一维掺杂TiO2纳米管/分子筛复合材料的制备及选择性光催化性质研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21203043
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    27.0万
  • 负责人：
    杨敏
  • 依托单位：
    哈尔滨工业大学
  • 学科分类：
    B0202.催化化学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2012
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Due to good electrical transport, high surface area and low charge carriers combination losses, one-deminational self-ordered TiO2 nanotubes demonstrate various excellent properties.This kind of material is explored in many applications such as photocatalysis and water spillting. In this project, after fabrications of Nb doped TiO2 nanotubes by electrochemical anodization, zeolites will be synthesized within the nanotubual layer by hydrothermal method. We will focus on producing a novel TiO2/zeolite nanocomposite to enhance both photocatalytic activity and selectivity. Here,zeolite systems act as adsorbents of some orgaincs to enrich a desired specises in nanotubes depending on the specific pore size. Doped Nb is to be great help in photo-electron transport in TiO2 nanotube and modification of the bulk electronic structure, then to produce a higher photocatalytic activity. In order to make clear the effcets of selective photocatalysis on nanocomposite, we will explore the chemical composition, pore size, channel structure and surface hydrophobic/hydrophilic properties of zeolites. Also,the optimal ratio of anatase and rutile in Nb-doped TiO2 nanotube for a higher photocalytic activity will be investigated. The aim of this project is to synthesize the promising photocatalytic functionality of the Nb-doped TiO2 nanotube with the selective capturing ability of zeolites for producing a new type of photocatalyst.
一维自组装有序的TiO2纳米管由于具有高比表面积和快速电子传输等特点在光催化降解有机污染物和光解水制氢等领域受到国内外的广泛关注。本项目提出一种新的研究思路，以同时提高光催化降解效率和增加光催化选择性两方面为目标，将Nb掺杂的TiO2纳米管和分子筛结合。首先用电化学阳极氧化法使用Ti-Nb合金制备Nb掺杂的TiO2纳米管，然后将硅铝酸盐类分子筛以水热法直接生长在管中。利用Nb的掺杂效应提高光生电子在TiO2中的传输性能及改变TiO2的能带结构以提高光催化活性；利用不同分子筛特有的孔道尺寸效应对目标分子进行选择性吸附。研究不同种类分子筛的化学组成、孔径大小、孔道结构及表面亲疏水性对光催化的选择性的影响，同时探究Nb掺杂TiO2纳米管中锐钛矿和金红石的最佳比例，制备出具有高选择性高活性的新型光催化剂。

