氮掺杂纳米TiO2的制备与表征

采用溶胶凝胶法制备TiO2前驱体,分别在氮气和空气中,不同温度和时间条件下焙烧,制备纳米TiO2.研究了气氛、温度、时问对TiO2品相、平均粒径、吸收波长、表面元素组成等的影响.结果表明,氮气中焙烧制备的TiO2比同样条件下在空气中焙烧制备的样品具有更高的相转变温度、更小的晶体平均粒径、更高的表面吸附氧和间隙态N含量、更长的吸收波长.氮气中550℃焙烧4h制备的TiO2吸收波长达435nm.     

纳米多孔TiO2薄膜的合成及其光电化学性能

采用溶胶-凝胶、水热合成、旋转涂覆等方法制备了纳米多孔TiO2薄膜。以扫描电镜、X射线衍射等手段，分析了不同纳米多孔TiO2薄膜的结构。通过比较不同薄膜制作的染料敏化太阳能电池性能，寻求不同方法所制备薄膜对DSC性能的影响因素。实验结果表明，旋转涂覆法所制备的染料敏化太阳能电池具有较高的光电化学性能，在50mW／cm^2的模拟光照下（AM1．5）开路电压为0．696V，短路电流为6．19mA／cm^2，填充因子为0．584。     

TiO2-白云母纳米复合材料的制备及其表面化学特征

TiO2－白云母纳米复合材料属纳米薄膜材料，具有优异的珠光效应。本文利用化学液相沉积法制备出不同类型（单覆层、多覆层）的TiO2－白云母纳米复合材料，并利用扫描电子显微镜（SEM）和粉晶X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对其进行了分析。SEM分析显示：所制备的TiO2－白云母纳米复合材料TiO2的颗粒直径在20－60nm之间，且颗粒均匀、界限清晰，表面平整。XRD分析表明：导晶剂Sn^4 对于提高TiO2向金红石转化起到了重要作用。XPS研究发现TiO2纳米镀层除Ti、O外还有以类同像替代Ti^4 形式存在的导晶离子Sn^4 和由载体白云母扩散的Si、Al、K成分。同时，表面O不足，偏离TiO2理想组成；随TiO2纳米镀层厚度的，TiO2逐渐接近理想成分；并且O（ls)、Ti(2p)向高结合能漂移，结合能增大，次外层比最外层组分具有较强的化学键合，最外层组分则表现出一定的化学活性。     

微晶白云母负载纳米TiO2及其光催化性能研究

以微晶白云母为载体,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法合成制备微晶白云母负载纳米TiO2光催化剂,然后用X射线衍射,扫描电镜等对微晶白云母负载TiO2光催化剂进行表征。再以微晶白云母负载纳米TiO2光催化剂对亚甲基蓝进行了光催化降解研究,特别针对有无紫外光照射条件下微晶白云母、纳米TiO2、微晶白云母/纳米TiO2等在亚甲基蓝溶液中的行为进行研究,结果表明:所制备的微晶白云母负载TiO2光催化剂对亚甲基蓝具有较好的光催化降解能力,1250目微晶白云母负载TiO2在紫外光照射下光催化反应4h,其降解率可达99%以上。     

纳米TiO2/天然矿物复合材料的环境效应

本文系统论述了国内外有关纳米TiO2/矿物复合材料的研究和应用现状,重点介绍了负载纳米TiO2的矿物种类及其复合材料在环境科学研究中的应用。分别介绍了氧化物、层状硅酸盐、架状硅酸盐和硅藻土,重点论述了层状硅酸盐类。纳米TiO2/矿物复合材料主要应用于降解有机污染物(如有机染料、苯酚、甲基橙、亚甲基蓝、邻氯苯酚、DDVP、HCH、DDT、DDE、DDD、反式氯丹和顺式氯丹等),将其变为H2O、CO2等无害小分子化合物,不产生二次污染。纳米TiO2/天然矿物复合材料对污染物的降解效果优于单相TiO2,在环境方面的应用很有潜力。     

凹凸棒石-TiO2-磁性颗粒纳米复合材料的制备

为制备具有高效吸附、光催化性能,可磁分离回收催化剂的凹凸棒石-TiO2-磁颗粒纳米复合材料,本文研究了不同反应温度、不同量的氧化剂加量、不同的碱加入量对复合材料磁化率的影响,并利用透射电镜、X射线粉末衍射对制备的复合材料结构和微形貌进行了表征。实验结果表明,在70℃下,Fe2 ∶OH-∶NO3-质量比为1∶0.6∶0.056时,反应生成的产物再经500℃煅烧,获得的凹凸棒石-TiO2-磁性颗粒纳米复合材料的磁化率最高。高分辨透射电镜表征结果显示,经500℃煅烧获得的凹凸棒石-TiO2-磁性颗粒复合材料,其TiO2和磁性颗粒非常均匀地吸附在凹凸棒石表面。     

