化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2013年
1期
365-373
,共9页
魏明杰%吕玲红%朱育丹%郭晓静%陆小华
魏明傑%呂玲紅%硃育丹%郭曉靜%陸小華
위명걸%려령홍%주육단%곽효정%륙소화
二氧化钛%分子模拟%扩散%界面%水分子%碳%覆盖
二氧化鈦%分子模擬%擴散%界麵%水分子%碳%覆蓋
이양화태%분자모의%확산%계면%수분자%탄%복개
众所周知,二氧化钛(TiO2)材料在光催化材料、生物材料、电化学和工业催化等多个领域表现出优异的性能,因而其在解决能源和环境危机中被寄予厚望.在上述TiO2材料的众多应用中往往都离不开水分子与TiO2材料的接触.TiO2表面结构,特别是水分子在TiO2表面上形成的微结构往往对于TiO2材料的应用起到关键作用.另—方面,大比表面积的TiO2材料表现出性能上的优势,因此制备具有纳米孔道结构的TiO2材料成为研究趋势.结合上述两点,水分子受限于TiO2纳米孔道中的行为成为研究的热点之一.以往的研究结果表明,水分子在TiO2表面具有强吸附作用,而该作用会影响到水分子在TiO2孔道中的流动性.本文意在通过分子模拟的研究,找到提高水分子TiO2孔道中扩散性的方法,并解释流动性增加的原因,为实验研究工作者们提供指导和解释.通过调整多项模拟参数,结果表明对于实验工作更为可靠的方法是用碳层覆盖TiO2的表面.这样可以在不改变原有实验条件的基础上大大提高水分子在TiO2孔道中的扩散性.
衆所週知,二氧化鈦(TiO2)材料在光催化材料、生物材料、電化學和工業催化等多箇領域錶現齣優異的性能,因而其在解決能源和環境危機中被寄予厚望.在上述TiO2材料的衆多應用中往往都離不開水分子與TiO2材料的接觸.TiO2錶麵結構,特彆是水分子在TiO2錶麵上形成的微結構往往對于TiO2材料的應用起到關鍵作用.另—方麵,大比錶麵積的TiO2材料錶現齣性能上的優勢,因此製備具有納米孔道結構的TiO2材料成為研究趨勢.結閤上述兩點,水分子受限于TiO2納米孔道中的行為成為研究的熱點之一.以往的研究結果錶明,水分子在TiO2錶麵具有彊吸附作用,而該作用會影響到水分子在TiO2孔道中的流動性.本文意在通過分子模擬的研究,找到提高水分子TiO2孔道中擴散性的方法,併解釋流動性增加的原因,為實驗研究工作者們提供指導和解釋.通過調整多項模擬參數,結果錶明對于實驗工作更為可靠的方法是用碳層覆蓋TiO2的錶麵.這樣可以在不改變原有實驗條件的基礎上大大提高水分子在TiO2孔道中的擴散性.
음소주지,이양화태(TiO2)재료재광최화재료、생물재료、전화학화공업최화등다개영역표현출우이적성능,인이기재해결능원화배경위궤중피기여후망.재상술TiO2재료적음다응용중왕왕도리불개수분자여TiO2재료적접촉.TiO2표면결구,특별시수분자재TiO2표면상형성적미결구왕왕대우TiO2재료적응용기도관건작용.령—방면,대비표면적적TiO2재료표현출성능상적우세,인차제비구유납미공도결구적TiO2재료성위연구추세.결합상술량점,수분자수한우TiO2납미공도중적행위성위연구적열점지일.이왕적연구결과표명,수분자재TiO2표면구유강흡부작용,이해작용회영향도수분자재TiO2공도중적류동성.본문의재통과분자모의적연구,조도제고수분자TiO2공도중확산성적방법,병해석류동성증가적원인,위실험연구공작자문제공지도화해석.통과조정다항모의삼수,결과표명대우실험공작경위가고적방법시용탄층복개TiO2적표면.저양가이재불개변원유실험조건적기출상대대제고수분자재TiO2공도중적확산성.
