可见光响应型窄带隙半导体光催化材料的研究及应用进展

近年来,窄带隙半导体材料因具有吸收太阳光可见波段能量、可见光催化降解有机物及可见光解水制氢的优异特性而成为新型半导体材料的研发热点.综述了以TiO2为代表的传统半导体材料掺杂体系以及全新组成材料体系等两大类具有窄带隙半导体特性的材料种类、光催化性能的影响因素、材料制备工艺以及应用前景,并在此基础上展望了研究与发展方向.

层状纳米光催化复合材料HNbWO6/Pt的合成及性质

用固相合成法合成出LiNbWO6，并用离子交换法制备出HNbWO6;通过PrNH2层间膨胀、Pt(NH3)2+4层间插入和紫外光分解等反应，合成出一种新的层状光催化纳米复合材料HNbWO6/Pt，并比较了不同合成方法对样品性能的影响.X射线衍射、漫反射、ICP和比表面积测定等的表征结果表明:该样品的层间高度为0.3～0.5nm，禁带能隙为2.25～3.10eV.用波长大于290nm的450W汞灯照射5h，1g样品可催化分解甲醇溶液(10%)产生氢气约40ml，表明所研制的层状纳米复合材料具有较高的光催化活性.

非本征法布里-珀罗光纤氢气传感器的研究

提出了一种基于钯膜的非本征法布里-珀罗光纤氢气传感器的方案.钯在氢气环境中吸收一定量的氢并使其体积膨胀, 而传感器腔长在应力的作用下发生变化.分析了其应力的传递过程,建立了法布里-珀罗腔腔长变化与氢浓度关系的数学模型.通过实验研究了该传感器的氢响应特性,理论模型预测的氢气浓度与实验结果吻合.

射频溅射法制备的纳米硅薄膜的能带结构和Ⅰ-Ⅴ特性

用高频溅射法在P型硅衬底上生长了纳米硅薄膜,衬底温度控制在95℃左右,工作气体选用H2+Ar,氢气的分压控制在31%到70%,同时改变薄膜的沉积时间.Tauc曲线显示出用射频溅射法制备的薄膜是一种宽带隙材料.结合实验数据,在HQD理论基础上,给出了这种薄膜的能带结构图,并在理论和实验上分别对薄膜的Ⅰ-Ⅴ特性进行了研究.

脉冲激光沉积碳薄膜生长中氢气的作用

采用石墨靶,通过脉冲激光沉积技术在温度为20℃的玻璃和硅衬底上沉积出厚度为100nm的碳薄膜,所用的激光源是ArF激光(λ＝193nm, 24ns). 通过调节氢气流量使反应室的压力在1.33×10-5～133Pa之间变化. 拉曼光谱测量显示有一1550cm-1为中心的宽峰, 这与用其他方法制备的典型类金刚石碳(DLC)膜相类似, 随着增大氢气压力,膜的吸收系数减小, 而光带隙增大. 在氢气压力为133Pa下沉积的薄膜具有大于2.5eV的光带隙, 比无氢气气氛下沉积的薄膜的光带隙大1倍. 结果表明, 氢气对蚀刻sp2键是有效的. 在PLD法中, 从靶中喷射的等离子体物质和氢分子预先被离解成原子

重整富氢在润滑油加氢装置中的应用

通过对40万t/a润滑油加氢处理装置反应器氢分压系统及新氢压缩机系统的理论核算，论证了连续重整装置富氢在加氢装置应用的可行性。采用重整富氢成功地取代了制氢装置，获得了良好的应用效果。

(SrTiO_3)_(1-x)(SrTaO_2N)_x固溶体的制备及光催化性能研究

通过高温固相反应合成了N掺杂的SrTiO_3和(SrTiO_3)_(1-x)(SrTaO_2N)_x固溶体,对其进行了X射线衍射,紫外可见吸收光谱,X射线光电子能谱分析和比表面积的表征.随x由0增大至0.4,固溶体带隙变窄,由3.2eV降至2.3eV,吸收光谱由紫外光区扩展到可见光区.在甲醇溶液(50 mL CH_3OH+220 mL H_2O)中进行了光催化分解水产生氢气的反应,在硝酸银溶液(270 mL,0.01 mol·L~(-1))中进行了光催化分解水产生氧气的反应,在可见光(λ>420nm)照射下,实现了可见光响应的光催化分解水.

光催化剂Bi1-xGdxVO4的制备和表征及其光催化分解水

通过高温周相法合成了不同组分的光催化剂Bi1-xGdxVO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,0.9,1.0),并用x射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、比表面积分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)对催化剂Bi1-xGdxVO4进行了表征和分析.XRD结果表明,在Bi1-xGdxVO4中存在两种结构,当0.3≤x≤1.0时,Bi1-xGdxVO4为四方晶系硅酸锆型结构;当x=0时,为单斜晶系白钨矿结构BiVO4;当0

大规模海上风电的非并网多元化应用研究——变海上风电场输电上岸为直接输产品上岸的探索

针对海上风电大规模发展成本高、并网难、故障概率高的瓶颈,提出了一种海上大规模风电非并网多元化应用系统.该系统突破海上大规模风电并网的单一应用模式,通过必要的技术创新与集成,将大规模海上风电与高载能产业(如海水淡化、电解水制氢和电解铝等)直接耦合形成一个完整的新系统,变海上风电场输电上岸为直接输产品上岸,不仅破解了大规模、超大规模海上风电应用难题,而且大幅度节省海上风电场投资成本,提高了风电利用效率,具有十分重要的现实和战略意义.

长三角浅海辐射沙洲风能资源开发与非并网风电产业发展研究

近年来,由于长三角地区经济快速发展,时能源的需求量迅速增加,其中电力的缺口尤其明显,同时更面临着严峻的环境污染形势,迫切需要改变能源格局,改善生态环境,对新能源与可再生能源进行大规模的开发应用.位于长三角的东台、如东、大丰三市浅海辐射沙洲风能资源十分丰富,具有地质务件优越、灾害性气象概率低、没有航道、没有大型渔场和地下线缆,又地处电力负荷中心、高新技术产业基础好、人才基础厚实、资本市场发育良好、内在动力强等优势,非常适合发展大规模、超大规模海上风电场,发展空间巨大,如开发其中15%的风能资源,即可兴建一个相当于年产4250×10~4t标煤(相当于年开采量2980×10~4t原油)、每年减排1.