国家自然科学基金(51171096)
- 作品数：12 被引量：13H指数：2
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- 相关领域：一般工业技术理学化学工程金属学及工艺更多>>
- 硅胶固载/N、S共掺TiO_2光催化剂的表征与性能被引量：1
- 2017年
- 以正硅酸乙酯、钛酸丁酯为硅胶固载TiO_2的前驱物原料,以不同比例的硫酸和硝酸的混合酸既做掺杂氮、硫源,同时又做溶胶凝胶的引发剂.采用溶胶凝胶法和水热蒸压法原位共生合成产物前躯体,再在氮气气氛下烧结制得硅胶固载/氮、硫共掺TiO_2光催化剂(N、S/TiO_2-SiO_2).通过TG-DSC、XRD、XPS、FT-IR和UV-vis等测试手段对样品的物相、形貌、结晶结构等进行分析表征.通过光催化降解实验来考察制备样品的光催化性能,以此研究非金属元素共掺杂对改性TiO_2光催化性能的影响.研究结果表明:氮、硫共掺杂TiO_2晶粒处于硅胶介孔骨架结构中,成功实现了N和S的有效共掺杂,拓宽了TiO_2光催化剂的光响应范围,达到了光催化红移和高效利用太阳光的目的.而且产物纯度高、结晶状况好.在n(Ti)∶n(Si)=1∶4、n(Ti)∶n(N、S)=1∶0.05、烧结温度700℃时,可生成光催化性能最佳的硅胶固载TiO_2介孔材料.
- 张超武王夏云张利娜张楠王芬
- 关键词：介孔材料光催化
- Mn掺杂对FeAl材料力学性能影响的第一性原理研究被引量：2
- 2016年
- 为了研究第三元素Mn的掺杂对B2型FeAl力学性能的影响,采用基于密度泛函理论(density functional theory,DFT)广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)的第一性原理方法,在对超晶胞优化的基础上,对Mn原子可能置换的Fe和Al原子分别进行了形成焓的计算,确定了Mn原子容易置换Al原子.接着进行了弹性常数的计算,获得了FeAl-Mn的弹性常数C11、C12和C44的值(C11=305.06GPa,C12=145.76GPa和C44=132.32GPa)并判断该体系是机械稳定的.通过Voigt-Reuss-Hill(VRH)近似,进一步得到了体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比v及B/G的值(B=198.86GPa,G=107.95GPa,E=274.22GPa,v=0.27,B/G=1.84).最后,通过能带结构、态密度、布居分析及差分电荷密度对Mn掺杂FeAl的增强机理进行了详细分析.得出了Mn的固溶增加了原子间电荷转移量、参与了杂化、增强了结合能力、提高了FeAl的稳定性等结论.
- 王芬郑义兵
- 关键词：第一性原理FEAL金属间化合物电子结构
- 原位合成Al_2O_3/FeAl复合材料的组织与性能
- 2014年
- 利用Fe-Al-Fe2O3体系的放热反应,原位热压合成了Al2O3/FeAl复合材料.借助XRD和SEM等研究了复合材料的物相组成和显微结构,以及Al2O3生成量对复合材料显微结构和力学性能的影响.结果表明:经1 250℃保温1.5h热压烧结的块体材料主要由FeAl及少量Al2O3相构成,FeAl基体为片层结构,增强相Al2O3分散在基体和晶界处.随着Al2O3含量的增加,基体晶粒尺寸明显减小,同时对材料起增强增韧作用.在Al2O3含量为1.2wt%时,试样的抗弯强度达到最大值1 329.22MPa;在Al2O3含量为0.8wt%时,试样的断裂韧性达到最大值29.95MPa·m1/2.此值正好处于金属与陶瓷材料性能链的断缺处.因此,本研究结果对于完善材料性能体系具有重要意义.
- 王芬马齐朱建锋艾桃桃
- 关键词：原位合成AL2O3显微结构力学性能
- 氮掺杂硅铝固载TiO_2多孔材料的制备及其光催化性能分析被引量：1
- 2012年
- 以硅、铝和钛的无机盐为初始反应物,采用水热法制得了具有光催化活性的氮掺杂硅铝固载TiO2多孔材料(N/TiO2-SiAl)。采用XRD、FESEM、FTIR、UV-Vis等现代分析技术分析表征了所得样品的物相结构及形貌;以甲基橙为探针在模拟太阳光下考察样品的光催化性能。结果表明:N/TiO2-SiAl为蜂窝状多孔材料,具有较大的比表面积;锐钛矿相TiO2以Si-O-Ti键的形式结合在无定形硅铝骨架中,并且硅铝骨架能够抑制锐钛矿相TiO2向金红石相转变;氮掺杂能够使TiO2的光响应范围向可见光区移动,在模拟太阳光照射120min后N/TiO2-SiAl对甲基橙的降解率达到90%以上,具有较高的光催化性能,重复使用4次后降解率依然在80%以上,具有较强的光催化循环使用性能。
- 刘昌涛张超武徐彬肖玲王芬
- 关键词：光催化
- 雪硅钙石/HAp复合材料对Cd(Ⅱ)的吸附性研究
- 2014年
- 以Ca(OH)2,Na2SiO3·9H2O,H3PO4为原料,采用水热共生法制备出对Cd2+具有较强吸附性的雪硅钙石/HAp(Tob/HAp)复合材料,通过XRD,SEM,原子吸收光谱对材料进行表征和测试,通过不同的吸附时间,温度,pH值和Cd2+初始浓度的单因素实验和正交试验对吸附性能进行分析.结果表明:190℃,反应16h制备的Tob/HAp复合材料多呈长棒状和微球状.优化吸附条件为pH 6.5,初始浓度(I.C.)200mg·L-1,时间30min,温度40℃,平衡吸附量可达79.37mg·g-1.吸附热力学和动力学拟合结果表明,吸附过程属于Langmuir单分子层吸附,且符合准二级动力学速率方程.
