王广宁
,
高红
,
陈婷婷
,
潘思明
,
崔嘉珊
,
孙鉴波
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.21.034
通过化学气相沉积法(CVD)合成出梳状分等级结构的ZnO 纳米带,使用场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对材料组成和结构进行了分析。利用这种材料制备了厚膜型管式气敏元件,并采用静态配气测试系统进行了气敏性能测试。测试结果表明,工作温度大约为225℃时,这种结构的材料对有机挥发性气体(volatile organic compounds, VOC)具有极快的响应和恢复速度,响应时间为2s,恢复时间为3s。最后分析了材料结构对气敏性能的影响。
关键词:
分等级结构
,
VOC
,
气敏传感器
,
ZnO 纳米带
,
响应及恢复时间
张庆
,
刘海霞
,
李天铎
人工晶体学报
以六水合硝酸镍为原料,采用简易溶剂热法制备了具有分等级结构的氧化镍纳米片-花状微球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高分辨率透射电镜(HR-TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等测试技术对其物相形貌进行分析表征.结果表明:在脲素存在条件下,利用醇热法可以合成花状碱式硝酸镍前驱体,在经400℃热处理2h后,形成了由薄片组成的花状微球,并且由于二次结晶过程,在原来的球体表面形成了扇面状平滑单晶薄片,厚度约为几十纳米.整个晶体生长过程,出现了溶解-再结晶的现象,即可以通过溶解-再结晶的过程来实现对氧化镍微观形貌的调控;并初步探讨了这种具有分等级结构的纳米片-花球结构的形成机理.
关键词:
溶剂热法
,
分等级结构
,
纳米片-花状微球
,
氧化镍
孟范成
,
张晓磊
,
任海深
,
卢思颖
,
黄伟九
,
洪学鹍
人工晶体学报
以Al(NO3)3.9H2O为铝源、尿素为沉淀剂,无模板水热法制备了单分散、尺寸均一的核桃状分级结构γ-AlOOH.用XRD、SEM、TEM和氮气吸脱附法对样品进行了表征,探讨了γ-AlOOH纳米结构形成机理,并研究了其对刚果红的吸附性能.实验结果表明,核桃状分级结构组成单元为纳米纤维,比表面积为101.3 m2/g,平均孔径为21.88 nm,并对刚果红表现出良好的吸附特性,吸附率和最大吸附量分别为98.8％和98.8 mg/g.
关键词:
勃姆石
,
核桃状结构
,
水热法
,
吸附
,
分等级结构
任海深
,
田中青
,
孟范成
硅酸盐通报
以Al(NO3)3·9H2O和尿素为原料、无水乙醇-水混合液为溶剂,采用溶剂热法150℃、6h条件下制备了叶片状分级结构γ-AlOOH.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及紫外-可见吸收光谱测试(UV-vis)等手段对所得产物进行表征,研究了尿素对纳米γ-AlOOH形貌以及对刚果红吸附性能的影响.实验结果表明,当尿素摩尔量为0.4 mmol时产物为叶片状分级结构γ-AlOOH,由长度在1.5～2 μn范围、厚度约几个nm的纳米片自组装而成,且对刚果红表现出吸附性能最佳,其吸附率为98％.
关键词:
勃姆石
,
叶片状结构
,
溶剂热法
,
吸附
,
分等级结构
段媛媛
,
宋少青
,
程蓓
,
余家国
,
姜传佳
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62551-2
甲醛是主要的室内空气污染物,气相中甲醛去除技术具有重要意义.常用的甲醛去除技术主要包括物理和化学吸附、光催化分解和热催化氧化,其中能在常温下进行的催化氧化最具发展和实用前景.能在室温下高效催化甲醛完全氧化的催化剂一般为负载型贵金属,如铂(Pt)、钯、金、银等.除了选择具有内在高活性的组分,通过提高贵金属分散度,增强贵金属-载体相互作用,增加载体的甲醛亲和性等方法也可提高甲醛催化分解活性.以上方法主要关注催化剂化学性质的改良;另一方面,催化剂的微观几何结构以及传质快慢对表观催化反应速率也有重要影响.近年来研究表明,分等级结构利于反应物在材料孔隙中的扩散输移,可大幅提高催化活性.因此,我们制备了具有分等级结构的花状锡氧化物(SnOx)负载的Pt纳米颗粒,并研究其室温下催化分解甲醛的性能.花状SnOx以氟化亚锡和尿素为原料,通过水热法制备;Pt通过浸渍、硼氢化钠还原法负载,制备Pt/SnOx催化剂.另外,对SnOx进行球磨处理破坏其分等级结构,制备g-SnOx及Pt/g-SnOx作为对照.通过场发射扫描电镜观察,制备的锡氧化物为具有分等级结构的花状微球,直径约1?m,由厚度约20 nm的花瓣状纳米片交错连接而成.X射线衍射(XRD)谱图对应四方相氧化亚锡(SnO,JCPDS 06-0395),但也观察到四方金红石相氧化锡(SnO2,JCPDS 41-1445)的微弱特征峰.高分辨透射电镜(HRTEM)仅观察到四方相SnO的晶格条纹.根据X射线光电子能谱(XPS)结果,在花状锡氧化物的表面,锡元素的氧化态为正四价.综合以上表征结果表明:制备的锡氧化物主体为SnO,由于表面被空气氧化,含有少量SnO2.通过透射电镜观察Pt/SnOx催化剂发现,直径2–3 nm的Pt纳米颗粒高度分散负载于SnOx纳米片表面;XPS结果表明,纳米颗粒中Pt的价态为0价,与HRTEM观测结果一致.甲醛分解测试采用静态测试系统,在体积为6 L的测试箱中加入一定浓度甲醛后开始反应,监测甲醛、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)浓度随时间的变化.结果表明,花状SnOx在室温下不具有催化甲醛氧化活性,仅能通过吸附作用去除少量甲醛;而负载0价金属态Pt纳米颗粒后,甲醛快速分解为CO2和水,且无CO生成.在初始浓度170 ppm条件下,反应1 h后,甲醛去除率达到87%.Pt/SnOx催化剂的高活性表明,金属态Pt是催化甲醛氧化的活性组分.经球磨处理后制备的Pt/g-SnOx,其催化活性远低于具有分等级结构的Pt/SnOx;后者的二级反应速率常数为前者的5.6倍,证明分等级结构能有效加速甲醛催化氧化分解.本研究结果对于高效分解室内甲醛材料的设计、制备提供了一种指导性的新思路.
关键词:
催化甲醛氧化
,
室温
,
锡氧化物
,
铂
,
分等级结构
,
花状
