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La取代的纳米尺寸砷钨氧簇的合成、晶体结构及光催化性质研究

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人工晶体学报 2024年

作者：杨玲苏斌斌王宏胜李金钊李叶盛陈睿河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室许昌学院表面微纳米材料研究所许昌学院化工与材料学院

本文基于自组装原理，以Na2WO4·2H2O、亚砷酸钠和LaCl3·6H2O为主要反应原料，采用“一锅法”将稀土金属LaⅢ与缺位结构的多钨氧簇构筑单元结合得到了一例新型稀土基砷钨氧簇合物，并借助单晶X射线衍射、X-射线粉末衍射（PXRD）、傅里... 详细信息

本文基于自组装原理，以Na2WO4·2H2O、亚砷酸钠和LaCl3·6H2O为主要反应原料，采用“一锅法”将稀土金属LaⅢ与缺位结构的多钨氧簇构筑单元结合得到了一例新型稀土基砷钨氧簇合物，并借助单晶X射线衍射、X-射线粉末衍射（PXRD）、傅里叶红外光谱（IR）等手段确认了其结构和组成。单晶X射线衍射结果表明：该配合物属于单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a=3.59556（14） nm，b=1.22248（4） nm，c=2.24734（9） nm，β=117.1170（10）°，其分子式为[(CH3)2NH2]8H3.56[{LaO(H2O)2}{WO(H2O)}{W0.24(H2O)2}{AsW9O33}2]。在该化合物中，聚阴离子簇[{LaO(H2O)2}{WO(H2O)}{W0.24(H2O)2}{AsW9O33}2]11.56-具有三明治结构，可以看作是由两个{AsW9O33}单元夹心一个{LaO(H2O)2}片段、一个{WO(H2O)}组分和一个{W0.24(H2O)2}片段组成。本论文进一步探究了该化合物对于罗丹明-B的催化降解性质，结果表明，在300 W的汞灯照射条件下，其表现出了良好的光催化活性，降解效率为74%。

关键词：多金属氧酸盐砷钨氧酸盐一锅法镧配合物晶体结构有机染料光催化降解

La^(3+)取代的纳米尺寸砷钨氧簇的合成、晶体结构及光催化性质研究

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人工晶体学报 2024年第9期53卷 1591-1598页

作者：杨玲苏斌斌王宏胜李金钊李叶盛陈睿河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室许昌461000 许昌学院表面微纳米材料研究所许昌461000 许昌学院化工与材料学院许昌461000

本文基于自组装原理,以Na_(2)WO_(4)·2H_(2)O、亚砷酸钠和LaCl_(3)·6H_(2)O为主要原料,采用一锅法将稀土金属La~Ⅲ与缺位结构的多钨氧簇构筑单元结合得到了一例新型稀土基砷钨氧簇合物,并借助单晶X射线衍射、X射线粉末衍射(PXRD)、傅... 详细信息

本文基于自组装原理,以Na_(2)WO_(4)·2H_(2)O、亚砷酸钠和LaCl_(3)·6H_(2)O为主要原料,采用一锅法将稀土金属La~Ⅲ与缺位结构的多钨氧簇构筑单元结合得到了一例新型稀土基砷钨氧簇合物,并借助单晶X射线衍射、X射线粉末衍射(PXRD)、傅里叶红外光谱(IR)等手段确认了其结构和组成。单晶X射线衍射结果表明:该配合物属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数为a=3.59556(14)nm,b=1.22248(4)nm,c=2.24734(9)nm,β=117.1170(10)°,V=8.7923(6)nm^(3),Z=4,其分子式为[(CH_(3))_(2)NH_(2)]_(8)H_(3.56)[{LaO(H_(2)O)_(2)}{WO(H_(2)O)}{W_(0.24)(H_(2)O)_(2)}{AsW_9O_(33)}_(2)]。在该化合物中,聚阴离子簇[{LaO(H_(2)O)_(2)}{WO(H_(2)O)}{W_(0.24)(H_(2)O)_(2)}{AsW_9O_(33)}_(2)]~(11.56-)具有三明治结构,可以看作是由两个{AsW_(9)O_(33)}单元夹心1个{LaO(H_(2)O)_(2)}片段、1个{WO(H_(2)O)}组分和1个{W_(0.24)(H_(2)O)_(2)}片段组成。本文进一步探究了该化合物对于罗丹明-B的催化降解性质,结果表明,在300 W的汞灯照射条件下,该化合物表现出了良好的光催化活性,降解效率为74%。

关键词：多金属氧酸盐砷钨氧酸盐一锅法镧配合物晶体结构有机染料光催化降解

配位聚合物{[Sm_(2)(pdc)_(3)(C_(2)H_(6)O_(2))(H_(2)O)]·(H_(2)O)}_(n)的晶体结构及发光性能

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稀土 2024年第3期45卷 108-114,I0005页

作者：王宏胜韩春杰曹慧河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室河南许昌461000 许昌学院表面微纳米材料研究所河南许昌461000 许昌学院化工与材料学院河南许昌461000

