马明远
- 作品数：9 被引量：40H指数：4
- 供职机构：吉首大学化学化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金湖南省教育厅优秀青年基金更多>>
- 相关领域：理学环境科学与工程一般工业技术化学工程更多>>
- 铁离子掺杂对TiO_2的晶粒生长及晶化过程的影响被引量：7
- 2010年
- 采用溶胶-乳化-凝胶法制备纯TiO2和Fe-TiO2复合体,通过热重-差热分析,X射线衍射和扫描电子显微镜对其热处理过程进行表征,通过晶粒生长动力和热分解反应分析,探讨了铁离子掺杂对TiO2晶粒生长和晶型转变的影响。结果表明:铁离子的掺杂使得TiO2在低温条件下的晶化过程加快,晶粒生长速度增大,晶型转变温度升高。其原因是纯TiO2和Fe-TiO2的晶粒生长表观活化能依次为25.179kJ/mol和27.431kJ/mol;热分解活化能分别为13.743kJ/mol和9.024kJ/mol。Fe对TiO2晶粒生长的阻遏作用和热分解活性增大。
- 马明远李佑稷
- 关键词：晶粒生长动力学
- 过渡金属掺杂TiO_2/活性炭复合体的制备及双协同光催化性能被引量：7
- 2010年
- 以活性炭为载体,通过溶胶-凝胶法分别制备了Fe、Ag、Zn、Mn和Cr过渡金属离子掺杂TiO2/活性炭(X-TiO2/AC,X-TA;X:过渡金属离子)复合体,利用X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、电子自旋共振谱(ESR)和荧光光谱(FS)对其结构进行表征.以罗丹明B的光催化降解为探针实验,评价掺杂负载型复合体的双协同光催化性能和使用寿命,提出双协同光催化扩增机制,并探讨了掺杂率和负载率对双协同扩增效果影响.结果表明:通过活性炭吸附和离子掺杂对TiO2光催化性能表现出双协同扩增作用,导致X-TA对罗丹明B的降解速率常数kapp大于掺杂X-TiO2粉体和TA负载体之和.同时,掺杂率和负载率共同影响协同效应,当Fe离子掺杂率和Fe-TiO2负载率分别为0.3%和10%时,Fe-TA复合体kapp最大为0.0208min-1.另外,过渡金属离子掺杂对TiO2光催化性能提高程度按掺杂离子Ag、Zn、Mn、Cr、Fe递增.掺杂后金属离子的价态、得电子能力、比表面积和掺杂TiO2颗粒尺寸上的差异决定了不同离子掺杂负载型复合体催化性能不同,复合体寿命降低的主要原因是由于活性组分从载体上流失所引起.
- 李佑稷陈伟李志平李雷勇马明远欧阳玉祝
- 关键词：掺杂罗丹明B光催化
- 铁离子掺杂对TiO_2的晶粒生长及晶化过程的影响
- 本文采用溶胶-乳化-凝胶法制备纯TiO2和Fe-TiO2复合体,通过热重-差热分析,X射线衍射和扫描电子显微镜对其热处理过程进行表征,通过晶粒生长动力和热分解反应分析,探讨了铁离子掺杂对TiO2晶粒生长和晶型转变的影响。...
- 马明远李佑稷
- 关键词：二氧化钛晶粒生长晶化动力学
- 文献传递
- 超临界辅助TiO_2/炭毡复合体的制备与光催化性能:煅烧温度与超临界条件影响
- 2011年
- 以钛酸丁酯为先驱体,通过超临界处理将其渗透到活性炭毡中,再在250℃空气中煅烧1h,然后在氮气保护下煅烧2h,制备TiO2/炭毡(TiO2/carbon felt,TCF)复合体,使用比表面积分析仪、扫描电镜、X射线衍射、荧光光谱等对其结构特征进行表征.采用刚果红(CR)水溶液为标准模型降解物,对其光催化性能进行评价.结果表明:临界温度不变时,TiO2负载率随超临界压强上升先增大后减小,当压强达到14MPa时最大;而临界压强不变时,TiO2负载率随温度的升高缓慢增大.炭毡负载TiO2后,仍然保持很高的比表面积,但随着负载率的增大,TCF比表面积减小.随着煅烧温度的升高,纯TiO2和TCF复合体晶型从锐钛矿变成金红石.但相对于纯TiO2,TCF复合体中晶粒尺寸较小,并且从锐钛矿向金红石转变的温度较高,原因是炭毡大的间面能对TiO2晶粒生长的阻碍作用.TCF复合体的荧光强度受到TiO2负载率和煅烧温度的影响.当TiO2负载率为9%时,TCF荧光强度随着煅烧温度的升高先降低、后增大,当煅烧温度为500℃,荧光强度最低;而当煅烧温度为500℃,TCF荧光强度随着负载率增大先降低后增大,负载率为18%时,荧光强度最小.在对刚果红(CR)的光催化降解中,所有的TCF复合体具有比纯TiO2和P25强的光催化性能,另外,TCF也具有很长的使用寿命.这表明TiO2与炭毡结合提高了它的光催化性能.这主要归功于炭毡纤维之间的孔隙使紫外光能够穿透很深,导致三维光催化环境的形成;同时,在炭毡的高吸附和TiO2光催化之间形成协同效应.另外,TCF复合体的光催化性能比炭毡与TiO2的简单混合体性能高,这主要是炭纤维是电子导体,在复合体中与TiO2紧密接触,能够将光生电子从TiO2导带传到炭毡上,使光催化电子和空穴的复合几率降低,导致更多的空穴参与对染料分子的氧化反应.TiO2负载率和煅烧温度影响TCF复合体的光催化性能,这归功于它们对光�
- 李佑稷陈伟李雷勇马明远
- 关键词：TIO2超临界煅烧光催化
- 纳米TiO/_2基复合粉体和负载体材料的制备及其协同光催化活性
- 本文在全面综述光催化原理、应用、活性影响因素及复合催化剂合成方法的情况下,针对复合催化剂存在的问题及光催化技术实用化的发展要求,制备出具有很高光催化活性的外负载型TiO2//火山岩复合体。首先以火山岩为硬模板,采用超临界...
