郝丽娜
,
于乐
,
赵尹
,
王竹仪
,
任鑫
,
张美红
,
施利毅
,
袁帅
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.017
以金属钛箔为钛源，采用双氧水和盐酸体系，通过水热法制备合成 TiO2纳米棒阵列薄膜，并通过调节双氧水和盐酸的用量，调控 TiO2纳米棒阵列薄膜的微观形貌和物相构成。结合溶剂挥发自组装法将 TiO2纳米颗粒引入纳米棒阵列中，得到复合型TiO2光催化剂。以亚甲基蓝为模拟污染物，考察TiO2复合薄膜的光催化活性。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)测试对TiO2复合薄膜的物相和表面形貌等进行了表征，并采用电化学交流阻抗法(EIS)分析其表面电荷转移特性。TiO2纳米颗粒/纳米棒阵列复合薄膜在光电协同条件下，展示出高的光电催化活性。
关键词:
TiO2纳米棒阵列
,
TiO2纳米颗粒
,
水热法
,
光电催化
赵欣
,
黄垒
,
李红蕊
,
扈航
,
韩瑾
,
施利毅
,
张登松
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60958-5
选择性催化还原(SCR)是目前固定源及移动源中控制NOx排放最为有效的技术手段之一.工业上应用最广泛的商业SCR催化剂是钒基催化剂.钒基催化剂经钨(钼)改性后具有较好的活性、稳定性和抗水抗硫性能,但在应用过程中仍存在N2选择性较低、活性温度窗口(300–400 oC)较窄及高温下V2O5极易流失等不足,且钨(钼)的价格十分昂贵.因此,用廉价组分提高钒基催化剂的催化性能在实际工业应用中仍具有重要意义.研究发现,很多非贵金属(如Cu, Fe, Mn, Co, Ce, Zr, Nb, Sn, La等)都可以代替钨(钼)用来提高钒基催化剂的选择性、活性温度窗口和(热)稳定性能等.引入的金属通常以氧化物或钒酸盐形式存在,并与活性组分钒物种有很强的相互作用,从而提高钒物种的氧化还原性能及分散度,同时增大表面酸性位数量,抑制锐钛矿向金红石相转变.近年来很多研究发现,经金属改性的钒基催化剂以钒酸盐形式存在时可有效提高催化剂活性和 N2选择性,尤其可显著提高催化剂的(热)稳定性.本文采用浸渍法以廉价易得、储量丰富的过渡金属改性钒基催化剂,得到高度分散的M-V/TiO2(M = Cu, Fe, Mn, Co)脱硝催化剂.结果发现, Cu-V/TiO2和Fe-V/TiO2催化剂表现出较好的催化活性和N2选择性以及优异的稳定性和抗H2O/SO2性能,其中Cu-V/TiO2的工作温度窗口扩展到225–375oC. X射线衍射、拉曼光谱和EDX-mapping表征结果证明,钒物种及引入的金属高度分散在TiO2载体表面,并生成了钒酸盐.氢气程序升温还原结果表明,钒酸盐的形成导致钒物种的还原峰向低温区移动,有利于催化剂氧化还原性能的提升. X射线光电子能谱结果表明, Cu-V/TiO2催化剂表面具有更多的活性氧物种(Oα),且具有较强的电子间相互作用,是SCR活性提高的关键原因之一. NH3程序升温脱附和原位红外光谱实验结果表明,金属的引入可以提高酸量和酸强度； Cu-V/TiO2催化剂表面主要为Lewis酸性位,而Fe-V/TiO2催化剂表面主要为Br?nsted酸性位,两者可能导致不同的SCR反应机理,但均可以提高催化剂在高温下的N2选择性.综上所述,过渡金属改性的钒基催化剂中Cu-V/TiO2具有最好的活性和N2选择性以及较强的稳定性和抗H2O/SO2性能,可能得益于其表面更多的活性氧物种和更多更强的酸性位.
