黄振宇
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高政纲
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高善民
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王青尧
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王泽岩
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黄柏标
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戴瑛
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62825-0
作为一种稳定、价廉的光催化剂,TiO2被广泛应用于各种污染物的降解;但是,较大的宽禁带(~3.2 eV)和较低的电子迁移率不仅使TiO2很难吸收可见光,而且光生电子和空穴的复合几率高,从而导致TiO2的总体光电效率不高.因此,设计能够被可见光激发、并具有快速光生电子传输的TiO2一直是研究热点.研究表明,Ti3+自掺杂的TiO2(还原态TiO2-x)不仅能够被可见光激发,而且使TiO2具有良好的电子导电性,从而有利于提高TiO2的光电转换效率.另外,非金属元素的掺杂能够减小TiO2的禁带宽度,使TiO2能够响应可见光并具有良好的可见光催化性能,其中S元素的掺杂被广泛研究.目前,S掺杂纳米TiO2的制备通常采用TiS2,单质S,硫脲、二甲亚砜等为S源,但这类原料通常价格昂贵或者具有一定的毒性,因而实际应用受到限制.而制备Ti3+自掺杂TiO2的方法大都是基于"还原法",在真空或强还原性气氛如H2,CO中加热TiO2,或采用高能粒子(电子、氩离子)轰击.在实际应用中,这些方法存在步骤多、条件苛刻、反应时间长和设备昂贵等不足.而且,还原法反应通常发生在颗粒的表面,形成的Ti3+很容易被空气和水中的溶解O2氧化,降低材料的稳定性.虽然在温和的液相中还原Ti4+可用于制备Ti3+掺杂的TiO2,但是由于反应过程中有副产物生成,需要进行后续处理才能得到纯的Ti3+自掺杂TiO2.因此,设计一种简单的制备S掺杂还原态TiO2-x光催化剂仍具有十分重要的意义.前期我们采用H2O2氧化TiH2得到不同状态的前驱体凝胶,然后进行不同方式的后处理得到Ti3+自掺杂的纳米TiO2.本文以TiH2和H2O2反应得到的黄色前驱体凝胶为Ti源,以价格低廉、无毒、稳定的二氧化硫脲为S源和还原剂,采用不同的方法制备了S掺杂的还原态TiO2-x光催化剂.本文初步研究了在凝胶中加入二氧化硫脲后进行水热处理,以及将干燥的凝胶粉末与二氧化硫脲混合热处理对所得产物的影响.并与纯的TiO2、还原态TiO2-x和S掺杂TiO2的光吸收、电化学、光催化性能进行对比研究.采用X射线衍射、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X-射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、比表面分析和电化学工作站等技术对产物的结构、形貌和光电性能进行了表征.以罗丹明B(RhB)溶液为模拟废水,考察样品的可见光催化性能.结果表明,不同的后续处理方式不仅影响S掺杂TiO2-x的结晶性和形貌,而且影响产物的光吸收性能和电子传输性能,从而使不同条件下所得产物的可见光催化性能不同.其中,采用热处理方式得到的S掺杂TiO2-x样品在可见光下降解RhB的速率分别是纯的TiO2,TiO2-x和S掺杂TiO2的31,2.5和3.6倍,而且样品具有良好的循环稳定性.
关键词:
Ti3+自掺杂
,
二氧化钛
,
硫掺杂
,
二氧化硫脲
,
可见光催化
李凯
,
魏停
,
高政纲
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高善民
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.05.2015112004
以低温退火制得的TiO2纳米管和三聚氰胺为原料,经过一步煅烧制备Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料.采用热重分析(TGA)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料的热稳定性、组成、结晶性、形貌、化学价态和光学性能等进行了表征.结果表明,将H2Ti3O7预处理后再与三聚氰胺混合热处理,产物是Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料,而未经预处理的H2Ti3O7与三聚氰胺混合后热处理得到的是Ti3+自掺杂TiO2纳米颗粒/g-C3N4复合材料.罗丹明B((RhB)水溶液为模拟废水,以300 W氙灯(λ>420 nm)为光源,研究了所得产物的可见光催化降解性能.结果表明,与纯的TiO2和g-C3 N4相比,Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料具有最佳的光催化降解性能,光催化降解80 min时,对RhB的降解率达98.4%.这得益于Ti3+及TiO2-x纳米管与g-C3N4构筑的异质结提高了材料对可见光的响应性能,加快了光生电子的传输和分离,降低了电子和空穴的复合几率.
关键词:
Ti3+自掺杂
,
TiO2/g-C3N4异质结
,
复合材料
,
可见光催化
郭存宝
,
龙思远
,
廖慧敏
材料导报
介绍了高铬高钴耐热钢成分设计的理论,研究了耐热钢的微观组织、热处理工艺和力学性能;根据裂纹产生的机制,通过实验的方法建立了恰当的热处理工艺,有效地防止了淬火裂纹的产生.研究表明,通过科学的成分设计和热处理的高铬高钴耐热钢具有良好的综合力学性能.
关键词:
耐热钢
,
强化理论
,
DV-Xa分子轨道法
,
热处理工艺
陈蓉
,
王力军
,
罗远辉
,
张力
,
陈松
,
韩林
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.05.043
高纯钴主要应用于磁记录材料、磁传感器材料、光电材料等高技术领域.其制备方法有萃取法、离子交换法、电解法、真空熔炼法等.萃取法和离子交换法能够制备高纯盐, 这是制备高纯钴的重要环节.高纯钴盐通过沉淀、氢还原或电解能获得高纯金属原料, 该过程也将金属进一步提纯.真空熔炼法能够进一步提纯金属, 并得到性能优异的金属锭.采用几种方法结合的工艺路线可以制备出品质优良的高纯材料.
关键词:
高纯钴
,
萃取
,
离子交换
,
电解
,
真空熔炼
孙根荣
黄金
doi:10.11792/hj20151114
紫金黄金冶炼厂以湿法萃取工艺作为高纯金的生产工艺,利用电解粗金泥、湿法金泥和合质金为原料分别进行了试验研究. 其结果表明:以电解粗金泥作为原料可以生产出总成色Au>99 . 999 %的高纯金,但Cu元素超出了高纯金的标准;而以湿法金泥和合质金( Au>99 %)作为生产原料能够生产出合格的高纯金,23种杂质元素全部达到高纯金的标准.
关键词:
高纯金
,
合质金
,
湿法萃取
,
精炼工艺
叶跃威
贵金属
介绍了遂昌金矿有限公司的高纯金电解工艺。实践表明,采用该工艺,在金阳极板含金95%~99%下经过一次金电解,金纯度即可达到99.997%以上。经检测,杂质含量低于高纯金(99.999%)的杂质要求。
关键词:
有色金属冶金
,
高纯金
,
电解
叶跃威
贵金属
遂昌金矿针对高杂质氰化金泥采用的工艺为:硫酸加络合剂联合酸洗除铜锌、还原熔炼气氛下铅捕集金银生产银阳极板、一次银电解过程实现金银铅的分离、酸碱联合处理黑金粉、高酸低铜银电解生产工艺、非对称交流电源用于金电解生产等。该工艺生产的高纯银达99.996%以上、高纯金的质量稳定在99.997%以上,杂质含量远远小于高纯金(99.999%)的要求,流程操作简单,成品金银质量在国内处于领先地位。
关键词:
有色金属冶金
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高杂质氰化金泥
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高纯金
,
高纯银