赵立峰
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王树林
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夏立珍
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邱迎新
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蹇敦亮
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崔貌
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田汇泉
功能材料
利用滚压振动磨在室温条件下将金属锌粉制备成尺寸在20～30nm的Zn颗粒,在260℃预热纳米Zn颗粒并使其与常温常压水蒸气反应生成ZnO与Zn的复合结构.将水解产物作为催化剂在完全避光的暗室条件下对甲基橙进行降解实验,在60min内甲基橙的降解率即可达到80％以上,说明这种纳米ZnO/Zn复合结构对甲基橙具有优异的暗室催化效果,且反应过程符合拟一级动力学方程.分析其原因可能为机械力作用使得纳米结构内部存在大量晶格缺陷,形成电荷不均匀区域,并以电子空穴对的形式存在.同时在水解反应过程中,未反应的Zn颗粒附着在ZnO纳米棒上,形成金属-半导体复合结构,可有效降低电子空穴的复合几率,从而增大ZnO纳米结构的催化效率.
关键词:
滚压振动磨
,
纳米结构
,
水解反应
,
暗室催化
,
甲基橙
夏立珍
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王树林
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邱迎新
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赵立峰
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.013
将普通零价锌在滚压振动磨中研磨13 h后,制备出不规则片状、粒径为20~30 nm的纳米零价锌(NZVZ)。采用所制备的 NZVZ 降解甲基橙,系统研究了搅拌速度、NZVZ 投入量、甲基橙初始浓度和NaCl的加入对甲基橙降解效率的影响。结果表明, NZVZ表面反应活性增高,反应60 min 时,2 g/L 的NZVZ对甲基橙降解率为98.5%,比4 g/L 的普通零价锌高60.3%,其中间降解产物有对氨基苯磺酸和对氨基二甲基苯胺。降解率随转速、NZVZ 投入量的增加而升高,随 MO 初始浓度的增加而降低；加入 NaCl能促进反应进行,且随着投入量增加降解率增加。通过对实验数据的分析,验证 NZVZ降解 MO 过程符合伪一级动力学方程式。
关键词:
滚压振动磨
,
纳米零价锌
,
甲基橙
,
降解率
陈洪亮
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王树林
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夏立珍
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.021
以鳞片石墨为原料，用浓硝酸对其插层后膨胀制备出膨胀石墨，以滚压振动磨预处理的超细微锌粉为锌源，以蒸馏水和无水乙醇作为分散剂，经30 kHz的超声波处理8 h 即得到复合结构良好的石墨烯-氧化锌纳米棒复合光催化剂(ZnO/G)，考察了锌粉和膨胀石墨不同比例对复合材料光催化性能的影响。采用 X 射线衍射仪(XRD )、激光拉曼仪(Ra-man)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱分析仪(UV-Vis)等测试手段对复合光催化剂进行表征，结果表明，复合材料中的氧化锌纳米棒呈现出六方晶系纤锌矿结构，并均匀覆盖在石墨烯表面上，其直径大约为20 nm。不同比例制得的复合材料对甲基橙的降解效率差别较大，其中锌粉为1.0 g时，复合材料的光催化性能明显优于等量的氧化锌纳米棒材料。
关键词:
超声波
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膨胀石墨
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石墨烯-氧化锌纳米棒
,
光催化