溶胶-凝胶法制备掺铈纳米TiO2光催化剂降解NO2-的研究

利用X射线粉晶衍射、扫描电镜、透射电镜等方法分析煅烧温度、保温时间等因素对以溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2及掺铈纳米TiO2光催化剂的相组成、晶粒大小的影响,煅烧温度升高使晶粒粒径增大并使物相组成发生改变,保温时间增加使晶粒粒径增大以及结晶度增高;利用所制备样品对亚硝酸盐进行光催化降解试验研究,结果表明样品的制备条件、光催化剂的晶粒大小、光催化时间对亚硝酸盐的降解率有重要影响,铈的掺入有利于提高亚硝酸盐的降解率,掺铈量在1％～3％范围内,亚硝酸盐的光催化降解率随掺铈量的增加而提高。     

纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝

在以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法合成制备纳米TiO2催化剂样品的基础上,将其用于在紫外光照射和无光照射条件下进行亚甲基蓝降解的实验研究,并与P-25纳米TiO2进行光催化降解对比研究。对在不同条件下合成制备样品的光催化降解率的差异,通过X射线粉晶衍射、扫描电镜等从物相组成、微观结构等因素上进行了分析和探讨。结果表明,采用溶胶-凝胶法在450℃焙烧2 h所得到的纳米TiO2具有很好的光催化降解亚甲基蓝的能力,当催化剂样品质量浓度为2.5 g/L,亚甲基蓝初始浓度为5.0 mg/L时,室温下光催化反应3 h,其降解率达98%以上,其光催化降解率比P-25纳米TiO2高;光催化降解率与催化剂样品的制备条件、物相组成、颗粒尺寸等因素有关。     

Fe2O3-TiO2复合光催化剂的制备及其对染料酸性大红降解的光催化活性研究

以氧化铁红粉末为载体,钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,制备了Fe2O3-TiO2光催化剂。用XRD、TEM等对催化剂的物相、形貌进行了表征,并通过对酸性大红GR染料废水进行光催化降解实验,研究了催化剂的投加量、光照时间以及起始浓度、pH值、回收方法及催化剂重复使用次数对酸性大红染料废水光降解作用的影响。实验结果表明,氧化铁红粉末负载TiO2催化剂有很好的吸附和光催化性能,并可以多次回收重复使用,在投加量为0.4g/L的条件下,光催化效果最好,1h后的脱色率可达95%以上。     

静电自组装制备斜发沸石负载纳米TiO2吸附及光催化降解甲基橙染料研究

为了实现纳米TiO2的固定化负载,提高材料对污染物的光催化效率,采用静电自组装方法制备了天然斜发沸石负载纳米TiO2光催化材料。采用硅烷偶联剂(OCH3)3Si(CH2)3SH干法改性斜发沸石,采用30%H2O2/HOAc氧化剂将偶联剂巯基基团(—SH)氧化为易电离的磺酸基基团(—SO3H),带负电荷的沸石与钛聚合阳离子在静电引力的作用下自发地组装在一起,经一定温度的焙烧得到斜发沸石负载纳米TiO2光催化材料。采用XRD和SEM对材料进行分析和表征,采用甲基橙染料评价材料的吸附和光催化性能,结果表明:沸石负载纳米TiO2对甲基橙染料具有吸附与光催化的协同作用,静电自组装方法制备的材料的光催化性能较传统方法有所提高。     

萃取色谱分离—原子发射光谱测定超高纯氧化铽和氧化镝中痕量稀土杂质

研究了２＿乙基己基膦酸单２＿乙基己酯萃取色谱分离＿原子发射光谱测定超高纯Ｔｂ４Ｏ７和Ｄｙ２Ｏ３中痕量稀土杂质，方法可用于纯度（质量分数ｗ）为９９９９９９％～９９９９９９９％Ｔｂ４Ｏ７和Ｄｙ２Ｏ３的分析。在铽和镝的样品中其它稀土杂质的回收率分别为７３％～１３３％和９５％～１２０％，６次测定平均值的相对标准偏差分别为５８％～２２％和７９％～２０％，分离周期为９ｈ和１２ｈ。     