用硝酸钐水溶液、3,5-吡啶二甲酸在180℃水热条件下反应合成了一个三维配位聚合物{[Sm_(2)(pdc)_(3)(C_(2)H_(6)O_(2))(H_(2)O)]·(H_(2)O)}_(n)(H_(2)pdc=3,5-吡啶二甲酸)。X-射线单晶衍射分析表明,该配合物的结构属单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数为a=1.4564(4)nm,b=1.1190(6)nm,c=1.4854(5)nm,α=90°,β=94.068(18)°,γ=90°。中心离子Sm(Ⅲ)同时与九个氧原子配位,其中七个氧原子来自pdc配体,一个来自乙二醇分子,另一个来自配位水分子,通过配体pdc和乙二醇与Sm(Ⅲ)配位的连接作用,形成了三维多孔状配位聚合物。该配合物在325 nm紫外光的激发下,能发射Sm(Ⅲ)的特征荧光。

关键词：钐 3,5-吡啶二甲酸配位聚合物晶体结构光致发光

表面氟化锐钛矿与金红石/锐钛矿混合晶相TiO_(2)光催化性能对比研究

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化工新型材料 2024年第5期52卷 192-197页

作者：王梓陈宏标王慧马军涛葛素香华北水利水电大学河南省生态建材国际联合实验室郑州450045 许昌学院化工与材料学院河南省微纳米能量储存与转换重点实验室许昌461000

以四氯化钛为钛源,通过改变氢氟酸(HF)用量、水热反应温度和时间调控TiO_(2)的晶相组成,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子顺磁共振(ESR)、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见光光谱(UV-Vis)等手段进行表征,以罗丹明B为模型污染物,对... 详细信息

以四氯化钛为钛源,通过改变氢氟酸(HF)用量、水热反应温度和时间调控TiO_(2)的晶相组成,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子顺磁共振(ESR)、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见光光谱(UV-Vis)等手段进行表征,以罗丹明B为模型污染物,对比研究了表面氟化锐钛矿TiO_(2)与金红石/锐钛矿混合晶相TiO_(2)光催化性能及反应机制。结果表明:混合晶相有利于电子和空穴共同参与光催化反应,从而更有利于提高光催化性能;表面氟化锐钛矿TiO_(2)能抑制电子的作用,导致其催化活性弱于混合相TiO_(2)。这为高活性TiO_(2)光催化剂的制备提供了一种新思路。

关键词： TiO_(2) 表面氟化混合晶相罗丹明B 光催化

一步法制备纳米SnO-SnO_2复合材料及其光催化性能增强机制的光生载流子动力学

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复合材料学报 2018年第10期35卷 2624-2631页

作者：谷龙艳杨健康侯兴凯铁伟伟雷岩郑直许昌学院新材料与能源学院表面微纳米材料研究所河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室许昌461000

半导体复合材料中的光生载流子动力学过程是影响其光催化性能的重要因素之一。该工作以二水合氯化亚锡(SnCl_2·2H_2O)为原料,NaOH为沉淀剂,采用一步溶剂热法制备了Sn的氧化物纳米SnO-SnO_2复合材料,并利用SEM、XRD、TEM和Uv-Vis光谱等... 详细信息

半导体复合材料中的光生载流子动力学过程是影响其光催化性能的重要因素之一。该工作以二水合氯化亚锡(SnCl_2·2H_2O)为原料,NaOH为沉淀剂,采用一步溶剂热法制备了Sn的氧化物纳米SnO-SnO_2复合材料,并利用SEM、XRD、TEM和Uv-Vis光谱等对产物进行了表征。结果表明,通过控制反应条件可以获得粒径约为10～20nm的SnO-SnO_2复合材料和粒径约为10nm的四方相SnO_2颗粒,分散性较好。光催化性能研究表明,纳米SnO-SnO_2复合材料完全催化降解罗丹明B(RhB)的时间比纳米SnO_2颗粒减少50%。针对这一结果,利用瞬态表面光电压(TSPV)技术分别对上述纳米材料的光生载流子动力学过程进行了讨论。结果表明,纳米SnO-SnO_2复合结构的构建可以有效地促进光生载流子的分离,抑制SnO_2表面光生载流子的复合及提高材料表面的光生载流子的寿命,进而显著增强其光催化性能。

关键词： SnO-SnO2 载流子动力学瞬态表面光电压(TSPV) 光催化纳米复合材料

含共轭结构的ZnO/聚乙烯醇复合光催化材料的制备与性能

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复合材料学报 2016年第7期33卷 1423-1428页

作者：铁伟伟张艳鸽郑直李大鹏黄保军朱聪旭许昌学院新材料与能源学院表面微纳米材料研究所河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室许昌461000

以ZnO和NaOH为原料,采用低温水热法合成纳米ZnO半导体材料,并与聚乙烯醇(PVA)水溶液在超声作用下混合,通过直接煅烧制备出PVA中含共轭双键碳链结构(C)的ZnO/PVAC复合光催化材料。采用SEM、XRD、FTIR、Raman和UV-Vis DRS对样品进行表征... 详细信息

