一种酸化辅助水热法制备高效氮化碳纳米棒光催化剂的方法与流程
一种酸化辅助水热法制备高效氮化碳纳米棒
光催化剂的方法与流程
光化学催化技术中，光催化剂的研究是非常重要的一环。而氮化碳材料是一类新型的高效光催化剂，在这一领域中受到了广泛的关注和研究。然而，目前的制备方法多数都涉及到高温或者复杂的化学反应步骤，因此对光催化剂的制备尤为关键。本文将介绍一种酸化辅助水热法，以制备高效氮化碳纳米棒光催化剂的方法与流程。
第一步，准备材料。需要准备的材料为葡萄糖、尿素、乙酸、硝酸和去离子水。
第二步，将葡萄糖加入150毫升去离子水中，充分溶解，将尿素加入其中，搅拌至完全溶解。
第三步，加入一定量的乙酸，调节溶液的酸度。接着，加入硝酸，用于酸化助催化剂纳米棒的生成。
第四步，使用超声波浴，震荡20min，使液体中的物质彻底混合。
第五步，将胶体溶液移至50ml的聚四氟乙烯醇胶体盆中，放入恒温水浴中，加热。需要注意的是，此过程中要控制加热速率，不能过快。
第六步，加热时，将胶体逐步转变为柿汁状液体，然后再加热至120℃下马刻式垂直的恒温水浴中，继续加热2小时。
第七步，在超声波浴中进行再次震荡，震荡20min，以进一步混合液体中的物质。
第八步，将物质在80℃下干燥6小时，将其通过热处理方法变成氮化碳纳米棒光催化剂。
通过以上步骤，制备出的氮化碳纳米棒光催化剂具有高表面积和优异的光催化活性，其制备步骤简单、成本低廉、操作方便，而且催化活性效果优秀。这种制备方法可以为后续的光化学催化提供一个有效的方法和途径，使物质得以快速合成成纳米材料。
石墨相氮化碳的改性及其光催化制氢性能的研究共3篇
石墨相氮化碳的改性及其光催化制氢 性能的研究共3篇 石墨相氮化碳的改性及其光催化制氢性能的研究1 随着能源危机的加剧和环境污染的严峻，绿色低碳能源成为当前各国共同的发展方向。氢气作为一种清洁、环保的燃料，被广泛地应用于生产和生活中。目前，石墨相氮化碳因具有良好的光催化性能和可控制备的特点，已成为制氢的研究热点。 石墨相氮化碳具有较低的能隙和良好的光催化性能，可使用可视光进行催化反应。然而，由于其特殊的材料结构，如缺陷、孔道等，使得其催化活性局限于表面，从而限制了其在光催化制氢方面的应用。因此，我们需要改性石墨相氮化碳，提高其活性表面积，增强其光催化制氢性能。 利用化学方法或物理方法改变石墨相氮化碳的结构和组分，可以提高其光催化活性和稳定性。其中，掺杂、离子交换和微波辅助等技术在石墨相氮化碳的改性中得到了广泛应用。例如，将掺杂不同的金属物质和接枝不同的有机分子到石墨相氮化碳的结构中，可以提高其表面活性位点的数目，增强其光吸收能力和转移电子的速率，提高其光催化制氢活性。 另外，石墨相氮化碳被广泛地应用于光解水制氢。在该过程中，石墨相氮化碳作为光催化剂，在光照的条件下吸收能量，将水分子分解为氢气和氧气。然而，由于石墨相氮化碳的光催化作用独特而复杂，因此需要对其光学性质、结构特征和反应机制
进行深入的研究。 近年来，人们不断研究石墨相氮化碳的光催化制氢性能，并从材料、结构和功能三个方面进行了深入研究，取得了一系列显著的研究成果。在材料方面，通过改变其表面形貌和化学组分，可以提高其光催化制氢性能，如利用不同的前体物制备不同形貌的石墨相氮化碳；在结构方面，通过改变其孔径大小、构建异质结构等方式来调节其催化性能，如采用Fe2O3包覆石墨相氮化碳来增强其催化活性；在功能方面，通过对其表面进行修饰或掺杂过渡金属或其他元素，可以改善其光催化活性和稳定性，在增强光催化制氢性能方面具有重要作用。 总之，石墨相氮化碳作为一种新型的光催化剂，具有广阔的应用前景。我们需要通过深入地研究其材料结构和光催化机制，开发出更高效、稳定且经济的光催化制氢技术，为推广清洁能源做出贡献 石墨相氮化碳作为一种新型的光催化剂，具有广阔的应用前景，尤其在光解水制氢方面具有重要意义。通过改善其结构和功能，可以提高其光催化制氢性能。深入地研究其材料结构和光催化机制，开发出更高效、稳定且经济的光催化制氢技术，将为清洁能源的普及做出贡献 石墨相氮化碳的改性及其光催化制氢性能的研究2 石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种新型的金属-free光催化剂， 它可以利用光能将光生电子转移至导带与活化中分子气态氧气，产生具有还原能力的活性氧物种，从而实现有机污染物及水中reduce性离子的光催化降解和抑菌处理。作为一种光催化材
新型可见光光催化剂C3N4 的制备技术及其光催化研究进展
新型可见光光催化剂C3N4的制备技术及其光催化研究进展 摘要：作为理论预测的超硬新材料，氮化碳可能具有良好的力学、电学、光学性能和广泛的应用前景，其合成和性能的研究引起了各国研究人员的广泛关注，已合成了具有独特性的氮化碳。目前主要采用化学气相沉积法、物理气相沉积法、高温高压法、脉冲放电与高速冲击法、溶剂热合成和机械合金化法等。本文对氮化碳的制备方法以及研究现状进行了比较详细的介绍。 