建筑科学

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封面介绍：建筑室内和室外低浓度空气污染是影响人体健康的重要因素之一.传统大气污染控制技术一般针对高浓度污染治理，不适合低浓度空气污染净化.光催化技术具有环境友好、无二次污染的特点，在室内空气污染净化中表现出广泛的应用前景.董帆课题组制备了高性能可见光驱动光催化剂，并将其应用于低浓度NO治理.研究结果显示，（BiO）2CO3微球/氧化石墨烯复合光催化剂，在可见光照射下对NO表现出了大幅增强的可见光催化活性和良好的光化学稳定性.这对氧化石墨烯基半导体光催化材料的可控合成和催化机理认识提供了新思路，为低浓度空气污染物的高效治理提供了一种新材料.封面所示为该研究构筑的三维分级结构光催化剂，与氧化石墨烯结合后，既能提高催化剂对可见光的吸收效率，又能提升光生电荷分离效率.详见董帆等人文（p1915）.

微结构优化与GO耦合大幅提高（BiO）2CO3可见光催化性能

董帆，李秋燕，何詠基，等

以柠檬酸铋、无水碳酸钠和氧化石墨烯（GO）为原料，采用一步水热法合成（BiO）2CO3与GO复合的新型三维（3D）分级结构光催化剂（BOC-GO）.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、表面积测定、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱对样品进行表征分析.结果表明，（BiO）2CO3微球分散在GO薄膜上，形成了新颖的3D分级结构.这种特殊的新结构作为光催化剂，在可见光照射下对ppb级NO（1 ppb=1 μg/m3）表现出了大幅增强的可见光催化活性和良好的光化学稳定性，远高于（BiO）2CO3以及其他可见光催化剂.BOC-GO优异的活性可归因于3D分级结构与GO的耦合.一方面（BiO）2CO3微球特殊的3D分层结构，既能诱导入射光产生多次的散射和反射效应，增加对可见光的捕获利用，也能促进光催化过程中反应物和中间产物的快速转移和运输，为催化剂提供更多的活性位点；另一方面归因于GO自身优越的电子迁移能力，能够将（BiO）2CO3的导带电子迅速转移和运输，从而促进（BiO）2CO3上电子-空穴对的有效分离.将光催化剂自身微结构优化与GO耦合是一种大幅提高可见光催化性能的新方法.

水热法；（BiO）2CO3；石墨烯；3D分级结构；可见光催化；电子-空穴分离

来源出版物：科学通报，2015，60（20）： 1915-1923联系邮箱：董帆，dfctbu@126.com

海藻酸钠冷冻干燥制备环保型直通孔多孔氧化铝陶瓷

孙阳，薛伟江，黄勇，等

摘要：将海藻酸钠、氧化铝混合制成的浆料定向冷冻，使水定向结冰成孔，再对坯体进行冷冻干燥，使冰升华留下的孔隙结构得以保存，制备具有直通孔结构氧化铝多孔陶瓷.气孔率为66.7%的多孔氧化铝陶瓷具有比传统氧化铝泡沫陶瓷高10倍的渗透率.利用固相体积含量25%的浆料制备的多孔陶瓷抗压强度达到16.03 MPa.通过在原料中加入天然无毒的海藻酸钠作为黏结剂，不仅使整个工艺过程和原料都环境友好，而且使干燥后的坯体具有一定强度，可以满足搬运和机加工的要求.通过控制浆料的黏度和流动性以及分散剂加入量，获得均匀的孔隙结构.此外，还研究了固相含量、烧结温度对气孔率、压缩强度及渗透率等性能的影响.随着固相含量从 30%降低到 20%，样品的气孔率从 61%提高了到72%，而压缩强度从16.03 MPa下降到3.42 MPa，渗透率从0.19×10-11m2提高到4.51×10-11m2.随着烧结温度从1300℃提高到1500℃，材料的气孔率从69.72%下降到67.02%，而压缩强度从4.45 MPa提高到18.66 MPa，渗透率从4.51×10-11m2下降到4.09×10-11m2.

关键词：直通孔；氧化铝；冷冻干燥；海藻酸钠

来源出版物：硅酸盐学报，2015，43（6）： 709-715联系邮箱：孙阳，yangsun8@yahoo.com