关键词:
脱硝
,
选择性催化还原
,
钒酸盐
,
过渡金属
张剑平
,
孙召梅
,
施利毅
,
贾桂玲
,
谢晓峰
,
饶薇薇
,
朱永法
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.05.036
采用溶胶-凝胶法在不锈钢丝网上负载TiO2薄膜,通过SEM、XRD和TG-DTA对其进行表征.研究了聚乙二醇(PEG)分子量及添加量、水加入量、涂膜次数和煅烧温度等工艺条件对样品光催化降解甲醛性能的影响.结果表明,通过工艺条件控制可得具有较高光催化活性的负载型TiO2光催化薄膜.在钛酸丁酯乙醇溶液中添加适量PEG600和水,经反应制备的TiO2溶胶,涂膜于不锈钢丝网表面,450℃煅烧后获得具有中孔结构的TiO2混晶薄膜,该薄膜对甲醛光催化降解率达90%以上.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
TiO2薄膜
,
甲醛
,
光催化
冯欣
,
施利毅
,
时雯
,
张剑平
,
方建慧
,
马书蕊
人工晶体学报
采用液相法制备了纳米ZnO,在沉淀过程中采用乙醇-水混合溶液,煅烧过程中加入碱金属硝酸盐介质,以研究两者对粒径的调控作用和机理.并利用XRD、TEM、BET和PL等测试手段进行产物表征.结果表明:相同条件下,采用NaNO_3和LiNO_3熔盐辅助煅烧后,产物粒径较直接煅烧明显减小;同量的LiNO_3相对于NaNO_3,其产物粒径小于后者;当醇水比例增加时,由于介电常数的减小,产物粒径也明显减小.最后讨论了醇水体系和熔盐介质粒径调控的机理.
关键词:
纳米ZnO
,
醇水混合体系
,
熔盐介质
,
粒径调控
张志浩
,
施利毅
,
代凯
,
余星昕
,
朱惟德
功能材料
通过液相化学还原法制备纳米银粉,经扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征,表明该方法制备的纳米银粉纯净,粒度分布均匀,呈短棒状.该纳米银粉作为导电填料加入可以有效地改善导电胶体系的体积电阻率和连接强度.在总银粉填充量60%,纳米银粉与微米银粉比例为1:5的情况下,导电胶的体积电阻率达到最低值1.997×10-4Ω·cm,同时连接强度达到18.9MPa.
关键词:
电子技术
,
纳米银
,
导电胶
,
体积电阻率
,
连接强度
丁鹏
,
唐圣福
,
汪庆
,
李宗周
,
施利毅
材料导报
层状双氢氧化物(LDH)是一种典型的无机超分子材料,被广泛应用于催化、药物载体、聚合物阻燃等领域,近年来受到了人们的广泛关注.在综述LDH阻燃机理的同时,结合本课题组的研究工作,对LDH的规模化制备、高效阻燃体系开发及LDH与聚合物相容性影响因素进行了详细阐述,并提出了LDH作为阻燃剂的研究和应用趋势以及需要解决的关键问题.
关键词:
层状双氢氧化物
,
阻燃
,
聚合物材料
谢晓峰
,
贾桂玲
,
张剑平
,
方建慧
,
施利毅
材料导报
综述了近年来国内外有关纳米氧化钛光催化剂离子掺杂、光敏剂敏化、半导体复合、掺氮等改性方法的研究,并对这些方法的原理进行了解释和说明,讨论了建立完善的光催化评价体系对于该领域的推动作用,展望了纳米氧化钛光催化材料工业应用及发展前景.
关键词:
纳米材料
,
二氧化钛
,
改性
,
光催化剂
方建慧
,
温轶
,
施利毅
,
曹为民
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01351
研究了经高温焙烧结合高速球磨处理后的碳纳米管的结构及形貌, 测定了其相应的比表面积. 对碳纳米管冷压成形制得的电催化电极的表面形貌进行了分析. 分别以活性炭、石墨、碳纳米管作为电催化阳极, 处理模拟染料废水活性艳红X-3B溶液, 实验结果表明: 碳纳米管电极电催化稳定性较好, 经电催化氧化反应20min后, X-3B染料的降解率达到96.55%, 其电催化降解效率明显优于活性炭和石墨电极.
关键词:
碳纳米管
,
electrochemical method
,
organic wastewater
张震宇
,
杭建忠
,
施利毅
,
张剑平
材料导报
详细介绍了纳米材料在汽车涂料的抗石击、耐磨、随角异同色、隔热、抗菌除臭等方面的优异表现,对其作用机理进行了详细的阐述,同时,重点介绍了国内外纳米汽车涂料研发的最新进展.
关键词:
纳米汽车涂料
,
抗石击
,
耐磨
,
耐腐蚀
,
随角异色
,
透明隔热