关键词：C3N4，制备方法，光催化，研究进展 Abstract：Carbon nitride materials predicted by theoretic calculating may have excellent properties in mechanics,electricity,photics and abroad applications.The research on syntheses and properties of carbon nitride materials is interesting for scholars form different countries.Carbon nitride materials with particular properties has been synthesized. Its structure and character were reviewed,and the synthetic methods,including CVD, PVD, high pressure and temperature, impulsive discharge and high speed impact, solvothermal method, mechanochemical reaction et al.,were completely introduced.The perspectives of the investigations of the C3N4 were discussed by looking at the new progresses of the corresponding application studies. Keywords: C3N4,preparation method,superhard material,study development 1．引言 近些年，人们在合成新型超硬材料方面取得了明显的进展。除人工合成了金刚石以外，还成功地合成了立方氮化硼；虽然其硬度低于金刚石，但是所具有的其它性能仍然使其获得了广泛的应用[1]。另外，类金刚石碳（diamond like carbon）[2~3]的研究也方兴未艾，在保护涂层方面的应用已经成熟。金刚石具有高硬度的原因在于两个方面：其一是由sp3 杂化碳原子所组成的三维框架结构，从几何意义上来讲，这种结构可以说是完美的；其二是结构中的C―C 共价键的键长短，键强大。从这方面考虑，如果存在硬度高于金刚石的晶态物质，它们至少应该具备三维空间的框架结构；原子间的键长也应小于金刚石中的C―C 共价键。C(sp3)―N(sp2)共价键具有较低的离子性，键长也比金刚石中C―C 键的键长短；如果碳和氮可以形成价键性质均匀的三维框架结构，就可能具有高于金刚石的硬度。因此，人们在理论上提出了以β-C3N4 为代表的碳氮化合物，并且预
水热法制备纳米材料3
水热法制备ZnO纳米棒 10092629 朱晓清 10092632 蒋桢 一、实验目的： 1、掌握水热合成方法。 2、掌握晶体分析方法。 二、实验原理： 压强是高压釜内填充度、温度的函数，提高压强会提高成核速率，有利于粉体的产生，粉体粒径较小。根据公式（1） P 1 V=nRT (1) P 2=P (2) P=P 1+P 2 =nRT/V+P (3) 式中：P 1 ——T温度时高压釜内空气的压强； P 2 ——T温度时高压釜内水的压强； P——T温度时高压釜内的总压强； P ——T温度时水的饱和蒸汽压； V——高压釜内气体体积。 可以看出在一定的水热温度下，压强的大小依赖于反应器中的原始溶剂的填充度。反应釜内的压强随填充度增大而升高。 ZnO纳米棒的形成过程可以分为两个阶段：第一阶段是成核阶段，第二阶段是生长阶段。具体的形成过程可以用下列反应式表示： Zn2++2OH-→Zn(OH) 2 (4) (CH 2) 6 N 4 +10H 2 O → 6HCHO + 4NH 3 ·H 2 O (5) NH 3·H 2 O ↔NH4++OH- (6) Zn2++4NH 3→Zn(NH 3 ) 4 2+ (7) Zn(OH) 2→ZnO+H 2 O (8) Zn(OH) 42-→ZnO+ H 2 O+2OH- (9) 当将氢氧化钠滴入含有Zn2+的水溶液中，边滴入边搅拌，溶液变浑浊，这是由于有Zn(OH) 2 白色胶体生成(见反应式4)，同时六次甲基四胺水解产生的氨水
（见反应式5），作为螯合剂通过和Zn2+结合而形成胺化合物Zn(NH 3) 4 2+（见反应式 7），而溶液中生成的Zn(OH) 4 2-为这个过程提供了条件，在这种溶液环境下，一 部分的Zn(OH) 2 胶体分解成Zn2+和OH-，当Zn2+和OH-的浓度大到超过某个临界值时，就会有大量的ZnO 晶核形成，那么最终的晶体生长过程就开始了（见反应式8和9）。 方法一（首选） 三、实验仪器和试剂： 1、仪器：超声清洗机，烧杯，水热合成反应釜，鼓风干燥箱，XRD衍射仪，扫描电子显微镜，紫外可见分光光度计。 2、试剂：铜衬底，丙酮，无水乙醇（C 2H 5 OH，分析纯），去离子水，硫酸锌（ZnSO 4 ·7H 2 O， 分析纯），氢氧化钠（NaOH，分析纯），六次甲基四胺（又名HMTA，C 6H 12 N 4 ，分 析纯）。 四、实验步骤： 1、铜衬底的清洗 清洗的目的是为了去掉衬底表面的油渍、脏物和表面杂质等，使其表面光亮平滑，避免杂质及缺陷在纳米棒生长过程中对纳米棒的形貌产生影响。具体的清洗过程如下： (1)将大小约为1cm×1cm 的铜衬底放入盛有乙醇的烧杯中，在超声仪中超声 10 分钟。 (2)取出衬底片，放入丙酮中超声10 分钟。 (3)取出衬底片，放入乙醇中超声10 分钟。 (4)最后再用去离子水超声一次，并经流动的去离子水反复冲洗后，用洗耳球 小气流吹干。 2、在铜衬底上制备ZnO纳米棒步骤： 将0.0056 mol硫酸锌溶于35 mL 去离子水中配制成溶液，同时按Zn2 +与OH-摩尔比值1:8将0.056 mol氢氧化钠溶于35 mL去离子水中;在磁力搅拌条件下，将氢氧化钠溶液逐滴滴加到硫酸锌的溶液中; 持续搅拌10 min 后，将0.50 g六次甲基四胺加入到上述溶液中并持续磁力搅拌10 min; 然后将混合溶液转移到内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，将第一步中清洗的铜衬底垂直放置（如图1所示）。