- 张超武缪金良徐彬王芬袁西成时春辉宋大龙
- 关键词：羟基磷灰石复合材料
- 硅铝胶固载掺氮TiO_2介孔光催化材料的原位共生合成及表征
- 2015年
- 以硅酸钠和硫酸铝为生成硅铝胶载体的硅源和铝源，以硫酸钛为生成锐钛矿型TiO：的钛源，尿素为掺杂氮源，先通过溶胶一凝胶和水热法原位共生合成产物前躯体，再在氮气气氛下结晶化烧结制得硅铝胶固载掺氮TiO，介孔材料（N／Ti02-Si02·A1203）。借助广角XRD、小角度XRD、透射电子显微镜TEM和x射线光电子能谱XPS等测试手段对所得材料进行了微观结构表征和介孔结构观察，并研究了负载量和烧结温度等条件对介孔结构状态的影响。所得结果表明，所得材料的微观结构为规整性高、尺寸约3-6nm的网格状介孔结构聚集成尺寸约100～200nm团簇，而尺寸为数十纳米的锐钛矿TiO2晶粒分布在网格状介孔结构中。从增强锐钛矿的光催化效应和有利于形成介孔结构两方面优化，TiO2的负载量以摩尔比n（Si）：n（Ti）=1：（0．1-0．5）为适当范围。虽然锐钛矿晶型可在很宽温度范围存在于硅铝骨架结构中，但从有利于介孔结构的形成考虑650℃左右的结晶化烧结温度为最佳。
- 张超武张利娜刘昌涛宋大龙王芬
- 关键词：TIO2氮掺杂介孔结构
- SiC/SiC复合材料的原位合成与表征被引量：2
- 2014年
- 采用常压烧结原位反应合成的方法制备了SiC/SiC复合材料,碳和硅是以滤纸和酚醛树脂为C源,采取滤纸表面涂覆Si粉树脂悬浮液的方法引入。采用XRD,SEM以及EDAX分别分析了材料的组成和微观机构,并重点分析了复合材料中SiC纳米线的生成与生长机理。结果表明,在温度为1430℃时,制备的SiC纳米线表面光滑,尺寸均一,长径比大于103,其生长机制为VS机制,由此开发了一种一步法制备SiC/SiC复合材料的新方法。
- 焦宇鸿王芬朱建锋
- 关键词：SICSIC复合材料SIC纳米线常压烧结原位合成
- 硅铝固载TiO_2介孔材料的水热合成及光催化性能研究被引量：1
- 2015年
- 以硅酸钠、硫酸钛和硫酸铝为反应物,采用水热法合成产物前驱体,然后经过高温烧结,制得SiO2∶TiO2摩尔比为1∶0.05~0.7的系列硅铝胶固载TiO2介孔光催化材料（TiO2/MSA）.借助XRD小角度衍射、透射电子显微镜TEM、红外光谱FT-IR等现代测试手段,对所得材料进行了微观结构表征和介孔结构观察,并研究了负载量、pH值及烧结温度等条件对介孔结构状态和光催化性能的影响.所得结果表明,在实验范围内TiO2/MSA材料具有良好的锐钛矿型TiO2晶体结构,且随负载量的增加结晶程度增强;介孔结构和光催化性能则随着烧结温度的提高和负载量的增加呈现先增强后减弱的趋势;酸性条件有利于锐钛矿结晶结构的形成,强化了光催化性能.
- 张超武缪金良刘昌涛宋大龙张利娜王芬
- 关键词：介孔结构
- 天然水硬性石灰基复合胶凝材料的改性研究
- 天然水硬性石灰(Naturalhydrauliclimes，简称NHL)是由泥土质的石灰石在低于烧结温度下制成的。因NHL富含硅酸二钙的水硬相，同时具有水硬性和气硬性，机械强度好、透气性好、可溶盐少、自修复能力强，且具有...
- 王雅惠
- 关键词：石质文物改性处理
- 文献传递
- 掺杂对Al_2O_3/TiAl复合材料性能的影响被引量：2
- 2014年
- 本研究采用Ti-Al-TiO2-La2O3体系,通过热压烧结工艺原位合成了Al2O3/TiAl复合材料.借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析研究了材料的物相组成和微观组织结构,同时分别将掺杂La2O3和掺杂Fe2O3对合成Al2O3/TiAl复合材料微观结构和力学性能的影响进行了对比.结果表明:掺杂La2O3合成的Al2O3/TiAl复合材料基体尺寸相对掺杂Fe2O3合成产物较小,分散更加均匀,致密度更高.当La2O3掺杂量为3.93wt%时,Al2O3/TiAl复合材料的抗弯强度和断裂韧性达到最大值,分别为701.95MPa和7.79MPa·m1/2.由于稀土氧化物具有对基体和增强颗粒的净化,细化晶粒等作用,因此提高了TiAl基体与Al2O3增强颗粒结合强度,所以掺杂La2O3合成材料的力学性能相比掺杂Fe2O3合成的产物较高.
- 王芬樊宁霞朱建锋艾桃桃
- 关键词：复合材料原位合成微观结构力学性能
