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[期刊论文] 郭鹏 韦万峰 杨帆 杨晓宇
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CSTPCD 北大核心
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摘要:再生集料及界面过渡区的性质对再生混凝土性能有重要影响.基于国内外再生混凝土的研究现状,分析了再生集料性质与界面过渡区的微观结构对再生混凝土物理力学性能的影响,总结了再生混凝土性能的改善措施.根据再生混凝土现阶段存在问题,提出今后应注重再生集料加工工艺优化、再生集料分级评估、界面过渡区微观结构及再生混凝土耐久性等方面的研究.
摘要:介绍了石墨型氮化碳的结构和其在催化方面的应用如光解水制氢制氧、光催化污染物分解、催化有机反应等,阐述了进一步提高g C3N4光催化活性的方法,包括金属元素的掺杂、非金属元素的掺杂、半导体复合、贵金属沉积、形貌调控、非金属材料的复合等.最后展望了今后石墨型氮化碳gC3N4的发展方向.
[硕士论文] 杨晓宇
材料科学与工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,半导体光催化技术作为一种新兴的环保技术受到广泛关注,且在治理水体污染、大气污染等方面取得较好的使用效果。然而,光生载流子复合率高、太阳光利用率低等是目前光催化剂普遍存在的问题。与传统光催化剂相比,碳、氮元素构成的新型非金属半导体-石墨型氮化碳(g-C3N4)的带隙窄、制备工艺简单且能够吸收可见光进行光催化反应。为了进一步拓宽g-C3N4的可见光响应范围改善光催化性能,本文采用金属元素掺杂和非金属材料复合两种手段对g-C3N4进行改性。首先制备Fe掺杂g-C3N4光催化剂,以NO气体降解率为评价指标,研究掺配比例、煅烧温度、煅烧时间等试验条件对材料光催化性能的影响,优化制备工艺;然后质子化处理Fe-C3N4,将其与还原氧化石墨烯(rGO)复合制备rGO/PFCN三元体系光催化剂,讨论不同rGO掺量对光催化剂性能的影响;最后通过XRD、SEM-EDS、FT-IR、UV-Vis DRS、PL及XPS等表征手段研究Fe-C3N4和rGO/PFCN光催化材料的微观构造和光学性质,探讨光催化改性机理。
  选取硝酸铁九水化合物为掺杂源,与三聚氰胺在水溶液中混合均匀,采用高温煅烧法制备Fe掺杂g-C3N4光催化剂。XRD和FT-IR图谱表明Fe掺杂没有破坏g-C3N4的晶体结构,所带官能团相同,但Fe掺杂抑制了g-C3N4晶粒生长;从样品的SEM图像也可知,Fe掺杂改善了g-C3N4的团聚情况、细化了晶粒尺寸,从而增大了比表面积,有助于反应活性位点增多,与污染物、光照的接触面积增大。分析UV-Vis DRS图谱可知,Fe掺杂改变了g-C3N4的能带结构,使带隙变窄,提高了可见光利用率。通过单因素试验研究Fe掺量、煅烧温度和煅烧时间对掺杂样品性能的影响。结果表明,这三个因素对Fe-C3N4光催化性能的影响具有相同的规律,即随着Fe掺量或煅烧温度或煅烧时间逐渐增加,NO降解率均呈先升后降的趋势。此外,在单因素试验结果的基础上设计正交试验优化掺杂工艺,评价工艺参数对光催化活性的影响大小。