石墨相氮化碳的制备与光催化性能
石墨相氮化碳的制备与光催化性能 李龙飞;姜代旬;潘凤丹;刘廓;杜芳林;曲晓飞;尹正茂 【摘要】石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种半导体材料,它的禁带宽度约为2.7 eV,具有优异的物理和化学稳定性,并且其原料来源广泛,无毒,廉价,可以应用于产氢、降解有机染料及CO2的还原等领域.本研究以尿素为原料制备了g-C3 N4,研究了热聚合温度、反应时间对制备的g-C3N4光催化降解罗丹明B性能的影响,并考察了对甲基橙、亚甲基蓝等不同染料的光催化降解效果.结果表明:石墨相氮化碳对于罗丹明B和亚甲基蓝的降解效果较好(3h之内几乎完全降解),而对于甲基橙几乎没有降解效果;随着聚合温度的提高(600℃以下),反应时间的延长(9 h以内),产物的光催化降解染料的效果越好. 【期刊名称】《青岛科技大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2019(040)002 【总页数】6页(P36-41) 【关键词】石墨相氮化碳;尿素;光催化降解 【作者】李龙飞;姜代旬;潘凤丹;刘廓;杜芳林;曲晓飞;尹正茂 【作者单位】青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042
【正文语种】中文 【中图分类】TQ129 随着化石能源的枯竭和生态环境的破坏，能源短缺和环境污染问题引起了人们的高度重视。各种合成染料生产过程中产生的废液和废料，对环境产生了严重威胁[1-2]。在这些污染中，对环境威胁最大的部分是每年在世界范围内产生近7 000万t 的各种染料[3-4]，而这些有机染料即使极低的浓度(0.001 mg·L-1)也会对人们造成严重的健康危害。那些存在于地球表面和地下水中的染料会造成不同的水污染疾病，如：皮炎、黏膜、呼吸道的严重刺激和鼻中隔穿孔等[5]。由上所述，水污染已成为人类所面临的最可怕的威胁之一。 光催化反应作为一种利用太阳光解决我们所面临环境问题的技术，越来越引起科学家和研究团体的关注[6]。光催化反应在太阳能驱动下，既可以催化降解各类污染物，又可以分解水生成氢气和氧气，是一种绿色、高效、能解决能源和环境污染问题的有效方法。在各种光催化剂材料中，TiO2以其廉价、无毒、氧化能力强、稳定性好等特点，成为目前研究最多和应用最广的半导体光催化剂之一。但是因其具有较大的禁带宽度(3.0～3.2 eV)[7-8]，只能在紫外光驱动下发生有效的光催化反应，而紫外光只占太阳能总能量的4%左右，这限制了TiO2在实际应用中对太阳能的大规模利用。因此设计研发新型、高效且具有可见光响应的光催化半导体材料是一个重要的研究方向。 g-C3N4作为一种新型的可见光范围响应的非金属催化剂，自2009年被报道可以用来光解水产生氢气后，迅速引起研究者们的关注[9]。g-C3N4是由一系列三嗪环组成的片层状结构，正是由于其三嗪环及高度的聚合程度，使得g-C3N4拥有高的热稳定性、化学稳定性以及特殊的电子结构。由于g-C3N4合适的禁带宽度
高比表面积石墨相氮化碳的制备及其光催化应用研究
高比表面积石墨相氮化碳的制备及其光催化应用研究 牛金叶;谢艺;王璐瑶;王谦;张永奎;王雅博 【摘要】石墨相氮化碳(g-C3N4)具有较好的物理化学稳定性、合适的能带结构和良好的可见光吸收性能,因而在光催化领域得到了广泛关注.作为异相催化剂,高比表面积可以提供较多的反应位点,增加反应物的接触,改善传质,从而促进催化性能的提升.本文综述了高比表面积g-C3N4的合成方法,介绍了两种增加g-C3N4比表面积的途径:(1)模板法制备多孔g-C3N4;(2)剥离法制备薄层g-C3N4纳米片.本文对高比面积g-C3N4的光催化应用也做了相应的介绍,并对g-C3N4的发展前景做了展望. 【期刊名称】《四川大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2018(055)005 【总页数】11页(P1067-1077) 【关键词】氮化碳;模板;剥离;高比表面积;光催化 【作者】牛金叶;谢艺;王璐瑶;王谦;张永奎;王雅博 【作者单位】四川大学化学工程学院,成都610065;四川大学化学工程学院,成都610065;四川大学化学工程学院,成都610065;四川大学化学工程学院,成都610065;四川大学化学工程学院,成都610065;四川大学化学工程学院,成都610065 【正文语种】中文 【中图分类】O643.3