以ZnO和NaOH为原料,采用低温水热法合成纳米ZnO半导体材料,并与聚乙烯醇(PVA)水溶液在超声作用下混合,通过直接煅烧制备出PVA中含共轭双键碳链结构(C)的ZnO/PVAC复合光催化材料。采用SEM、XRD、FTIR、Raman和UV-Vis DRS对样品进行表征。结果表明:ZnO/PVAC复合光催化材料由结晶性能良好的纳米ZnO和具有共轭结构的聚合物组成,且界面间通过化学键Zn—O—C相连接;在模拟太阳光照射下,ZnO/PVAC复合光催化材料对光的吸收响应可扩展到整个可见光区,并产生较高光电流。光催化性能测试结果表明,ZnO/PVAC复合光催化材料对罗丹明B的降解催化性能(30 min降解率接近于100%)明显高于纯纳米ZnO。

关键词： ZnO 聚乙烯醇热降解复合材料光催化

具有二级结构的Co_3O_4纳米材料的控制合成与光催化性能研究

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人工晶体学报 2015年第4期44卷 1101-1107页

作者：赵红晓李静徐慧芳王淑敏许昌学院表面微纳米材料研究所河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室许昌461000 许昌学院化学化工学院许昌461000

采用水热法成功合成了二级结构的Co3O4纳米材料。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征,研究了溶液的pH值、表面活性剂聚乙二醇PEG的用量等反应条件对产物形貌的影响。结果表明,当Co(NO3)2·6... 详细信息

采用水热法成功合成了二级结构的Co3O4纳米材料。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征,研究了溶液的pH值、表面活性剂聚乙二醇PEG的用量等反应条件对产物形貌的影响。结果表明,当Co(NO3)2·6H2O为1.8mol/L,pH值为8、PEG用量为10g时,可以获得完美二级结构--柿饼状的Co3O4纳米材料,其光学带隙为1.49eV,该结构的Co3O4纳米材料对亚甲基蓝的光催化性能优异。

关键词：水热法 Co3O4 光学带隙光催化

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纳米碳酸钙基浅色导电粉的制备及性能研究

人工晶体学报 2013年第9期42卷 1955-1959,1971页

作者：法文君王笑阳王振宇王初哲卢晓娅李鹏郑直河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室许昌学院表面微纳米材料研究所许昌461000 许昌学院化学化工学院许昌461000 河南科力新材料股份有限公司许昌461000

以纳米碳酸钙为核体,用聚电解质对其表面改性后,采用均相共沉淀法制备了锡掺杂氧化铟(ITO)包覆的碳酸钙基浅色导电粉。通过改变聚电解质层数、ITO的包覆量及煅烧时间等实验条件,探究了制备纳米碳酸钙基浅色导电粉的最佳条件。用X-射线... 详细信息

以纳米碳酸钙为核体,用聚电解质对其表面改性后,采用均相共沉淀法制备了锡掺杂氧化铟(ITO)包覆的碳酸钙基浅色导电粉。通过改变聚电解质层数、ITO的包覆量及煅烧时间等实验条件,探究了制备纳米碳酸钙基浅色导电粉的最佳条件。用X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、X-射线电子能谱以及粉末电阻率测试仪等对样品的结构、形貌、化学组成及电阻率等进行分析。结果表明:聚电解质层数为5层,CaCO3与ITO的质量比为6∶1,500℃煅烧4.5 h制备的粉末具有最佳的导电性能,其电阻率为3.8×103Ω·cm。

关键词：浅色导电粉纳米碳酸钙锡掺杂氧化铟聚电解质共沉淀法

Eu(Ⅲ)与两种吡啶二甲酸配合物的合成、晶体结构与发光性能

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人工晶体学报 2023年第10期52卷 1829-1835页

作者：王宏胜李会刘瞻梁彩莲河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室许昌461000 许昌学院表面微纳米材料研究所许昌461000 许昌学院化工与材料学院许昌461000

利用水热合成方法,在170℃下用3,5-吡啶二甲酸(3,5-H_(2)pdc)和3,4-吡啶二甲酸(3,4-H_(2)pdc)与高氯酸铕(Eu(ClO_(4))_(3))水溶液反应合成了一种新的Eu(Ⅲ)配合物{[Eu_(2)(3,5-pdc)(3,4-pdc)_(2)(H_(2)O)_(4)]·3H_(2)O}n。X射线单晶衍射测试表明该配合物为二维结构,属单斜晶系,P2_(1)/m空间群,其晶胞参数为a=0.598 20(4) nm,b=2.639 21(19) nm,c=1.147 58(9) nm,α=γ=90°,β=102.628 0(10)°。对该配合物进行了元素分析、红外光谱等表征,并进行了荧光激发光谱、发射光谱、荧光寿命、绝对发光量子产率等测试,结果表明,该配合物能够发射稀土Eu(Ⅲ)的特征发射光谱,其^(5)D_(0)→^(7)F_(2)跃迁的荧光寿命为338μs,在313 nm的紫外光激发下,发光量子产率为24%。

关键词： 3,5-吡啶二甲酸 3,4-吡啶二甲酸铕配合物水热法晶体结构光致发光量子产率

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