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目的研究氧化物TiO_2 B位掺杂对Sm_2Zr2O_7陶瓷材料的结构及热物理性能的影响。方法以Sm_2O_3、ZrO_2、TiO_2为原料,通过高温固相合成法制备用过渡金属氧化物TiO_2掺杂Sm_2Zr2O_7的Sm_2(Zr_(1-x)Ti_x)_2O_7(x=0,0.2,0.4,x为摩尔分数)陶瓷材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究陶瓷材料的物相结构以及显微形貌,利用阿基米德原理测定陶瓷材料的体积密度。根据Neumann-Kopp定律计算材料热容,采用高温热膨胀仪及激光导热仪对材料的热膨胀性能和热导率进行表征。结果 Sm_2(Zr_(1-x)Ti_x)_2O_7体系陶瓷材料为立方烧绿石结构,显微结构致密,晶界清晰。Sm_2Zr2O_7掺杂小离子半径Ti~(4+)使其热膨胀系数有所提高,热扩散系数降低,并在高温下表现出类似于玻璃的超低热导率。800℃时,Sm_2Zr_(1.6)Ti_(0.4)O_7的热导率为1.29 W/(m·K),平均热膨胀系数达到10.6×10~(-6) K~(-1)。结论由于基质原子与取代原子之间的原子量差随Ti掺杂量的增加而逐渐降低,其热导率随Ti掺杂量增加而升高。 相似文献
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Jiemei Yu Zongming Liu Haitao Zhang Taizhong Huang Jitian Han Yihe Zhang Daohuang Chong 《环境科学学报(英文版)》2015
Three types of TiO2 nanostructures were synthesized via a facile hydrolysis method at 195 ℃. Effects of the preparation method and doping with N and F on the crystal structure and photocatalytic performance of TiO2 were investigated. The nanomaterials were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Brunauer-Emmett-Teller porosimetry, ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy and fluorescent emission spectra. Their photo-catalytic activity was examined by the photodegradation of methylene blue in aqueous solution under both ultra-violet and visible light irradiation. The results show that nitrogen and fluorine co-doped anatase TiO2 had the characteristics of a smaller crystalline size, broader light absorption spectrum and lower charge recombination than pure TiO2. Most importantly, more efficient photocatalytic activity under both ultra-violet and visible light was observed. The obtained N-F-TiO2 nanomaterial shows considerable potential for water treatment under sunlight irradiation. 相似文献
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Jiemei Yu Zongming Liu Haitao Zhang Taizhong Huang Jitian Han Yihe Zhang Daohuang Chong 《环境科学学报(英文版)》2015,28(2):148-156
Three types of Ti O2 nanostructures were synthesized via a facile hydrolysis method at195 °C. Effects of the preparation method and doping with N and F on the crystal structure and photocatalytic performance of Ti O2 were investigated. The nanomaterials were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Brunauer–Emmett–Teller porosimetry, ultraviolet–visible diffuse reflectance spectroscopy and fluorescent emission spectra. Their photo-catalytic activity was examined by the photodegradation of methylene blue in aqueous solution under both ultra-violet and visible light irradiation. The results show that nitrogen and fluorine co-doped anatase Ti O2 had the characteristics of a smaller crystalline size, broader light absorption spectrum and lower charge recombination than pure Ti O2. Most importantly, more efficient photocatalytic activity under both ultra-violet and visible light was observed. The obtained N–F-Ti O2 nanomaterial shows considerable potential for water treatment under sunlight irradiation. 相似文献
64.