1 引言 石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种具有类石墨烯结构的聚合物半导体, 它具有独特的能带结构, 良好的物理化学稳定性, 不含金属元素, 富含初级和次级胺(-NH2, -NH-). 自2009年由Wang等[1]将其引入异相光催化领域后, g-C3N4被广泛研究应用于光催化分解水产氢和产氧、降解环境有机污染物、CO2还原、光催化有机合成、 光催化杀菌等领域. g-C3N4的制备较简单, 一般通过高温热聚合廉价前驱体(氰胺、双氰胺、三聚氰胺、尿素、硫脲等)得到, 易于实现规模放大. 但由此方法得到的g-C3N4团聚现象严重, 所制备的样品比表面积较小(～10 m2·g-1). 在异相催化应用中, 催化剂的比表面积是影响催化效率的重要因素, 高比表面积不但可以提供较多的催化反应位点, 而且 有利于反应介质与催化剂的接触, 同时促进传质过程, 从而提高催化反应的效率. 因此, 高比表面积g-C3N4的制备对其未来的大规模应用至关重要. 本文从g-C3N4 的原料、制备条件、合成后处理等方面综述了高比表面积g-C3N4的制备, 同时对其光催化应用研究进展做简要概述. 2 高比表面积g-C3N4的制备 固相热聚合制备g-C3N4具有简便、易放大、原料廉价易得等优点, 但是其比表面积受前驱体和热聚合条件的影响. 同时在热聚合过程中, 利用模板剂制备多孔g- C3N4可有效提高其比表面积. 此外, 研究人员尝试采用剥离石墨烯的方法制备了高比表面积的薄层g-C3N4. 2.1 前驱体和热聚合条件的影响 氰胺是首先被考虑用来作为制备g-C3N4的前驱体, Wang等[1]首先使用氰胺聚 合形成g-C3N4并对其过程中间物进行分析, 推论出如图1所示的反应路线. 如图 1所示, 在氰胺聚合过程中, 双氰胺、三聚氰胺都是反应中间物, 因此, 理论上, 双氰
一种催化剂及其制备方法和应用与流程 公告号
【一】催化剂概述 催化剂是一种能够提高化学反应速率的物质，通过降低反应活化能，催化剂能够加速化学反应的进行，而在反应结束时不会被消耗。催化剂的应用范围非常广泛，涉及化工、生物、医药等众多领域。 【二】催化剂的种类 1. 催化剂按照来源可以分为天然催化剂和人工合成催化剂。天然催化剂主要包括酶和某些金属离子，而人工合成催化剂则是在实验室中通过化学方法合成的。 2. 催化剂根据催化原理，可以分为酸性催化剂、碱性催化剂、酶催化剂、金属催化剂等不同类型。 【三】催化剂的制备方法 1. 天然催化剂的制备方法主要是通过生物提取和纯化，例如从细菌、真菌等微生物中提取酶。 2. 人工合成催化剂的制备方法则更为复杂，包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、浸渍法等多种化学方法。 【四】催化剂的应用 1. 催化剂在化工领域的应用非常广泛，例如有机合成、燃料加工等方面。 2. 在医药领域，酶催化剂被广泛用于药物合成和生物分析等领域。 3. 催化剂在环境保护领域也发挥着重要作用，例如催化净化废水和废
气等方面。 【五】催化剂的流程公告号 根据国家相关政策法规，催化剂的生产和应用必须获得特定的流程公告号，以确保其安全、环保、高效的应用。申请流程公告号必须提供完整的制备方法、应用范围和相关的环保措施。 【六】结语 催化剂作为化学领域中的重要应用品，其在实际生产和应用中有着广泛的需求。通过合理的制备和规范的应用，催化剂能够为社会发展和环境保护做出积极的贡献。催化剂是化学反应过程中非常重要的一种物质，在各行各业都有着广泛的应用。随着科学技术的不断发展，人们对于催化剂的制备方法和应用范围也有了更深入的研究。本文将继续探讨催化剂的制备方法、新型催化剂的研发和应用领域的扩展。 【一】催化剂的制备方法 催化剂的制备方法直接影响着其性能和应用效果。在人工合成催化剂的制备过程中，溶胶-凝胶法是一种常用的方法。该方法主要是通过将金属前驱体和合成阻聚剂（胶体或聚合体）混合，形成溶胶，然后使其凝胶形成固体。这种方法制备的催化剂具有较大的比表面积和均匀的孔道结构，适用于反应物分子之间的传质和反应性能的提高。 另一种常用的制备方法是共沉淀法。通过将不同的金属离子和各种配
二维氮化碳与二硫(硒)化钼的设计合成及其光-电催化析氢研究共3篇
二维氮化碳与二硫（硒）化钼的设计合成及其光-电催化析氢研究共3篇 二维氮化碳与二硫（硒）化钼的设计合成及其光/电催化析氢 研究1 二维氮化碳与二硫（硒）化钼的设计合成及其光/电催化析氢 研究 氢气是一种清洁、高效的燃料，因此在近年来受到了广泛的关注。随着能源需求的不断增加，人们开始探索新型的催化材料。二维材料因其独特的结构和特殊的电子结构而大受关注。在二维材料中，氮化碳和二硫（硒）化钼是两种非常具有潜力的催化材料，可以应用于光/电催化生成氢气。本文将详细介绍二 维氮化碳和二硫（硒）化钼的设计合成以及光/电催化析氢研究。 二维氮化碳的设计合成 氮化碳是一种类似石墨的二维材料，具有优异的电催化性能。它是由碳和氮元素组成的，具有大量的表面官能团。氮化碳的制备方法有很多种，如水热法、热解法、气相沉积法等。其中，水热法制备的氮化碳具有单层结构，表面活性位点丰富，电子传输速度快等优点。 二硫（硒）化钼的设计合成
二硫（硒）化钼是一种三明治结构的二维材料，由 MoS2（MoSe2）层和硫（硒）化物层组成。它具有优异的催化性能，可用于光/电催化生成氢气。二硫（硒）化钼独特的电子结构 是其优异催化性能的根本原因。二硫（硒）化钼的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法等。其中，机械剥离法是一种简单易行的制备方法，但产率较低。至于化学气相沉积法，其生产率高，但需要较高的操作技能和条件。 光/电催化析氢研究 2D 氮化碳和二硫（硒）化钼是两种优秀的催化剂，它们可应 用于光、电解水催化析氢反应中。光催化法是利用催化剂在光照下解离水分子的方式生成氢气，而电催化法是通过将电荷传输到催化剂表面的方式实现水分子裂解。研究表明将氮化碳和二硫（硒）化钼合成成复合催化剂，光/电催化析氢率更佳。 此外，研究人员还成功制备了一种核壳式的催化剂，即将二硫（硒）化钼包覆在氮化碳表面。这种复合催化剂表面具有更多的活性位点，因而光/电催化析氢效率进一步增强。 结论 在新能源领域中，二维氮化碳和二硫（硒）化钼在光/电催化 析氢研究方面表现出了很大的潜力。本文介绍了氮化碳和二硫（硒）化钼的制备方法以及光/电催化析氢研究的相关内容。 未来的研究将在这些方面继续深入探索，发掘更多的催化材料，以促进氢能源的可持续发展