  将最佳工艺条件下制备的Fe-C3N4光催化剂用盐酸质子化处理,然后与氧化石墨烯(GO)复合制备GO/PFCN(P代表质子化,FCN代表Fe-C3N4),经高温还原得到灰色rGO/PFCN三元体系光催化剂,研究不同rGO掺量对样品微观构造、光学性质及光催化性能的影响。rGO/PFCN光催化剂的XRD、FT-IR图谱的特征峰位置与纯g-C3N4,Fe-C3N4基本一致,说明质子化处理、rGO掺杂保留了g-C3N4结构的完整性。XPS能谱检测到rGO/PFCN除具有和PCN相同的C、N、O元素特征峰外,还存在Fe元素特征峰,且Fe元素是以FeOOH和Fe3+形式存在于光催化剂中。在Fe3+、rGO和g-C3N4相互作用下,各元素不同键合状态的结合能有不同程度轻微偏移。结合UV-Vis DRS和PL等微观表征结果综合分析rGO改性光催化活性机理为:rGO的引入拓宽了g-C3N4、Fe-C3N4的光响应范围,缩短了禁带宽度,提高电子迁移速率,大大抑制了电子空穴对的复合。另外,能谱仪与扫描电镜联用测试结果表明,rGO/PFCN样品中包含C、N、Fe三种元素,与XPS分析结果相符;且rGO/PFCN的颗粒结构更为致密,尺寸小于Fe-C3N4。光催化降解NO气体实验结果显示:随着rGO掺量的增大,NO降解率先增大后减小,其中掺杂1%rGO的三元体系光催化剂NO降解率最大。经光催化降解NO循环实验发现,1rGO/PFCN光催化剂的性能较为稳定,不易被光腐蚀,尤其当循环次数超过3时,对NO的降解效果趋于稳定。
摘要:文章以钛酸四丁酯为前驱体,硝酸铈为Ce元素掺杂源,通过溶胶-凝胶法制备纳米Ce-TiO2改性光催化材料.研究了Ce掺杂量、煅烧温度及煅烧时间等因素对Ce-TiO2的光降解性能、结晶性能和晶型结构的影响.结果表明:当Ce掺量为0.2%、煅烧温度为600℃、煅烧时间为2h时,Ce-TiO2光催化剂对亚甲基蓝溶液存在较高的光降解率;Ce掺量的增大会减弱光催化剂的结晶性能,而煅烧温度的升高可减少样品的有机杂质和增大晶粒尺寸.
摘要:根据热反射涂料的基本特点和组成,结合道路材料的功能需求,选用耐磨性和黏附力较好的环氧树脂为成膜物质,TiO2、SiO2和消光粉为主要功能填料,通过正交试验优选出黏度适宜、光泽度低以及降温效果好的涂料配方.评价了热反射涂料的室内外降温效果,并分析了该涂料的综合路用性能.结果表明,热反射涂料的较佳配方为12% TiO2,4% SiO2和4%消光粉;当涂料用量为0.8kg/m2时,该热反射涂层试件在室内可降低温度12~14℃,在太阳辐射下则可降低温度7~9℃;热反射涂层铺装具有较好的耐磨性,但路面抗滑性有一定程度下降,需添加抗滑粒料满足行车安全性要求.
摘要:模型准备首先应选定一些影响通行能力的指标进行定量分析,构造出一种可以衡量小区开放前后由于路线增加而缓解交通的能力水平的方法.同时,小区开放会增加一定量的信号灯交叉口,这将增加车辆在信号交叉口的延误时间.其次建立一个可以确定进入小区的部分车辆后到达目的地的行程时间与不进入小区的行程时间的差值的算式.最终,将小区开放后因交通分流而起到的正面效益与更多交叉口延误时间的负面效益这两者进行合理比较,确定小区开放总的社会效益.
摘要:以稀土镧( La)为掺杂元素,采用浸渍法和溶胶凝胶法分别制备镧掺杂TiO2纳米光催化剂,用NO气体为污染源测试两种方法制备改性La-TiO2的晶相结构与光催化活性。结果表明,溶胶凝胶法较浸渍法制备得到光催化剂有粒径小、比表面积大的优点,且在La最佳掺量下,溶胶凝胶法制备的光催化剂对NO气体的降解率为60.1%,较浸渍法制备的光催化剂高出9.6%。
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