Time-resolved luminescence of Fe3+ and Mn2+ ions in hydrous volcanic glasses

 Time-resolved luminescence spectra of natural and synthetic hydrous volcanic glasses with different colors and different Fe, Mn, and H₂O content were measured, and the implications for the glass structure are discussed. Three luminescence ranges are observed at about 380–460, 500–560, and 700–760 nm. The very short-living (lifetimes less than 40 ns) blue band (380–460 nm) is most probably due to the ⁴T₂(⁴D) →⁶A₁(⁶S) and ⁴A₁(⁴G) →⁶A₁(⁶S) ligand field transitions of Fe³⁺. The green luminescence (500–560 nm) arises from the Mn²⁺ transition ⁴T₁(⁴G) →⁶A₁(⁶S). It shows weak vibronic structure, short lifetimes less than 250 μs, and indicates that Mn²⁺ is tetrahedrally coordinated, occupying sites with similar distortions and ion–oxygen interactions in all samples studied. The red luminescence (700–760 nm) arising from the ⁴T₁(⁴G) →⁶A₁(⁶S) transition of Fe³⁺ has much longer lifetimes of the order of several ms, and indicates that ferric iron is also mainly tetrahedrally coordinated. Increasing the total water content of the glasses leads to quenching of the red luminescence and decrease of the distortions of the Fe³⁺ polyhedra. Received: 30 July 2001 / Accepted: 15 November 2001     

称重法配制标准溶液研究及其不确定度评估

在标准溶液配制及稀释的过程中放弃了传统的定量移液管,采用精密电子天平作为定量工具。精密电子天平准确度高,重复性好,不需考虑溶液黏度、管口流速等因素对不确定度的影响,而且明显地降低了在标准溶液逐级稀释过程中由于读数、操作等原因产生的误差,可实现大比例稀释,操作简便。根据《化学分析中不确定度的评估指南》(CNAL/AG07:2002)评定了此方法与传统溶液配制方法的不确定度。利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)验证了其准确性和线性,均获得满意结果。本法适用于ICP-AES法测定样品中的主元素(含量在x%~xx%)时的标准溶液配制,也可应用于原子荧光光谱、原子吸收光谱等仪器系列标准溶液的配制。     

Fe3+ -SiO2-TiO2薄膜的制备及其光催化活性

Sol-gel法制备Fe3 掺杂TiO2催化剂的基础上,掺入SiO2纳米粉体,制备了一种改性Fe3 -SiO2-TiO2薄膜。以甲醛为降解对象,探讨金属掺杂和半导体复合量、活化温度、负载量等对该薄膜光催化活性的影响。结果表明,在500℃焙烧、质量比Fe3 ∶SiO2∶TiO2=1.0∶12∶100、镀膜5层时,Fe3 -SiO2-TiO2薄膜的光催化活性最高,150min后甲醛降解率达93%,是单纯TiO2薄膜的1.9倍。     

三维地层网格剖分方法与应用

针对三维地层表示中散乱点的三角化问题,提出了一种新的剖分算法——环形三角剖分算法．该算法首先在散乱点中心构造初始三角形,并将其3条边作为初始环形路径;然后对环形路径上的每条线段,都在其外围寻找与两端点所成夹角最大的点构造新三角形,并将其纳入环形路径,从而使环形路径不断向外围扩展;重复此扩展过程直到所有散乱点都处于路径范围内．对上述剖分中遗漏的小块区域形成的“空洞”,利用简单多边形的三角剖分方法实现三角化．此算法时问复杂性介于O(n)与O(n^2)之间,其效率体现在：只搜索外围散乱点,减少了夹角计算过程;只对已扩展点进行“空洞”判断,节省了处理时间．将此环形三角剖分算法应用于广东省东深供水改造工程的三维地层构造与分析中,取得了,良好的剖分效果和执行效率,对地层的任意剖切和开挖分析均具有良好的支持．     