仿生多刺状TiO_2Au纳米棒光催化剂的制备及性质研究
仿生多刺状TiO_2/Au纳米棒光催化剂的制备及性质研究 能源短缺和环境污染问题日益严重,寻求可替代的清洁能源已迫在眉睫。光催化技术可以利用清洁可再生的太阳光来驱动降解污染物、光解水制氢等重要化学反应;光电转化技术可通过光伏效应把太阳辐射能直接转换成电能。 因此开发有效利用太阳能的光催化材料和光电材料对解决环境污染及能源 问题具有重要意义。利用贵金属纳米材料修饰TiO2,可以通过贵金 属在可见光区强的表面等离子体共振（SPR）效应拓展光吸收,并能促进光生电子和空穴的分离,从而提高光催化剂的光量子效率,因而成为研究的热点。 受到自然界中海胆、花粉等多刺状结构具有大的比表面积以及减反射性能的启发,基于结构仿生理念将仿生多刺状结构与TiO2/棒状贵金属复 合纳米材料结合,有利于提高光催化活性以及光电转化性能。本文研究了仿生多刺状TiO2/Au纳米棒（TiO2/AuNR）复合纳米材料光催化剂的合成方法,并探究了光催化性能以及光电转化性能,具体研究内容如下:（1）利用种子生长法制备了四种不同长径比的AuNR（2.5,2.7,4.1和4.5）,并分别 在AuNR溶液中原位生长多刺状TiO2,合成了 TiO2/AuNR-685,TiO2/AuNR-730,TiO2/AuN R-805,和TiO2/AuNR-850四种仿生多刺状TiO2/AuNR 复合纳米材料。 紫外-可见以及减反射光谱表征表明这种仿生复合纳米材料在可见光区展现了两个Au NR的SPR吸收峰,扩大了在可见光区的吸收范围,同时多刺状结构有效的降低了光的反射率,从而表现出明显增强的光捕获能力。重点研究了复合纳米材料的可见光催化降解性能,并与纯AuNR、商业化TiO2和仿生多刺
制备纳米光催化剂的方法及其应用
制备纳米光催化剂的方法及其应用纳米光催化剂是一种新型的材料，在环保、新能源以及医药领域中有着广泛的应用。本文将介绍制备纳米光催化剂的方法以及在应用中的表现。 一、制备纳米光催化剂的方法 纳米光催化剂的制备是一个复杂且技术含量较高的过程。目前常用的方法包括溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法和光还原法等。 1. 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是一种较为简单且易掌握的方法。首先将适量的前驱体在溶剂中溶解，接着引入一种催化剂，将溶液温度升高至一定程度进行混合反应，得到一个均匀的凝胶体。最后在恰当的条件下进行烧结，得到稳定的纳米光催化剂。此方法操作简便，操作环境温度和压力较小，可获得可控性较好的纳米光催化剂。 2. 水热法
水热法是利用稀释的前驱体在高温高压的水环境中进行反应，生成一定粒径和形貌的纳米晶体。此方法具有操作简单，合成时间短等优点。但需要注意的是，水热法在反应过程中，由于浓度梯度、温度梯度、酸碱度等因素的影响，生成的纳米晶体形貌不规则，难以控制。 3. 化学气相沉积法 化学气相沉积法是通过高温反应将前驱体转化为气相，在接触到基底时将其重新沉积形成薄膜或者纳米颗粒。该方法能够制备表面均匀分布、粒径分布窄的纳米颗粒。 4. 光还原法 光还原法利用光的辐射效应还原前驱体，生成尺寸较小的纳米晶体。该方法无需高温高压，操作简单，反应速度较快，生成的纳米颗粒质量较高。
以上四种方法中，溶胶-凝胶法和化学气相沉积法的控制性更好，能够得到更为稳定、尺寸均一的纳米光催化剂。 二、纳米光催化剂的应用 纳米光催化剂可以应用于环保、新能源、医药卫生等领域，下 面分别介绍纳糖光催化剂的应用。 1. 环保领域：光催化剂可以将有机物转化为二氧化碳和水等无毒、无害的气体，因此具有非常重要的环保意义。例如，污水中 的COD和硝化物等均能通过光催化剂去除。 2. 新能源领域：纳米光催化剂可以利用太阳能转化为燃料气体(H2)和电能。例如，可利用纳米光催化剂吸收光能将水分解为氢 气和氧气，从而实现光催化水分解制氢。 3. 医药卫生领域：纳米光催化剂可以用作药物的增敏剂，具有 诊断和治疗作用。例如，可以将纳米光催化剂与药物一同注入机体，药物被光敏剂激发后，纳米光催化剂通过催化作用加强药物 的生物效应，从而实现更为明显的治疗结果。
纳米线及纳米棒的制备及应用
纳米线及纳米棒的制备及应用 随着科技的发展，纳米技术逐渐得到广泛应用，其中，纳米线和纳米棒是应用广泛的一种。本文将介绍纳米线及纳米棒的制备及应用。 一、纳米线的制备 纳米线可以通过多种方式制备，包括化学气相沉积、分子束外延等物理方法，也可以通过湿合成法和电沉积法等化学合成方法制备。其中，湿合成法和电沉积法已经成为制备纳米线的主流方法。 湿合成法是利用化学反应，在溶液中制备出纳米线。这种方法广泛应用于金属氧化物、半导体等材料的制备。其制备过程需控制好反应温度、溶液配方和反应时间等因素，以获得更纯净、更稳定和更长的纳米线。 电沉积法则是利用电化学反应，在电极表面制备纳米线。通过调控电解质溶液中的化学物质浓度、电位等条件，可以制备出具有不同形态和性质的纳米线。二、纳米棒的制备 纳米棒的制备方法与纳米线类似，也包括物理方法和化学方法。化学合成法是制备纳米棒的主要方法之一，其制备过程基于一系列的化学反应形成。常用的纳米棒制备方法包括硫代化学法、水热法和电沉积法等。 硫代化学法是利用硫代硫酸氢盐和硫化剂，在高温下制备纳米棒。水热法是在水热反应条件下制备纳米棒，其优点在于环境友好，易于控制。电沉积法可以制备非常纯净和高品质的金属或半导体纳米棒。 三、纳米线及纳米棒的应用 纳米线及纳米棒有着广泛的应用，包括电子学、生物学、传感器等领域。
