光催化材料常用的表征方法有哪些

光催化材料常用的表征方法有哪些,第1张

1、粉末X射线衍射法,除了用于对固体样品进行物相分析外,还可用来测定晶体 结构的晶胞参数、点阵型式及简单结构的原子坐标。X射线衍射分析用于物相分析 的原理是:由各衍射峰的角度位置所确定的晶面间距d以及它们的相对强度Ilh是物 质的固有特征。

而每种物质都有特定的晶胞尺寸和晶体结构,这些又都与衍射强 度和衍射角有着对应关系,因此,可以根据衍射数据来鉴别晶体结构。此外,依据XRD衍射图,利用Schercr公式:,K,, (2), Lcos,式中p为衍射峰的半高宽所对应的弧度值K为形态常数,可取0.94或0.89。

为X 射线波长,当使用铜靶时,又1.54187 AL为粒度大小或一致衍射晶畴大小e为 布拉格衍射角。用衍射峰的半高宽FWHM和位置(2a)可以计算纳米粒子的粒径。

2、热分析表征。热分析技术应用于固体催化剂方面的研究,主要是利用热分析跟踪氧化物制 备过程中的重量变化、热变化和状态变化。

采用的热分析技术是在氧化物分析中常用的示差扫描热法和热重法,简称为DSC-TG法。采用STA-449C型综合热分析仪(德,10国耐驰)进行热分析,N2保护器。升温速率为10 C.min 。

3、扫描隧道显微镜法。扫描隧道显微镜有原子量级的高分辨率,其平行和垂直于表面方向的分辨率 分别为0.1 nm和0.01nm,即能够分辨出单个原子,因此可直接观察晶体表面的近原子像其次是能得到表面的三维图像,可用于测量具有周期性或不具备周期性的 表面结构。

通过探针可以操纵和移动单个分子或原子,按照人们的意愿排布分子 和原子,以及实现对表面进行纳米尺度的微加工。

4、透射电子显微镜法。透射电镜可用于观测微粒的尺寸、形态、粒径大小、分布状况、粒径分布范 围等,并用统计平均方法计算粒径,一般的电镜观察的是产物粒子的颗粒度而不 是晶粒度。高分辨电子显微镜(HRTEM)可直接观察微晶结构,尤其是为界面原 子结构分析提供了有效手段。

它可以观察到微小颗粒的固体外观,根据晶体形貌 和相应的衍射花样、高分辨像可以研究晶体的生长方向。测试样品的制备同SEM 样品。本研究采用 JEM-3010E高分辨透射电子显微镜(日本理学)分析晶体结构, 加速电压为200 kV 。

5、X射线能量弥散谱仪法。每一种元素都有它自己的特征X射线,根据特征X射线的波长和强度就能得出定性和定量的分析结果,这是用X射线做成分分析的理论依据。

EDS分析的元 素范围Be4-U9a,一般的测量限度是0.01%,最小的分析区域在5~50A,分析时间几分钟即可。X射线能谱仪是一种微区微量分析仪。

扩展资料:

世界上能作为光催化材料的有很多,包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光触媒材料。

在早期,也曾经较多使用硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料,但是由于这两者的化学性质不稳定,会在光催化的同时发生光溶解,溶出有害的金属离子具有一定的生物毒性,故发达国家目前已经很少将它们用作为民用光催化材料,部分工业光催化领域还在使用 [1]  。

性能:由CeO2(70%-90%) ZrO2(30%-10%)组成,形成ZrO2稳定CeO2的均匀复合物,外观呈浅黄色,具有纳米层状结构,在 1000℃ 经4小时老化后,比表面仍较大(>15M# G),因此高温下也能保持较高的活性。

用途:适用于高温催化材料,如汽车尾气催化剂。

参考资料:百度百科-光催化材料

参考资料:CNKI学问-基于二氧化钛空心复合材料的制备及其光催化性能

二氧化锡电级

二氧化锡(SnO2)电极广泛应用于高档光学玻璃的熔炼以及电解铝行业,二氧化锡电级尤其适用于火石类玻璃、钡火石、钡冕,以及重冕玻璃等的熔炼,且对玻璃不产生污染。此项成果已通过河南省科技厅组织的专家鉴定,整体性能指标在国内处于领先水平,二氧化锡电级主要指标已达到国际先进水平。

SnO2 电极性能技术指标

1、体积密度 6.38-6.58g/cm3

2、抗弯强度

室 温 1155kg/cm2

1000℃ 641kg/cm2

1200℃ 166kg/cm2

1400℃ 95kg/cm2

3、电阻率 (Ω· cm)