共沉淀法制备含Zn水滑石及光催化性能

以共沉淀法制备Zn~(2+)和M~(3+)(M为Al、Cr、Fe)摩尔比为3:1,CO_3~(2-)为层间阴离子的含Zn水滑石(Zn_3M-CO_3-LDHs)。分别采用粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和热重-差热分析(TG-DTA)等技术对3种含Zn水滑石的结构和性质进行表征。结果表明合成的3种含Zn水滑石都具有碳酸根柱撑水滑石的典型层状结构,且结构规整、晶相单一。Zn_3Cr-CO_3-LDHs在可见光区域的吸收范围最宽。热稳定性顺序为Zn_3Cr-CO_3-LDHsZn_3Al-CO_3-LDHsZn_3Fe-CO_3-LDHs。测试了3种含Zn水滑石的光催化降解罗丹明B溶液性能,结果表明:3种含Zn水滑石均能有效光催化降解罗丹明B,Zn_3Cr-CO_3-LDHs光催化罗丹明B 70 min的降解率达到95.8%,光催化效果最好;Zn_3Al-CO_3-LDHs和Zn_3Fe-CO_3-LDHs的光催化降解率超过84%,光催化效果相近。动力学研究表明3种含Zn水滑石光催化降解罗丹明B过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数大小顺序为:Zn_3Cr-CO_3-LDHsZn_3Al-CO_3-LDHsZn_3Fe-CO_3-LDHs。     

Determination of Platinum and Palladium in Geological Samples by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry after Preconcentration with Immobilised Nanometric Titanium Dioxide

A new method has been developed for the determination of platinum and palladium based on separation and preconcentration with a microcolumn packed with nanometric TiO₂ immobilised on silica gel (immobilised nanometric TiO₂) prior to their determination by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry. The optimum experimental parameters for the preconcentration of Pt and Pd, such as the pH of the sample solution, its flow rate and volume, the type and concentration of eluent and interfering ions, have been investigated. Platinum and Pd could be quantitatively retained by immobilised nanometric TiO₂ in the pH range 6–8, then eluted completely with 2.0 ml of 3% m/v thiourea in 1.0 mol l⁻¹ HNO₃. The detection limits of this method for Pt and Pd were 12 and 7. 6 ng l⁻¹ with an enrichment factor of 100, and the relative standard deviations were 4.7% and 3.3% at the 10 ng ml⁻¹ level. The method has been applied for the determination of Pt and Pd in geological samples with satisfactory results.     

遥感影像三维可视化的实现及应用初探

三维可视化是众多GIS应用中的重要组成部分。本文就如何利用地形图和遥感图像等多源数据实现三维可视化的技术路线及相关原理作了详尽阐述并对其在地质中的应用做了初步探究,对野外地质区调工作部署有一定的辅助指导意义。     

海南岛高通岭钼矿床赋矿岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素和Ce4+/Ce3+特征

高通岭钼矿床位于海南岛中部的早白垩世—晚白垩世高通岭岩体中,是一个小型热液脉型钼矿床。作者对赋矿围岩黑云母钾长花岗岩进行了岩相学观察、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、锆石Lu-Hf同位素测试和锆石微量元素分析。结果显示:赋矿围岩矿物组合为钾长石(45%~60%)、石英(20%~30%)、斜长石(10%~20%)及黑云母(10%~15%);矿石矿物以辉钼矿为主,矿石类型主要为石英脉型,次为蚀变黑云母钾长花岗岩型和碎裂岩型;高通岭岩体中的锆石,具有清晰的振荡环带,显示其岩浆成因;锆石U-Pb年代学研究获得206U/238Pb加权平均年龄为(102.5±1.8)Ma,锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值为0.282 349~0.282 663,εHf(t)为-12.8~-1.7,二阶段地壳模式年龄(TCDM)为1976~1271 Ma,峰值为1450~1400 Ma,锆石稀土元素配分模式显示高通岭岩体的陆壳源区属性。地表取样的黑云母钾长花岗岩(GTL-03和GTL-04)具有较低Ce~(4+)/Ce~(3+)比值(160左右),反映了较低氧逸度,钻孔取样的黑云母钾长花岗岩具有较高Ce~(4+)/Ce~(3+)比值(平均值377)。高通岭岩体总体上氧逸度较低,暗示其大规模成矿潜力较低。     

硅热还原氮化法粉煤灰制备Sialon粉体的研究

在流动的N2气中,以粉煤灰和硅粉为原料,添加理论值和超理论值的硅粉,配料制成坯体,研究了坯体在1350~1500℃下氮化反应6 h的质量变化、物相转化规律和产物的形态特征。结果表明,坯体在1350℃、1400℃和1450℃时质量不断增加,1500℃时则急剧下降;1450℃时-βSialon含量最大,O-’Sialon则最低,当硅含量超理论值的10%时,Sialon固溶体总含量达到最大值(85.6%);Sialon形态多为花瓣状聚集态,并伴随出现少量的Si3N4纤维。