在电子学领域，纳米线和纳米棒可以用作场发射器、液晶显示器、太阳能电池等电子器件的重要组成部分。因其具有较小的尺度、高电子迁移率和光催化活性，使其在电子器件中的应用广泛。 在生物学领域，纳米棒和纳米线被广泛应用于生物检测、细胞成像和基因递送等方面。纳米棒和纳米线的表面经过修饰后，可以与不同的生物分子特异性结合，从而实现生物识别和治疗等功能。 在传感器方面，纳米棒和纳米线的高比表面积和特殊形态，使其具有很好的化学和物理特性，使其成为传感器领域热门材料之一。例如，纳米棒和纳米线可以用于气敏传感器、生物传感器和光学传感器等。 总之，纳米线和纳米棒的制备及应用已经成为当今物理学和化学领域中的一个热门研究领域。随着科技的不断发展和创新，纳米技术的应用将会得到更大的扩展和发展。
石墨相氮化碳光催化剂的合成及其在环境工程领域的应用研究进展
石墨相氮化碳光催化剂的合成及其在环境工程领域的应用研究 进展 王楷;张高科 【摘要】半导体光催化技术是当今世界范围内解决能源短缺和环境污染问题的一个重要方式.自石墨相氮化碳(g-C3N4)问世以来,石墨相氮化碳基光催化剂成为环境工程领域一个非常热门的研究课题.综述了g-C3N4基光催化剂的制备设计以及光催化产氢、污染物降解等环境工程领域研究进展,并对g-C3N4基光催化剂在环境工程中的发展进行了展望. 【期刊名称】《湖北师范学院学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2016(036)002 【总页数】5页(P76-79,99) 【关键词】石墨相氮化碳;光催化剂;合成;环境工程 【作者】王楷;张高科 【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430070 【正文语种】中文 【中图分类】O643 日益严重的能源短缺和环境问题正威胁着人类健康和社会发展，研究者们试图以可持续的方式来解决这些问题。半导体光催化技术具有不可估量的优势，它作为一种
经济、安全、清洁、可再生的技术，只需用取之不尽的太阳光作为驱动力和合适的半导体作为光催化剂，便可催化反应，进行各种应用，如水分解产氢、降解有机污染物等。 1972年，Fujishima等人在TiO2电极的光电化学分解水的实验中发现了半导体 的光催化性。通过研究，许多半导体已被确定为潜在的紫外线或可见光下光催化材料，如TiO2[1]、ZnO[2]、SnO2[3]、Fe2O3、和CdS[4]等。光催化反应涉及三 个过程：光子吸收、电子-空穴对的产生和分离、催化表面反应。因此，任何光催 化性能的改进都需提高这三个过程。聂煜瑶[5]研究了铋基可见光光催化剂的改性，王万胜[6]研究了几种高活性纳米复合光催化剂的制备及其可见光活性研究。延长 可见光吸收区域的一种有效的方式是在现有的半导体中掺杂其它物质(特别是二氧 化钛)[7]。现有的光催化剂的一个严重的缺点是光催化效率较低。从提高电荷载体分离方面，一个可行的选择是开发合适的半导体保证电子对的迁移和导带(CB)和价带(VB)偏移；另一个可行的选择是将助催化剂固定在光催化剂表面，这不仅可以提高捕获电子或空穴的电荷分离，同时也通过减少活化，利于表面催化反应能量。石墨相氮化碳是室温条件下各种碳氮化物中最稳定的物质。与TiO2相比，石墨相氮化碳在正常氢电极(NHE)具有能带约为2.7eV，导带和价带位置分别为-1.1eV和+ 1.6eV[8]。热重分析(TGA)表明，在600℃下石墨相氮化碳依然具有热稳定，这归因于它的芳香C-N杂环结构。在强大的范德华力的相互作用下，石墨相氮化碳在 大多数溶剂如水、醇、N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、乙醚、甲苯以及冰醋酸等溶液中，化学性质稳定。类似层状结构的石墨相氮化碳，理论上比表面积可高达2500m2/g.石墨相氮化碳是由两个地球上含量最丰富的碳元素和氮元素构成。这不仅意味着它可以很容易地以较低成本制备，而且其性能可以调节。石墨相氮化碳复合光催化剂的性质使得可以在表面化学方面控制分子水平上的改性及表面负载，制备的聚合物保证结构上具有足够的灵活性，它对各种无机纳米粒子具有良
一种复合光催化剂CN-CNI及其制备方法和应用
（19）中华人民共和国国家知识产权局 （12）发明专利申请 （10）申请公布号 CN105195192A （43）申请公布日 2015.12.30（21）申请号CN201510465234.8 （22）申请日2015.07.29 （71）申请人阜阳师范学院 地址236037 安徽省阜阳市清河西路100号 （72）发明人李慧泉;崔玉民;苗慧 （74）专利代理机构北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人刘冬梅 （51）Int.CI B01J27/24; C02F1/30; C02F1/58; 权利要求说明书说明书幅图 （54）发明名称 一种复合光催化剂CN-CNI及其制备方法和应用 （57）摘要 本发明提供了一种复合光催化剂CN-CNI 及其制备方法和应用，首先将含氮有机物与含碘 化合物混合，通过水热法制成碘掺杂的石墨相氮 化碳，再与含氮有机物继续混合，再次通过水热 法制成所述复合光催化剂CN-CNI，该方法制备工 艺条件温和，操作简单，易于实现，制得的复合
