烯-tio2 光催化特性

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应用于海水体系的弱可见光响应tio2复合物的开发及其光催化降解有机污染物性能研究

应用于海水体系的弱可见光响应TiO2复合物的开发及其光催化降解有...

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作者：李冰蕊浙江工商大学

学位级别：硕士

纳米二氧化钛(Ti02)作为一种无毒无害、廉价易得且光催化性能稳定的环境友好型半导体材料,在环境污染治理方面受到广泛关注,特别是在治理含盐量高、流动性强的海洋污染方面拥有较大优势。但在实际应用中,尽管tio2拥有诸多优点,本身的缺... 详细信息

纳米二氧化钛(Ti02)作为一种无毒无害、廉价易得且光催化性能稳定的环境友好型半导体材料,在环境污染治理方面受到广泛关注,特别是在治理含盐量高、流动性强的海洋污染方面拥有较大优势。但在实际应用中,尽管tio2拥有诸多优点,本身的缺陷仍然限制了 tio2大规模投入使用。tio2只能被占太阳光5%的紫外光(波长小于380 nm)激发,且光生载流子复合率较高。因此,改善Ti02的性质,提升其可见光利用率和抑制光生电子-空穴复合至关重要。本文主要以钛酸四丁酯、氧化石墨烯和无水乙醇为原料,采用吸附相反应技术和溶剂热法两步制备了具有弱可见光响应的RGO-tio2复合光催化剂,并通过离子掺杂对其改性。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)一系列表征手段对制备的复合光催化剂进行表征。在海水体系中以苯酚为目标污染物,10 W LED灯为光源,测试复合光催化剂的光催化性能。论文主要研究内容如下:(1)以氧化石墨烯(GO)、钛酸四丁酯以及无水乙醇为原料,采用吸附相反应技术和溶剂热法两步制备了还原氧化石墨烯(RGO)-tio2复合光催化剂。通过研究不同溶剂热温度对复合材料结构和可见光催化性能的影响,确定了制备样品的最佳溶剂热温度为160℃。该条件下制备的RGO-tio2复合光催化剂在可见光照射300 min后对苯酚的降解率达到42.7%。(2)为提高复合样品的可见光催化性能,在此基础上对RGO-tio2复合光催化剂进行镧离子(La3+)掺杂,研究不同La3+掺杂量对复合材料结构和光催化活性的影响。实验结果表明,La3+掺杂后引起了 Ti02晶格畸变,形成了 Ti-O-La键并且产生了 Ti3+和氧空穴分别作为电子和光子的捕获中心,降低了光生电子-空穴的复合率从而提升了复合光催化剂活性。La3+掺杂量为0.05%时复合光催化剂活性最强,可见光照射300 min后对苯酚的去除率达到83.3%,约为RGO-tio2的两倍。(3)为了进一步研究离子掺杂对RGO-tio2复合光催化剂的影响,分别对其进行镱(Yb3+)、铈(Ce3+)两种稀土金属离子掺杂,铟(In3+)、铁(Fe3+)、铜(Cu2+)、镉(Cd2+)四种金属离子掺杂。研究不同种类、不同离子半径和不同离子掺杂量对复合光催化剂的结构和光催化活性的影响。实验结果表明,适量的金属离子掺杂能够引起Ti02晶格畸变,产生Ti3+和杂质缺陷,从而降低电子-空穴复合率,提升其可见光催化性能。不同离子掺杂的复合光催化剂活性大小顺序为Cd2+>In3+>Cu2+>La3+>Ce3+>Fe3+>Yb3+,与复合光催化剂中Ti3+含量的顺序基本吻合。其中,当Cd2+的掺杂量为0.05%时复合光催化剂的可见光催化活性最高,对苯酚的总降解率可达92.5%。(4)将溶剂热还原所用溶剂改为乙二醇,研究不同热还原处理溶剂对离子掺杂复合光催化剂结构和可见光催化性能的影响。乙二醇作为还原剂,对tio2结晶过程的控制能力弱于乙醇,不同离子掺杂的复合光催化剂活性大小顺序为Cu2+>Cd2+>La3+>Fe3+>In3+>Ce3+>Yb3+,乙二醇热还原制备的复合光催化剂活性均大于乙醇热还原所制备的样品。

关键词：弱可见光海水体系石墨烯-tio2 光催化金属离子掺杂

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