国家自然科学基金(20966006)
- 作品数：15 被引量：47H指数：4
- 相关作者：张前程马惠言简丽刘聚明杨桔材更多>>
- 相关机构：内蒙古工业大学解放军第253医院内蒙古化工职业学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金内蒙古自治区人才开发基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程一般工业技术更多>>
- Template-free synthesis of carbon doped TiO2 mesoporous microplates for enhanced visible light photodegradation被引量：4
- 2016年
- 钛二氧化物(TiO 2) 广泛地为太阳能变换和环境补习作为稳固的光催化剂被采用。与控制粒子尺寸和缩小的 bandgap 构造多孔的 TiO 2 的能力是为设计的一个必要要求高度有效并且 recyclable 光催化剂。这里，我们报导没有模板的醋酸与高 crystallinity 和 mesoporous 结构为可见光的应答的做碳的 TiO 2 microplates 的合成导致了方法。从醋酸导出的撤退电子的有二齿的羧化物 ligands 能缩小 TiO 2 的 bandgap，这被显示出(1.84 ? eV ) 实质地。而且，结果的 microplate 光催化剂展出优秀 photocatalytic 效率和稳固液体的分离性能，它将为未来是有益的工业应用。
- Juming LiuLu HanHuiyan MaHao TianJucai YangQiancheng ZhangBenjamin J. SeligmannShaobin WangJian Liu
- 关键词：微孔板碳掺杂无碳
- Template-free synthesis of carbon doped TiO_2 mesoporous microplates for enhanced visible light photodegradation
- 2016年
- 报道了一种在乙酸蒸汽中蒸发有机钛源(Ti(i-Pr O)_4),无模版合成碳掺杂介孔Ti O_2微板块的方法.该微板块由纳米晶组成,具有统一的介孔结构和微米级厚度.制备过程的副产有机物经炭化后对Ti O_2形成了表面和/或间隙碳掺杂,特别是源于乙酸的羧基最终与Ti O_2形成双齿螯合结构,强吸电子特性使羧基在价带边引入了带尾,导致Ti O_2带隙大幅减小(1.84 e V).独特的形貌和显著缩减的带隙,使该Ti O_2微板块显示出较高的可见光苯酚降解活性和优良的固-液分离性能.
- 刘聚明韩卢马惠言田昊杨桔材张前程Benjamin J.Seligmann王绍斌刘健
- 关键词：CARBOXYLATE
- 与粉煤灰耦合增强碳掺杂TiO_2的可见光催化氧化能力（英文）被引量：14
- 2018年
- 半导体光催化技术是利用太阳能消除有机污染物的最佳解决方案之一.二氧化钛(TiO_2)是在该领域应用最广泛的光催化剂,具有无毒、廉价、抗光致腐蚀等优异性能.然而,纯TiO_2在可见光下的光催化活性较差,这限制了TiO_2光催化技术的进一步发展和实际应用.对此,学者们进行了多方面研究来拓展TiO_2对可见光的吸收范围并提升其光催化活性.研究表明,对TiO_2进行碳掺杂是拓展其光吸收范围和增强其可见光催化活性的有效方法.粉煤灰是燃煤电厂原煤燃烧产生的一种固体废物.粉煤灰的随意堆积和不适当处置可导致土壤、空气、水甚至生态系统的严重污染.因此,粉煤灰的回收利用引起了许多研究者的关注.事实上,粉煤灰有其自身独特的优点,如无毒、低成本和化学/物理稳定性等.这些性质使得粉煤灰可以作为一种很有前景的催化剂载体材料.最近,很多学者以粉煤灰为载体合成了多种TiO_2/粉煤灰复合光催化剂,并对所制备催化剂的结构、性质及其光催化性能进行了研究.但是,将碳掺杂TiO_2与粉煤灰进行耦合的研究一直未见报道,而且关于粉煤灰载体对TiO_2光催化活性的促进机理,特别是粉煤灰负载对TiO_2能带结构及其光催化活性的影响仍缺乏深入和系统的研究.本文采用简单的溶胶浸渍+炭化的方法制备了碳掺杂TiO_2/粉煤灰载体(C-TiO_2/FAS)复合光催化剂.其中的碳掺杂组分源于合成过程中加入的有机成分(钛酸四丁酯、乙酸和乙醇),在负载及炭化过程中这些有机组分同步进入TiO_2体相及表面形成碳掺杂.采用多种表征方法对所制备的光催化剂进行了表征. XRD, SEM和XPS表征结果表明, C-TiO_2组分很好地包覆在粉煤灰球形颗粒表面.XPS和ATR-FTIR表征结果表明,随着C-TiO_2与FAS的耦合,C-TiO_2表面原有的羧基螯合结构被破坏,并在其界面上形成了Si–O–C和Al–O–Ti键.UV-VisDRS和VB-XPS�
- 安宁马雨威刘聚明马惠言杨桔材张前程
- 关键词：粉煤灰二氧化钛碳掺杂可见光催化光催化氧化
- Zn吸附到含有氧空位(V_O)以及羟基(–OH)的锐钛矿相TiO_2(101)表面电子结构的第一性原理计算被引量：2
- 2013年
- 基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了Zn吸附到TiO2(101)清洁表面、含有氧空位(VO)的缺陷表面以及既含有氧空位(VO)又含有羟基(-OH)表面的能量、Mulliken重叠布居数以及电子结构,并找到了Zn在每种表面的最稳定结构(分别为模型(c),模型(aI)以及模型(aII)).通过对三种表面稳定结构的分析、对比发现:首先,Zn原子吸附到清洁TiO2(101)表面上,主要与表面氧相互作用,形成Zn O共价键;其次,当Zn原子吸附到缺陷表面时,吸附能减小到1.75 eV,说明Zn更容易吸附到氧空位上(模型(aI));最后,纵观表面模型的能带结构以及态密度图发现,-OH的引入并没有引进新的杂质能级,Zn吸附此表面,即Zn-TiO2-VO-OH,使得禁带宽度缩短到最小(1.85 eV),从而有望提高TiO2的光催化活性.
- 马丽莎张前程程琳
- 关键词：氧空位羟基
- 无模板剂的溶胶-水热法合成具有可见光响应的氮掺杂混晶TiO_2(锐钛矿/金红石/板钛矿)纳米棒束（英文）被引量：1
- 2019年
- 采用无模板剂的溶胶-水热法制备了具有可见光响应的N掺杂锐钛矿/金红石/板钛矿型TiO_2(N-TiO_2)纳米棒束,并利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对获得的样品进行了表征。以甲基橙为模型反应物,评价了N-TiO_2纳米棒束的光催化活性。表征结果结合光催化活性评价结果显示,与P25-TiO_2相比,N掺杂、混晶及纳米棒束之间的协同作用是所制备的混晶N-TiO_2纳米棒束具有良好光催化活性的主要原因,并对混晶N-TiO_2纳米棒束光催化降解甲基橙的机理进行了探讨。
- 刘正江鲍晓丽邢磊杨桔材张前程
- 关键词：氮掺杂可见光光催化
- 甲醇与CO2光催化反应机理的谱学研究被引量：1
- 2011年
- 采用浸渍法制备了Ni-Ti-O/SiO2催化剂,在紫外光照射下,考察了甲醇和CO2光催化羰基化反应性能,并通过原位红外光谱,XPS和MS等表征分析了可能的反应机理。实验结果表明,Ni-Ti-O/SiO2催化剂对甲醇和CO2光催化作用较显著,在180min反应时间内,甲醇的转化率达到了24.9%,羰基化产物的选择性超过了60%;结合催化剂表征结果推断,O-C.-O-和CH3OC(O).或许是甲醇和CO2羰基化反应的重要中间体。
- 海锋张前程白风荣王阿囡王志伟简丽
- 关键词：光催化羰基化光谱
- 乙酸修饰Ag/TiO2复合光催化剂的制备及协同催化性能被引量：6
- 2017年
- 利用光化学还原法制备了Ag/TiO_2,然后通过乙酸浸渍制备了HAc-Ag/TiO_2复合光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段表征了催化剂的性质.以降解水溶液中的甲基橙(MO)为探针反应,考察了催化剂在可见光下的光催化性能.结果表明,乙酸对TiO_2的修饰在TiO_2禁带中产生了"带尾",使TiO_2的禁带宽度发生了显著的缩减;Ag纳米粒子和乙酸共同修饰的HAc-Ag/TiO_2样品具有更窄的禁带宽度和更正的价带顶位置;Ag和乙酸的协同作用使HAc-Ag/TiO_2具有良好的可见光催化活性:可见光照射2 h后,甲基橙在HAc-Ag/TiO_2上的降解率接近100%.