光催化剂能够在可见光存在的条件下催化降解含 有染料的污水，催化降解的效率高。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2015-12-30公开公开 2015-12-30公开公开 2016-01-27实质审查的生效实质审查的生效 2016-01-27实质审查的生效实质审查的生效 2018-10-09发明专利申请公布后的驳回发明专利申请公布后的驳回
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氮化碳纳米片层的制备及其应用研究进展
氮化碳纳米片层的制备及其应用研究进展 李晨露;罗洁茹;常飞;徐彬 【摘要】g-C3 N4 nanosheets had some features superior than that of bulk g -C3 N4 , for instance the increased specific surface area , efficient transportation and separation of electron -hole pairs, and thus prolonged life of photogenerated charge carriers .Hereby, g -C3 N4 nanosheets received much attention from researchers and various potential applications were found in many fields .Several general synthetic methods for g -C3 N4 nanosheets were summarized, such as the thermal etching exfoliation , chemical exfoliation, and liquid phase exfoliation .In addition, its applications were also introduced .%石墨相氮化碳（ g-C3 N4）纳米片层比体相氮化碳具有更大的比表面积，更强的电子-空穴对转移能力，以及更高的载流子分离效率等优点，因此引起科研工作者们的广泛关注和浓厚的研究兴趣，具有广阔的应用前景。本文主要介绍了氮化碳纳米片层几种常见的制备方法，诸如热氧化刻蚀法、化学剥离法、液体溶液剥离法等，并简单介绍了其应用的研究进展。【期刊名称】《广州化工》 【年(卷),期】2014(000)017 【总页数】3页(P10-12) 【关键词】g-C3 N4 纳米片层;剥离;研究进展 【作者】李晨露;罗洁茹;常飞;徐彬
纳米复合氮化碳催化材料
纳米复合氮化碳催化材料 1. 简介 纳米复合氮化碳催化材料是一种具有重要应用潜力的新型功能材料。它由纳米尺寸的氮化碳颗粒与其他物质的复合形成，具有优异的催化性能和独特的物理化学特性。本文将详细介绍纳米复合氮化碳催化材料的制备方法、结构特点以及在催化领域中的应用。 2. 制备方法 2.1 化学气相沉积法 纳米复合氮化碳催化材料可以通过化学气相沉积法制备。该方法利用高温下将含有碳源和氮源的前驱体分子分解，并在金属基底上形成纳米尺寸的颗粒。同时，可以控制反应条件来引入其他元素或物质，实现纳米复合结构的形成。 2.2 水热法 水热法也是一种常用的制备纳米复合氮化碳催化材料的方法。该方法利用高温高压下水溶液中的反应物发生溶胶-凝胶转化，形成纳米尺寸的颗粒。通过调控反应条 件和添加适当的添加剂，可以实现纳米复合结构的形成。 3. 结构特点 纳米复合氮化碳催化材料具有以下主要结构特点： 3.1 纳米尺寸 纳米复合氮化碳催化材料的颗粒尺寸通常在几十到几百纳米之间，具有较大的比表面积和丰富的活性位点。这使得该材料在催化反应中具有更高的反应活性和选择性。
3.2 复合结构 纳米复合氮化碳催化材料由氮化碳基底与其他物质的复合形成。这种复合结构不仅可以调控材料的物理化学性质，还能引入新的功能组分，拓展催化材料的应用范围。 3.3 氮含量调控 氮是纳米复合氮化碳催化材料中重要的元素之一，其含量对材料性能有重要影响。通过调控制备方法和反应条件，可以实现对氮含量的精确调控，从而优化催化材料的性能。 4. 催化性能 纳米复合氮化碳催化材料具有优异的催化性能，广泛应用于各个领域。以下是该材料在几个重要领域的应用示例： 4.1 电催化 纳米复合氮化碳催化材料在电催化领域中具有广泛应用。例如，它可以作为电催化剂用于燃料电池中的氧还原反应，提高燃料电池的效率和稳定性。 4.2 光催化 纳米复合氮化碳催化材料在光催化领域中也具有重要应用价值。由于其特殊的光吸收性质和优异的载流子传输性能，它可以作为光催化剂用于水分解、有机污染物降解等反应。 4.3 催化转化 纳米复合氮化碳催化材料还可以应用于其他各种催化转化反应。例如，它可以作为催化剂用于有机合成中的氧代、硫代和氮代反应，提高反应速率和选择性。 5. 发展前景 纳米复合氮化碳催化材料具有广阔的应用前景。随着科学技术的不断进步，人们对高效、可持续的催化材料需求日益增加。纳米复合氮化碳催化材料以其独特的结构和优异的性能，在能源、环境、有机合成等领域中具有重要应用潜力。
氮化碳基光催化材料的制备及性能