采用水热反应法制备Cu改性的Bi2WO6催化剂(Cu-Bi2WO6).采用XRD仪和紫外-可见光漫反射吸收光谱仪对自制Cu-Bi2WO6的结构进行了表征.考察了光催化降解工艺对Cu-Bi2WO6在可见光下催化氧化降解苯酚效果的影响.实验结果表明:自制Cu-Bi2WO6的吸收边带出现了明显红移,对可见光的利用率较Bi2WO6强;当水热反应pH为0.6时,Cu-Bi2WO6的光催化性能最好;在空气通入量为250 mL/min、Cu-Bi2WO6加入量为1.0 mg/L的条件下,光照反应210 min后苯酚降解率可达92.0%. 相似文献
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SiO2纳米粉掺杂对薄膜光催化剂结构和活性的影响 总被引:6,自引:0,他引:6
针对固定膜光催化剂吸附能力差的缺陷,在催化剂的涂覆溶胶中掺杂具有较大比表面积的SiO2纳米粉制备了一种新的TiO2薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(TEM)和红外光谱(FTIR)等手段对催化剂进行表征发现,催化剂的晶相以锐钛矿为主,并含有少量的金红石,平均晶粒尺寸为27nm左右.其中掺杂的SiO2以十几到几十纳米的无定型团簇形式分散于薄膜中,除了能增大薄膜的表面积外,对TiO2的晶体结构和表面基团等性质几乎没有影响.光催化降解试验表明,SiO2掺杂后薄膜的活性大大改善,并受掺杂SiO2的原始粒径和掺杂量影响很大.此外,该催化剂还具有很好的稳定性,在连续30多天的使用中,对活性艳红X-3B的去除率一直维持在80%左右,活性未见降低. 相似文献
66.
稀土掺杂纳米TiO2光催化的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
综述了近年来稀土掺杂纳米TiO2的研究进展,对其掺杂机理以及掺杂对TiO2晶型、晶粒、光谱响应范围、光催化活性等方面的影响进行了论述,并对今后的研究方向作了展望。 相似文献
67.
溶胶-凝胶工艺制备掺铅TiO_2纳米薄膜及其光催化性能的研究 总被引:19,自引:0,他引:19
通过sol-gel工艺在玻璃表面制得了均匀透明的掺铅和未掺铅TiO2纳米薄膜;在宏观上,膜层表面光滑平整;在微观上,TiO2薄膜由TiO2球形颗粒组成,其颗粒大小在50~150nm范围内。掺铅TiO2镀膜玻璃在紫外光附近的透光率明显小于未掺铅TiO2镀膜玻璃的透光率,这说明掺铅TiO2镀膜玻璃对紫外光具有明显的吸收。敌敌畏水溶液的光摧化降解实验表明,掺铅TiO2镀膜玻璃对有机磷农药的光解率明显高于未掺铅TiO2镀膜玻璃的光解率。这为进一步提高TiO2的光催化效率开辟了新的途径。 相似文献
68.
69.
采用溶胶凝胶-超声混合法制备了铈/二氧化钛/石墨相氮化碳(Ce/TiO2/g-C3N4)异质结催化剂,通过透射电子显微镜(TEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等表征了复合材料的结构、晶相、活性基团和光吸收性能,并考察了可见光下该催化剂对模拟全氟辛酸(PFOA)废水的降解效果.结果表明,Ce/TiO2/g-C3N4分散性好,粒径小于20 nm,金属Ce的掺入及TiO2/g-C3N4异质结的生成,有效抑制了光生电子和空穴对的复合,使复合光催化剂禁带宽度减小,光吸收范围增大,光催化性能得到明显提升.在pH值为2,PFOA浓度为4 mg·L-1,催化剂投加量为1 g·L-1的条件下,可见光照射180 min后,可降解94.4%的PFOA,脱氟率为38.6%.降解过程符合准一级反应动力学,速率常数为0.522 h-1.通过HPLC-MS分析降解产物,同时结合氟元素物料平衡的计算结果,认为降解机制主要是以阴离子形式存在的PFOA吸附至表面带有大量正电荷的催化剂表面后,在光生空穴和活性自由基的作用下,以自由基机理逐步脱去CF2生成短链的PFCAs,同时生成氟离子. 相似文献
70.