- 阿山郑家威刘聚明白杰杨桔材张前程
- 关键词：二氧化钛银纳米粒子可见光催化
- Ni-Ti-O催化剂的制备及其光催化甲醇与CO_2羰基化反应的性能被引量：2
- 2011年
- 采用浸渍法、共沉淀法和沉淀沉积法分别制备了Ni-Ti-O/SiO_2催化剂,并对催化剂进行了XRD、UV-Vis和吡啶吸附FTIR表征;在紫外灯照射下,考察了Ni-Ti-O/SiO_2催化剂制备方法对其光催化甲醇与CO_2羰基化反应性能的影响;同时考察了不同载体(活性炭、Al_2O_3和SiO_2)对Ni-Ti-O催化剂性能的影响。实验结果表明,以SiO_2为载体、采用浸渍法制备的Nj-Ti-O/SiO_2催化剂的物相结构为无定形结构,光吸收性能较好,反应体系中羰基化产物(甲酸甲酯、碳酸二甲酯和乙酸甲酯)的选择性较高;吡啶吸附FTIR表征结果显示,催化剂表面存在L酸中心,浸渍法制备的Ni-Ti-O/SiO_2催化剂表面L酸含量比其他催化剂高,L酸中心的存在是改善催化剂性能的重要因素。
- 海峰张前程白风荣王阿囡简丽
- 关键词：光催化羰基化甲醇
- Ni-V负载酸改性焙烧高岭土的制备、表征及光催化性能
- 2015年
- 高岭土在773 K焙烧,经H2SO4溶液处理后作为载体,在不同n(Ni2+)∶n(V5+)溶液中浸渍制备了Ni-V负载酸改性焙烧高岭土样品,并利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、吡啶吸附FTIR(Py-FTIR)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis)对样品进行了表征。在高压汞灯下,以甲醇(CH3OH)常压转化制二甲醚(CH3OCH3)为模型反应,评价了Ni-V负载样品的光催化活性。结果表明,所制备催化剂对CH3OH的光催化转化有活性。当处理焙烧高岭土的酸溶液中H2SO4质量分数为40%、浸渍液n(Ni2+)∶n(V5+)=2∶8、样品焙烧温度为773 K时,催化剂样品对CH3OH转化反应活性最高,CH3OH转化率为30.5%,CH3OCH3选择性为76.2%。样品Ni-V的协同作用和表面酸性是促进CH3OH光催化转化制备CH3OCH3反应活性的重要影响因素。
- 拉布嘎扎布曹凤波阿山马惠言张前程
- 关键词：光催化高岭土甲醇
- 镍钒复合催化剂的制备及其光催化性能被引量：1
- 2011年
- 采用浸渍法制备了Ni-V-O/SiO2催化剂,并对其进行了XRD、UV-Vis和吡啶吸附FTIR等表征。在紫外光照下考察了催化剂热处理温度和Ni、V质量比对甲醇和CO2光催化羰基化性能的影响。结果表明,m(Ni)∶m(V)=6∶4,并于60℃热处理的Ni-V-O/SiO2催化剂对羰基化产物——甲酸甲酯(MF)和碳酸二甲酯(DMC)的总选择性达到了77.6%;吡啶吸附红外光谱表征结果显示,该样品表面存在L酸性位,经计算,表面L酸的含量达到了1.85 mmol/g。催化剂的表面L酸强度是影响羰基产物选择性的主要因素。
- 海锋张前程白风荣王志伟简丽
- 关键词：复合光催化剂羰基化