氮化碳基光催化材料的制备及性能 随着环境问题的日益严重，光催化技术作为一种绿色环保的能源转化和环境治理技术，越来越受到人们的。光催化材料在光照条件下能够激发电子跃迁，将光能转化为化学能，从而实现污染物的降解和转化。近年来，氮化碳基光催化材料因其优异的物理、化学性能而备受。本文将介绍氮化碳基光催化材料的制备及性能，以期为未来的研究提供参考。 氮化碳基光催化材料的制备方法主要包括热解法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等。其中，热解法是最常用的制备方法之一，其工艺流程如下： 准备原料：通常使用尿素、蔗糖等含氮化合物作为氮源，石墨炭、活性炭等作为碳源。 混合：将氮源和碳源按照一定比例混合，并加入适量的催化剂。 热解：将混合物在高温下进行热解，生成氮化碳基材料。 气氛控制：在热解过程中需要严格控制反应气氛，以避免材料被氧化或碳化。
收集：收集热解后的产物，并进行洗涤、干燥等处理。 通过调整原料比例、热解温度等参数，可以实现对氮化碳基光催化材料性能的调控。实验过程中还需注意安全问题，避免高温和有害气体的危害。 氮化碳基光催化材料具有优异的光催化性能，其主要表现在以下几个方面： 光催化活性：氮化碳基材料具有较高的光催化活性，能够降解多种有机污染物，如苯酚、染料、农药等。 稳定性：与其他光催化材料相比，氮化碳基材料具有较好的稳定性，能够在高温、强酸、强碱等恶劣环境下保持较高的活性。 耐久性：氮化碳基材料的耐久性较好，能够连续使用较长时间，具有较长的使用寿命。 氮化碳基光催化材料具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：环境污染治理：氮化碳基材料可以用于降解水中的有机污染物，净化水质。同时，还可以用于空气净化，去除空气中的有害物质。 光电催化：光电催化是一种将太阳能转化为电能的光电转换技术。氮
溶剂热法制备纳米氮化碳
STUDY ON SPECTRA AND SPECTRAL LINES ABSTRACT Spectroscopy is a branch of Optics, it study the production of a spectrum of various substances and their interaction with matter. By spectroscopy, one can obtain atoms, molecules level structure, level lifetime, electron configuration, molecular geometry, chemical nature, and many other substances kinetics knowledge of the structure. Currently, spectroscopic studies of many quantitative and semi-quantitative analysis of the composition and structure must fit in the band on the basis of calculation, therefore, many of the relevant bands fitting calculation method and the problem has always been among the most popular academic research spectrum one of the topics. In the band fitting mathematical processing, linear functions, and half- width is bound to involve. This article describes: 1. Spectroscopy formation, history, application and prospects. (2) The introduction of spectral line broadening of spectral lines as well as the physical meaning. And in this thesis, we discuss the natural broadening, Doppler broadening, Lorentz broadening, Voigt broadening and external fields (mainly discussed the electric and magnetic fields) line broadening of the physical mechanism, and we give out the expression of the half-width for different widen mechanisms. Especially the application of the Fourier transform discussed Voigt broadening mechanism half-width expression research methods, which provides a method and ideas for the closest to the actual spectral line broadening Voigt profile. KEY WORDS: Spectroscopy，Spectral profile，Spectral widenning，half-width