彭洪根
,
应家伟
,
张景岩
,
张先华
,
彭程
,
饶成
,
刘文明
,
张宁
,
王翔
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62532-9
甲醛是室内装修污染的重要组分,已严重危害到人们身体健康,在室温条件下消除甲醛引起了人们的广泛兴趣.目前室温清除甲醛主要有物理吸附法、光催化法、等离子体技术及催化氧化技术.物理吸附法主要采用活性炭等作为吸附剂,其初期吸附效果较好,但当吸附饱和之后会重新释放甲醛造成二次污染;光催化法和等离子体技术需要特殊装置,不适合室内室温环境脱除甲醛;而催化氧化技术则可直接将甲醛转化为无毒无害的水和CO2,因而备受关注.Pt/TiO2被认为是目前消除甲醛最有效的催化剂.为进一步降低贵金属Pt的用量及增强其稳定性(Pt被氧化后其活性会降低),本文首次采用稀土La掺杂锐钛矿型TiO2,负载少量Pt后用于室内低浓度(0.5 ppm)甲醛的催化氧化.活性测试结果表明,纯TiO2催化剂上甲醛转化率在5%以下,有可能是物理吸附或可见光催化所致.负载0.5%Pt后,Pt/TiO2和Pt/La-TiO2甲醛转化率均高于80%,尤其是La掺杂活性高达96%以上,且在连续反应8 h甚至延长至40 h后其活性均未见下降趋势.电镜结果表明,La掺杂Pt/La-TiO2催化剂中Pt粒径从未掺杂的2.2 nm降至1.7 nm;CO程序升温脱附测试表明,Pt/La-TiO2/Pt的分散度达66%,而未掺杂样品仅为51%;X射线光电子能谱测试表明,Pt/La-TiO2的表面氧物种高于Pt/TiO2催化剂,说明La掺杂增强了Pt和载体间的相互作用.为探讨Pt/La-TiO2商业化应用前景,将粉体Pt/La-TiO2涂覆在堇青石蜂窝陶瓷上制备成整体催化剂.该整体催化剂在容积为2 m3的密室测试中5 min内即可将浓度为0.5 ppm的甲醛将至0.02 ppm以下.该催化剂在存放3个月后活性略有下降,但在10 min内仍可将甲醛浓度降至0.08 ppm,达到室内甲醛排放标准.综上,本文成功制备了La掺杂Pt/La-TiO2用于室内低浓度甲醛催化氧化,该催化剂表现出优异的催化性能.通过多种表征手段表明,La修饰后贵金属Pt纳米粒子尺寸减小、分散度提高及Pt与载体间相互作用增强是其活性优异的主要原因.以Pt/La-TiO2粉体制备的整体催化剂同样表现出了高的催化性能,具有工业应用前景.
关键词:
低浓度甲醛
,
室温氧化
,
稀土
,
镧掺杂
,
铂
,
二氧化钛
,
整体催化剂
和娇娇
,
杜慧玲
,
杜娴
,
刘俊
人工晶体学报
以钛酸四丁酯为Ti源,采用溶胶-凝胶自蔓燃法制备了镧掺杂的La-TiO2(简写为LT)纳米粉体.利用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FIIR)、透射电子显微镜(TEM)等对掺杂型TiO2粉体的晶型结构与颗粒尺寸等进行表征.利用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)研究了H2O2改性、镧掺杂量以及混晶结构对TiO2纳米粉体降解甲基橙的影响.结果表明:镧掺杂混晶TiO2粉体的光催化活性明显优于未掺杂的锐钛矿TiO2粉体.当La3+掺杂量为0.5％,合成温度为475℃(金红石相含量为26.0％)时,得到的TiO2粉体光催化活性最好.H2O2的加入有助于TiO2光催化剂表面的电子-空穴对生成,提高光催化剂对甲基橙的降解率,当H2O2浓度为6％时,光照3h后,降解率达到了91.97％.