室 温 93

400℃ 6.1000

600℃ 1.4000

800℃ 0.0200

900℃ 0.0150

1000℃ 0.0098

1100℃ 0.0084

4、抗钠钙玻璃侵蚀速率 (mm/h)

1000℃ 0.53 x 10-3

1100℃ 0.63 x 10-3

5、热膨胀率 (1200℃ )

0.69%

SnO2为N型半导体结构,是一种优良的气敏和湿敏材料.介绍了纳米SnO2的主要用途以及电弧气相法、溶胶-凝胶法、水热反应法和机械化学法等制备技术,探讨了SnO2的气敏机理,包括晶体尺寸效应和掺杂效应,并指出了纳米SnO2的发展前景.

此文章太难翻了,50分赏分显得少了。

Characterisation of anodic layers on Cu–10Sn bronze (RDE) in aerated NaCl solution

在充氧NaCl溶液中Cu-10Sn青铜上阳极层的特性表征

a b s t r a c t

摘要:

The anodic surfaces formed on Cu–10Sn (wt.%) alloy (a-bronze) are investigated in aerated 0.1 Maqueous chloride solution, using electrochemical reduction and characterisation methods such as scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometry (EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). 在Cu-10Sn(质量分数)合金(a-青铜)上形成的阳极表面在充氧的0.1M氯化物水溶液中,用扫描电子显微(SEM)、能量离散光谱测定法(EDS)、傅立叶变换户外光谱法(FTIR)、X射线衍射法(XRD)、和X射线光电子能谱法进行了研究。On the whole anodic domain, investigations performed on a bronze rotating disk electrode (RDE) reveal the systematic formation of a uniform oxidation layer. 在整个阳极的范畴内,对青铜旋转圆盘电极(RDE)进行的研究揭示,有一均匀的氧化层系统的形成。It is evidenced that the chemical composition of the layer varies with the applied anodic potential, but also that the latter always exhibits a poorly crystallised (probably nanocrystalline) hydrated and hydroxylated nature. 这证明了该层的化学组分随着所施加的阳极电位而变化,而且后者总是呈现出结晶差的(或许是纳米晶)、水合的和羟化的本质。Close to Eoc, the compounds are mainly (hydroxide) oxides of tin and copper, incorporating very low amounts of chlorides. 接近Eoc,化合物主要是锡和铜的(氢氧化物)氧化物,结合进很低含量的氯化物。At intermediate oxidation potentials corresponding to the active–passive transition, the first oxidation peak corresponds to the formation of hydrated tin oxyhydroxide chloride species which transforms in a more stable one – probably related to theSn(II)?Sn(IV) oxidation. 在与活化-钝化转移相应的中等氧化电位下,第一个氧化峰值对应于水合氢氧化锡氯化物形态的形成,这种形态以一种更稳定的形态变换-或许与Sn(II)-Sn(IV)的氧化有关。At higher anodic potential, on the current plateau, the layer contains hydrated tin (IV) oxyhydroxide and copper chloride (mainly CuCl). 在较高的阳极电位下,在目前的平台上,该层含有水合锡(IV)氢氧化物和氯化铜(主要是CuCl)。However, XRD and XPS results reveal that the barrier layer has a complex nature, including unidentified products and different spatially distributed charged surface zones. 可是XRD和XPS检验的结果揭示,阻挡层有复杂的本质,包括未经识别的产物和不同空间分布的带电表面区。The corrosion mechanism involves an internal oxidation of the alloy linked to a preferential dissolution of copper, namely a decuprification. 腐蚀机理涉及到合金的内部氧化,这与铜的择优溶解相关联,称之为decuprification。对decuprification因子fcu 作了定义和计算。decuprification factor fCu is defined and calculated. Both fCu and the layer thickness increase with the applied potential. We show unambiguously that the tin compounds remain in the corrosion layer, acting as stabilizing species. fcu 和层的厚度都随所施加的电位而增加。我们毫不含糊地证明了,锡化合物保留在腐蚀层,起到稳定物质的作用。

It is suggested that the tin species promote the formation of a network as for tin oxide xerogel, through which copper ions and anions migrate. Both the layer microstructure and the decuprification factor (fCu) are in agreement with those found in Type I patina of ancient bronzes.这告诉我们,锡物质能促进像氧化锡干凝胶那样的网络的形成,铜离子和阴离子就通过它迁移。层的微结构和decuprification因子(fcu)都和古青铜类型1铜绿中发现的相符。


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