- 马明远
- 关键词：光催化性能动力学
- 文献传递
- 外负载TiO_2/活性炭在不同条件下降解酸性黄的光催化性能及其动力学(英文)被引量：3
- 2013年
- 以超临界流体沉积法处理过的活性炭(AC)为载体,采用溶胶-凝胶法制备外负载TiO_2/AC(TAs)光催化材料。在紫外光照射下,通过对可溶性染料酸性黄(AY)的降解反应,考察外负载TiO_2/AC复合体的光催化性能并建立光催化降解动力学,同时探讨酸性黄初始溶液浓度、光强度、催化剂浓度对其光催化降解性能的影响。结果表明,TAs具有很高的光催化活性,对酸性黄的光催化性能比TiO_2+AC、TiO_2和P25的高。外负载TiO_2/AC对不同初始浓度酸性黄的光催化降解符合一级动力学,这种新的动力学模型符合经典的Langmuir-Hinshelwood定律且在较大范围内其降解速率常数与光强度的平方根成正比。然而,其吸附性能取决于光催化剂的比表面积。模型与实验数据较吻合,表明此模型能阐明催化剂TAs中TiO_2浓度对光催化性能的影响。
- 曾孟雄李佑稷马明远陈伟李雷勇
- 关键词：光催化酸性黄
- 铁铈共掺杂TiO_2纳米复合体的制备及光催化性能被引量：11
- 2009年
- 采用微乳法制备了纯TiO2纳米粉体、Fe掺杂TiO2(Fe-TiO2)、Ce掺杂TiO2(Ce-TiO2)和Ce、Fe共掺杂TiO2(Fe/Ce-TiO2)纳米复合体。通过X射线衍射、扫描电镜和紫外漫反射光谱等对样品的结构和形态进行表征。以甲基橙溶液为标准模拟降解物,对Fe/Ce-TiO2、Fe-TiO2、Ce-TiO2和纯TiO2光催化降解性能进行评价。结果表明:Fe、Ce掺杂后TiO2的光催化性能明显提高,原因是Fe、Ce掺杂不仅能抑制TiO2晶粒生长,提高TiO2的热稳定性和比表面积,而且能够拓展TiO2的吸收波长范围至可见光区,降低了光生载流子的复合几率。共掺杂对TiO2光催性能的提高具有双重效应,使Fe/Ce-TiO2光催化活性明显高于Fe-TiO2的和Ce-TiO2的。500℃制备的Fe/Ce-TiO2对甲基橙降解效果最佳,归功于热处理温度对晶型和晶粒尺寸的影响。
- 马明远刘岭松李佑稷王小华
- 关键词：微乳法甲基橙光催化活性
- 超临界CO2辅助制备TiO2外负载火山岩复合体及其光催化降解亚甲基蓝性能(英文)被引量：3
- 2010年
- 以钛酸丁酯为前驱体,封堵的火山岩为载体,通过超临界CO2辅助制备了TiO2外负载火山岩复合体,并将其用于光催化降解亚甲基蓝反应,考察了溶液pH值及催化剂浓度对反应性能的影响.结果表明,TiO2外负载火山岩复合体的光催化性能优于纯TiO2和TiO2体负载火山岩复合体.这是由于外负载复合体对亚甲基蓝的高吸附性、小晶粒尺寸的TiO2颗粒以及吸附和光催化降解间的协同效应.亚甲基蓝浓度为1.5mg/L,溶液pH为8,催化剂浓度为6.8mg/L时,外负载TiO2火山岩复合体上亚甲基蓝降解速率最高,且使用后的催化剂仍具有高的光催化活性.
- 马明远李佑稷陈伟李雷勇
- 关键词：溶胶凝胶法光催化亚甲基蓝超临界二氧化碳
- 微乳法制备Fe-TiO_2纳米晶复合体及光催化性能被引量：8
- 2010年
- 采用微乳法制备铁掺杂TiO2纳米晶(Fe-TiO2)复合体,通过热重-差热(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外漫反射光谱(DRS)等对其结构和形态进行表征;以亚甲基蓝溶液(MB)为标准模拟降解物,对Fe-TiO2,纯TiO2和P25光催化降解性能进行评价。结果表明,Fe-TiO2的光催化活性明显>P25,原因是Fe掺杂不仅能抑制TiO2晶粒生长,提高TiO2的热稳定性和比表面积,而且能够拓展TiO2的吸收波长范围至可见光区,提高了Ti3+离子浓度,降低了光生载流子的复合几率。
- 马明远李佑稷陈伟李雷勇
- 关键词：亚甲基蓝光催化活性