关键词:
TiO2粉体
,
溶胶-凝胶自蔓燃
,
镧掺杂
,
混晶
,
光催化
张兴凯
,
王绳芸
,
张健
,
张棚
,
刘俊亮
,
张明
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.08.007
采用溶胶-凝胶自燃烧法合成镧掺杂六角钡铁氧体(LaxBa1-xFe12O19)纳米粉体,细致研究了镧掺杂量对所合成六角钡铁氧体纳米粉体物相形成、颗粒尺寸以及电磁特性等的影响.结果表明:随着镧掺杂量的提高,获得纯相掺杂铁氧体粉体的热处理温度提高,当热处理温度为1000℃时,所得纯相镧掺杂六角铁氧体粉体Ba位La掺杂量x(摩尔分数)可达0.20;镧元素掺杂抑制了后续热处理过程中晶粒长大,对于所合成产物的颗粒呈现出一定细化作用,这在较高热处理温度下更为明显;镧掺杂改性六角钡铁氧体的吸波效率与吸波频带随着镧掺杂量的提高而改变;当镧掺入量x为0.15时,所得镧掺杂六角钡铁氧体/石蜡混合物具有良好的吸波性能:在厚度为2 mm时其最高吸收损耗达-15 dB,吸收损耗高于-10 dB的吸收频带为13～ 16 GHz,频带宽度为3 GHz.
关键词:
钡铁氧体
,
镧掺杂
,
纳米粉体
,
溶胶-凝胶自燃烧
,
吸波性能
何峰
,
李锦
,
谢俊
中国稀土学报
利用溶胶-凝胶法在浮法玻璃上制备了Ag-SiO2复合薄膜,通过改变镧的掺入量得到不同的试样. 利用GD751型紫外-可见分光光度计和RF-5301PC型荧光光度计研究了试样的光吸收性能、光致发光性能,并对其发光机制进行初步探讨. 在Ag/Si=0.03的浓度,以及500 ℃/30 min的热处理条件下,通过掺杂非荧光稀土离子La3+可以实现激发过程中能量的传递,La3+的掺杂会影响复合薄膜的光致发光性能. 在光吸收性能方面,镧的引入会在一定程度上抑制银粒子的表面等离子共振吸收,同时细化银纳米粒子.
关键词:
复合薄膜
,
镧掺杂
,
光致发光
,
稀土
段文芳
,
赵小如
,
段利兵
,
白晓军
,
史小龙
,
朱宇瑾
,
孙慧楠
人工晶体学报
采用溶胶-凝胶浸渍提拉法在玻璃衬底上制备Zn1-xLaxO(x=0～0.04)(LZO)薄膜,分别在空气、氮气和氩气条件下进行退火,探讨了不同退火气氛和不同镧掺杂浓度对其结构和光学性能的影响.XRD和SEM结果表明:氩气退火条件下ZnO的晶粒尺寸比空气退火条件下和氮气退火条件下的晶粒尺寸略小,且ZnO晶粒的尺寸随着镧掺杂浓度的增加而减小.薄膜光致发光(PL)测量表明:紫光发光带中心在氩气下退火相对于空气下退火存在略微的蓝移,而在氮气下退火则相反；ZnO紫光发光带的位置随着镧掺杂浓度的增加先红移而后蓝移.禁带宽度在镧掺杂量为2％时达到最小值,说明镧可以有效地调节ZnO的禁带宽度.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
ZnO薄膜
,
镧掺杂
,
退火
,
禁带宽度
吴晓军
,
景红霞
,
张存瑞
,
李巧玲
稀有金属材料与工程
以Fe(NO_3)_3·9H_2O和Sr(NO_3)_2为原料在水溶液中形成溶胶,以脱脂棉为模板使溶胶在脱脂棉表面形成凝胶,煅烧后得到了SrFe1_2O_(19)微管,并对锶铁氧体进行La掺杂制得磁学性能优良的SrLa_xFe_(12-x)O_(19)(x=0～0.3).采用XRD, SEM和VSM对样品的结构、形貌及磁性能进行了表征.结果表明:制备的La掺杂锶铁氧体基本保留了棉花纤维的生物形态,其外径在8～13 μm之间,壁厚在0.5～1 μm之间.当煅烧温度确定时,随着x值的增大,样品的矫顽力和饱和磁化强度先增加后减小,但饱和磁化强度的变化滞后于矫顽力.
