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氮自掺杂暴露(001)晶面TiO2微米片的可见光光催化CO2还原性能增强

Maxwell Selase Akple , 敬祥 , 秦志扬 , S. Wageh , Ahmed. A. Al-Ghamdi , 余家国 ,

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60989-5

化石能源的使用可产生大量CO2,带来严重的温室效应。光催化CO2还原生产太阳燃料技术既有望缓解温室效应,又可以将低能量密度的太阳能转化为高能量密度的化学能储存起来方便使用。高效光催化材料的开发是发展光催化技术的关键。迄今,在已开发的所有半导体光催化材料中, TiO2仍是广泛研究的明星材料。在实际使用中, TiO2的光催化效率仍受限于其极弱的可见光利用率和较高的电子-空穴复合几率。近年来,越来越多的研究表明TiO2的结构与形貌特征极大地影响其光催化效率。尤其, TiO2的外露晶面设计与晶面效应研究引起了广泛关注。由于具有较高表面能和较多表面不饱和键,起初大多数理论和实验研究认为锐钛矿TiO2(001)晶面是光催化活性晶面。后来,越来越多研究表明并非锐钛矿TiO2(001)晶面的暴露比例越高其光催化活性就越高。最近,我们发现锐钛矿TiO2(001)晶面与(101)晶面在调控光催化CO2还原性能上具有良好的协同效应。密度泛函理论计算表明,锐钛矿TiO2的(001)晶面与(101)晶面的能带结构有差异,(001)晶面的导带位置相对于(101)晶面而言较高,而(101)晶面的价带位置相对于(001)晶面而言较低。基于此我们提出,具有合适比例的锐钛矿TiO2的(001)晶面与(101)晶面的交界处可以形成最佳的表面异质结或晶面异质结。表面异质结的形成导致光生电子倾向于向(101)扩散,光生空穴倾向于向(001)扩散,从而促进光生电子-空穴分离,降低光生电子-空穴复合几率。在此工作基础上,我们直接以氮化钛为原料,氢氟酸为添加剂,通过简单的水热反应一步合成了氮自掺杂的TiO2微米片。利用X射线粉末衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、氮气吸附-脱附以及电化学阻抗谱等方法手段对所制备的光催化剂进行了基本结构与理化性质表征分析,并研究了其可见光光催化CO2还原性能。电镜照片结果表明,我们所制备的氮自掺杂锐钛矿TiO2微米片的(001)晶面与(101)晶面比例分别为65%和35%。基于我们前期研究结果, TiO2微米片的(001)晶面与(101)晶面可以形成表面异质结,具有良好的电荷分离效率,这也得到了电化学阻抗谱研究结果的证明。同时,由于N的原位掺杂,所制备的TiO2微米片具有优异的可见光捕获能力。由于可见光利用效率增强与光生电子-空穴分离效率提高这两方面的综合作用,所制备的氮自掺杂TiO2微米片具有非常好的可见光光催化CO2还原制甲醇性能,比商用P25及氮掺杂TiO2纳米粒子等参考样品的可见光光催化性能更优异。研究表明,通过原位自掺杂方法与晶面设计方法相结合,可以同时改善TiO2的可见光利用效率和光生电子-空穴分离效率,优化TiO2的可见光光催化性能,这也为后续开发新型高效光催化材料提供了新思路。

关键词: 氮自掺杂 , 二氧化钛 , (001)晶面 , 二氧化碳还原 , 表面异质结

滚动导优化设计

胡尚权

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2003.04.012

针对攀钢线材厂粗中轧滑动导不适应优质钢生产的问题,介绍滚动导的选择和优化设计及其效果.