结项摘要

本项目以提高TiO2纳米管的光电性能为目标展开一系列工作。以Ti-Nb合金为工作电极，利用电化学阳极氧化法直接制备一维自组装有序的Nb2O5-TiO2纳米管阵列，结合水热合成法通过改变晶化温度、预处理时间等实验参数实现了将孔道尺寸不同的ZSM-5和Y型分子筛负载在Nb2O5-TiO2纳米管中。实验结果表明所得复合材料表面亲疏水性可以通过改变分子筛的硅铝比和水热合成温度来调控，且实现了用于低浓度有机物降解的新型光催化剂的构筑。在光生电荷微观机理方面，利用阳极氧化法合成了多种一维自组装有序过渡金属氧化物 (Nb2O5、NiOx、MoO3)修饰的TiO2纳米管，结合多种电化学测量方法和表面光伏等表征技术，对比未修饰的TiO2纳米管阵列系统讨论了光电化学性能的改变。研究结果表明了一维有序结构提供了良好的电子传输通道，Nb5+、Ni2+/3+和Mo6+等过渡金属离子的掺杂能够在一维TiO2纳米管中形成杂质能级，进一步提高导带中的载流子浓度、减小界面传荷电阻、促进光生电子和空穴的分离效率、延长光生载流子寿命，从而显著的提高了材料的光电催化和光解水等方面的性能。另外，以一步光催化法合成了普鲁士蓝/金纳米粒子/TiO2纳米管复合电极，发现该电极在对低浓度的H2O2的检测中具有低过电势、高灵敏度、快速响应时间、较宽的检测线性范围及良好的循环稳定性，在电催化方面，由于一维TiO2纳米管阵列独特的电子传导优势和较大的比表面积，以微波辅助法制备的TiO2纳米管/Pt-C复合催化剂在电化学氧化甲醇的测试中表现出了更高的催化活性和循环稳定性。以上研究为开发新型的有潜力的光电功能性一维纳米材料提供新的思路。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Enhanced photoelectrochemical performance and charge transfer properties in self-organized NiOx-doped TiO2 nanotubes
自组织 NiOx 掺杂 TiO2 纳米管增强光电化学性能和电荷转移性能
  • DOI：
    10.1016/j.electacta.2014.01.109
  • 发表时间：
    2014-04
  • 期刊：
    Electrochimica Acta
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Huo, Li;Pei, Linjuan;Pan, Kai;Gan, Yang
  • 通讯作者：
    Gan, Yang
#39;Seeded#39; growth of silica aerogel by tetraethoxysilane and trimethylchlorosilane co-precursor method
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Yang, Min;Yin, Weilong;Yao, Yongtao;He, Xiaodong
  • 通讯作者：
    He, Xiaodong
Exploration of the novel stacked structure and one-step fabrication of electrospun silica microbelts with controllable wettability
可控润湿性电纺二氧化硅微带新型堆叠结构及一步制备的探索
  • DOI：
    10.1039/c3ra42356e
  • 发表时间：
    2013-07
  • 期刊：
    RSC ADVANCES
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Yin, Weilong;Li, Yibin;He, Xiaodong;Leng, Jinsong
  • 通讯作者：
    Leng, Jinsong
Investigation on C-TiO2 nanotubes composite as Pt catalyst support for methanol electrooxidation
C-TiO2纳米管复合材料作为Pt催化剂载体用于甲醇电氧化的研究
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2014.01.001
  • 发表时间：
    2014-06-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF POWER SOURCES
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Sui, Xu-Lei;Wang, Zhen-Bo;Yin, Ge-Ping
  • 通讯作者：
    Yin, Ge-Ping
Enhanced photoelectrochemical properties and water splitting activity of self-ordered MoO3-TiO2 nanotubes
自序MoO3-TiO2纳米管增强光电化学性能和水分解活性
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2015.12.157
  • 发表时间：
    2016-02
  • 期刊：
    Applied Surface Science
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Lei Zhang;Bowen Jin;Li Huang;Yang Gan
  • 通讯作者：
    Yang Gan

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

紫罗兰挥发物化学成分分析及促生活性物质鉴定
  • DOI：
    10.12101/j.issn.1004-390x(n).202103028
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    云南农业大学学报（自然科学）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姚汉央;弓雅婧;苏宏鼎;杨荣亮;杜飞;杨敏;朱书生;邓维萍
  • 通讯作者：
    邓维萍
How Do Sociodemographics and Activity Participations Affect Activity-Travel? Comparative Study between Women and Men
社会人口统计和活动参与如何影响活动旅行？
  • DOI：
    10.1155/2014/374521
  • 发表时间：
    2014-09
  • 期刊：
    Discrete Dynamics in Nature and Society
  • 影响因子：
    1.4
  • 作者：
    杨敏;王炜;虞飞飞;丁剑
  • 通讯作者：
    丁剑
美食对游客情感与满意度的影响研究——以赴西安的西南地区游客为例
  • DOI：
    10.16152/j.cnki.xdxbzr.2018-03-017
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    西北大学学报（自然科学版）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨淼甜;李君轶;杨敏
  • 通讯作者：
    杨敏
Macroporous defective tungsten oxide nanostructure electrodes deliver ultrahigh capacitance and remarkable long cyclic durability in LiCl electrolyte
大孔缺陷氧化钨纳米结构电极在 LiCl 电解质中具有超高电容和卓越的长循环耐久性
  • DOI：
    10.1016/j.ceramint.2018.09.054
  • 发表时间：
    2018-12
  • 期刊：
    Ceramics International
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    杨敏;姚陈忠
  • 通讯作者：
    姚陈忠
两相体系中羟化酶催化1,2,3,4-四氢喹啉不对称羟基化反应
  • DOI：
    10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.04.16010
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    合成化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李珂;杨敏;崔宝东;陈永正
  • 通讯作者：
    陈永正

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

杨敏的其他基金

以光电功能为导向的一维有序非贵金属氧化物异质界面调控
  • 批准号：
    21773046
  • 批准年份：
    2017
  • 资助金额：
    65.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码