关键词:
SrLa_xFe_(12-x)O_(19)
,
微管
,
脱脂棉
,
镧掺杂
蒋政
,
李进军
,
郝郑平
,
侯红霞
,
许秀艳
,
胡春
催化学报
采用共沉淀水热处理法制备了铁取代六铝酸盐(BaFexAl12-xO19-δ,x≤3)催化剂,并用XRD,SEM,UVVis和BET等技术对催化剂进行了表征.结果表明,经1000℃焙烧后催化剂开始出现少量六铝酸盐相,1100 ℃焙烧后六铝酸盐相为主要的晶相,当x＞3时催化剂中的杂质相不可忽略.Fe取代六铝酸盐中的Fe主要为Oh配位.在x≤3范围内,随着Fe取代量的增加,催化剂对甲烷燃烧的催化活性逐渐升高,其中BaFe3Al9O19-δ的起燃温度最低(515℃);继续增加Fe含量,催化剂的高温活性反而下降.向Fe单取代六铝酸盐晶格中引入La制得的Ba05La05FeAl11O19-δ催化剂,其起燃活性与BaFeAl11O19-δ的基本相同,但高温活性有较大提高.反应气组成对催化剂的活性有显著影响,提高O2分压可以降低催化剂的起燃温度,但对高温活性的影响不大.BaFe2Al10O19-δ催化剂在800℃下运行100 h没有发生失活现象.
关键词:
甲烷
,
催化燃烧
,
铁取代
,
六铝酸盐
,
镧掺杂
,
水热合成
钱斯文
,
王智宇
,
王民权
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.01.014
以钛酸丁酯和氯化镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备了La3+掺杂TiO2纳米粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度的样品催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,并通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)分析了La3+掺杂TiO2样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化活性的影响.结果表明:La3+掺杂能够显著提高TiO2粒子的光催化活性,最佳掺杂浓度为100∶3 0,最佳热处理温度为600℃;La3+掺杂的TiO2的相组成是影响光催化活性的决定性因素;晶格膨胀程度及晶粒大小对光催化活性的影响,主要是在相组成相同或相近时才体现得比较明显.
关键词:
镧掺杂
,
纳米TiO2
,
光催化
,
相组成
王程
,
施惠生
,
李艳
,
杜国强
人工晶体学报
采用静电自组装方法制备了镧掺杂高岭石基纳米TiO2光催化材料.采用巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂对高岭石进行干法改性,采用30% H2O2/HOAc将偶联剂巯基基团氧化为磺酸基基团.在静电引力的作用下,带负电荷的高岭石与带正电荷的钛聚合阳离子和La3+自发地组装在一起,经一定温度热处理得到镧掺杂高岭石基纳米TiO2光催化材料.采用XRF、XRD、FT-IR、SEM和PL等对材料进行分析,采用甲基橙染料评价材料的光催化性能.研究表明:采用静电自组装方法可有效提高高岭石与纳米TiO2的复合效率;镧掺杂导致TiO2与高岭石之间的结合力增强;适量的镧掺杂导致锐钛矿晶体发生畸变,能带结构改变,电子-空穴对复合几率降低,进而导致其光催化性能增强;镧掺量5 mol%的复合材料对甲基橙溶液表现出更高的光催化脱色效果.
关键词:
静电自组装
,
镧掺杂
,
高岭石
,
纳米TiO2
,
光催化
吕志清
,
冯鑫
,
尼浩
,
赵昆
,
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.013
掺杂锰氧化物是一种重要功能材料,近来其光电功能特性受到重视.利用对靶溅射方法在n型硅基底上沉积了100 nm的两种镧掺杂锰氧化物薄膜LaxCa1-xMn03(x=0.4和x=0.67),构成异质结.分别研究了在无光照射、532 nm激光辐照、1064 nm激光辐照、模拟太阳光辐照4种情况下两种异质结的光生伏特效应.对比实验表明,与无光条件下相比,光照下的异质结负向区的整流特性变化明显,而正向导通区的整流曲线变化不大.其中在同样的光功率下,模拟太阳光入射时异质结I-V曲线变化最为明显,此时I-V曲线与坐标轴相交所构成的图形区域的面积也最大,光电转化效率最高,填充因子约为23％.高掺杂的异质结La0.67Ca0.33 Mn03/Si的光电转化效率高于低掺杂的异质结La0.4Ca0.6Mn03/Si.对LaxCa1-xMn03/Si异质结的紫外-可见光电流谱的测量结果表明此类异质结在400～1100 nm波长范围(涵盖整个可见光波段)具有良好的吸收和光电转化,这些特性将有利于探索基于锰酸盐氧化物异质结的新型太阳能电池材料.
关键词:
镧掺杂
,
锰酸盐
,
太阳能电池
,
异质结
,
光生伏特效应