关键词: 滚动导 , 轧机 , 优化设计

无孔型轧制导设计

黄文初

中国冶金

山东莱芜钢铁集团公司棒材厂在开发无孔型轧制工艺过程中,设计应用了可调组合式滑动进口导装置,并对滚动进口导进行了修复改进,保证了无孔型轧制工艺的顺利实施及轧制过程稳定。可调组合式滑动进口导装置,导内腔尺寸及安装尺寸可调,适应性、共用性强,具有推广应用价值。

关键词: 无孔型轧制 , 可调 , 组合式 , 设计

提高轧机导辊寿命的研究

陈其伟

钢铁研究学报

在分析棒、线材轧机使用的Gx铸造合金导辊失效形式的基础上,对不同热处理状态的GJH-2合金和Gx铸造合金,在不同温度下的高温磨损特性进行了对比试验,并将GJH-2合金制成导辊在轧机上进行了装机试验.试验结果表明,用GJH-2合金代替Gx铸造合金制作导辊可以大幅度提高导辊的使用寿命和经济效益,GJH-2合金导辊的使用寿命是Gx铸造合金辊的16.5倍.

关键词: , 寿命 , 钢结硬质合金 , 高温磨损 , 特性

多元高铬钼铸钢导板的研制

洪桃生 , 符寒光

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2000.04.014

以Cr、Mo为主要合金元素,用Ni、Mn、Si、V、Ti合金化处理,用Y-K-Na变质处理,研制成功了性能优良的多元高铬钼铸钢,用于制作轧钢机导板,使用寿命比高镍铬合金导板提高了50%以上,成本降低30%,综合效益良好.

关键词: 高铬钼铸钢 , 微合金化 , 变质处理 ,

安钢高线粗中轧机导设计特点

解继锋 , 赵自义 , 李子林

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2003.05.008

介绍了安钢自行设计的高线粗中轧机导装置的设计原则和特点.

关键词: 高线轧机 , , 设计

装置的发展及导辊材料的研究

向勇 , 任立军

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.1999.04.011

回顾了导装置的发展历程,全面介绍了导辊的材料使用状况,分析失效形式并找出失效原因,阐述了导辊的选材和材料研究方向.

关键词: , 导辊 , 抗磨材料

宗昌等《贝氏体铁素体的形核》一文

徐祖耀

材料热处理学报

文中,关于贝氏体形成机制,包括形核过程的文献很少被引述。作者(等)的主要论点为贝氏体铁素体以无扩散、非切变机制在奥氏体内贫碳区形核,并未引述形成贫碳区的必要条件。本文作者强调,在钢及铜合金中,不可能由Spinodal分解和位错偏聚形成贫溶质区。等的理念未得到先进理论观点和精细实验结果的支持。在文中,据此对临界核心大小和形核能的计算并无显著意义,期望青年学者对贝氏体相变机制作进一步研究。

关键词: 贝氏体形核 , 扩散机制 , 切变机制 , 贫碳区

汝官瓷、张公巷窑青瓷和家门窑青瓷的判别分析研究

蔡敏敏 , 李国霞 , 赵维娟 , 李融武 , 赵文军 , 承焕生 , 郭敏

硅酸盐通报

利用质子激发X射线荧光分析(PIXE)测试分析汝官瓷、张公巷窑青瓷和家门窑青瓷样品的主要化学组成,用多元统计判别分析方法对数据进行分析,以确定它们的分类和起源关系.结果表明:汝官瓷、张公巷窑青瓷和家门窑青瓷釉基本能很好的区分;但是胎区分得不是很理想,张公巷窑青瓷的胎可以和汝官瓷、家门窑青瓷胎很好的区分,汝官瓷胎和家门窑青瓷胎有个别样品不能分开.

关键词: 汝官瓷 , 张公巷窑青瓷 , 家门窑青瓷 , 判别分析

等离子喷焊工艺试验及其在热轧导板上的应用

王银军

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2005.04.021

应用合金粉末等离子喷焊技术进行工艺试验,获得了Fe50、Ni60及NiWC25三种优质合金强化喷焊层.热轧导板表面等离子喷焊NiWC25工业试验表明:具有NiWC25等离子喷焊强化层的Q235导板使用寿命高,平均过钢量达10万吨,约为灰铸铁HT200导板的5倍.

关键词: 等离子喷焊 , 合金粉末 ,

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