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光伏材料范文1
中图分类号：TQ325文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）08（b）-0000-00
传统采用干电池或蓄电池的手段对农田监测设备进行供电，然而农作物生长周期一般都比较长，因此需要监测的时间也比较长[1]。由于干电池或蓄电池储能有限，不适合于长时间工作，另外大面积地更换电池非常费时与费力，而且投资成本较大，因此采用干电池或蓄电池的监测手段往往只限制在实验室环境中。光伏电池可以通过获取太阳的能量对农田信息采集装备持续供给能量，这样为信息采集装备实现全天候农田环境中农作物的生长状况监测提供了可能[2， 3]。
本文首先介绍目前农田信息采集装备中运用到的光伏电池的封装技术，然后介绍了农田信息采集装备中光伏电池的封装材料包括：封装胶和封装膜的理化特性，指出了这些材料的在农田中运用的范围。本文内容可以为农业科技工作者合理选用光伏电池材料来提高农田信息采集装备电能供给性能提供了参考。
1 封装技术
目前，农田信息采集装备中使用到的光伏电池的封装技术主要采用非玻璃封装和玻璃封装。
1.1 非玻璃封装技术
非玻璃封装技术[4]一般采用树脂板、复合封装膜、金属膜等，然后利用真空加热加压手段，对光伏电池板进行封装。非玻璃封装材料具有抗老化、质量轻、柔韧性能好等的优点，采用非玻璃封装材料可以制作出柔性电池，但由于目前其所需加工工艺比较复杂且生产成本相对较高，因此非玻璃封装技术没有被广泛推广到农田信息采集装备电能供给用的光伏电池中。
1.2 玻璃封装技术
玻璃封装技术[5]一般采用乙烯-醋酸乙烯共聚物膜（Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer， EVA）、热塑性聚氨酯薄膜（Thermoplastic Polyurethane， TPU）、聚乙烯醇缩丁醛膜（Polyvinyl Butyral， PVB）等原料来生成封装材料。玻璃封装光伏电池时，将敷设好的光伏电池放入层压机内，通过真空抽气机将光伏电池板组件内的空气抽出，然后加热使胶膜熔化，熔化后的胶膜将电池、玻璃和背板粘接在一起，冷却取出组件，加上金属边框后，完成光伏电池的制作。相对于非玻璃封装材料而言，其具有的显著特点包括：成本较低、加工工艺简单，因此玻璃封装技术被广泛应用于生产和加工农田信息采集装备电能供给的用光伏电池中。
2 封装材料
目前，农田环境监测装备中用于光伏电池的封装材料主要包括：封装胶和封装膜。
2.1 封装胶
封装胶可以防止光伏电池在农田环境中受到水汽、灰尘、农药等侵蚀的影响。下面主要讨论了农田环境监测装备中常用的三种光伏电池封装胶包括：环氧树脂胶（Epoxy Resin）、有机硅胶以及丙烯酸树脂胶（Acrylic Acid Resin））等的性能及其适用范围。
2.1.1 环氧树脂胶
环氧树脂指含有两个或两个以上环氧基团，良好的粘接性、绝缘性和耐腐蚀性等的诸多优点，被广泛运用光伏电池组件封装中[6， 7]。但由于聚合物中网状结构的存在，造成了其阻氧性能、防水性能都比较低，因此必须解决芳香环抗紫外辐射的性能，目前较好的解决办法是在环氧树脂中添加紫外光接收剂，防止环氧树脂胶在长期紫外光照射下黄变，提高了耐候性，使得环氧树脂胶可以被应用用于农田环境下的光伏电池中[12]。
2.1.2 有机硅胶
有机硅胶兼具有机性能和无机特性。有机硅胶的Si-O 键长为0.193nm，比C-C （0.154nm）的长，键对侧基转动的位阻小；Si-O-Si 的键角（145°） 比C-C-H及H-C-H的键角（109°）大，这使得Si-O之间易发生转动，链段之间相对比较柔顺，即使在-60℃的低温环境下，有机硅胶也能保持良好的性能，因此有机硅胶可以适应于冬季气候较低的农田环境监测装备应用中[8]。
2.1.3 丙烯酸树脂胶
丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类以及其它烯属单体共聚制成的树脂，但是，丙烯酸树脂分子呈现出线形结构，且缺少交联点，导致材料在耐水性、耐候性、抗热性指标都较低，因此丙烯酸树脂胶光伏电池不适合于直接运用于开放式的农田环境监测应用中。有研究显示，有机硅材料的添加使得丙烯酸树脂光伏电池在农田环境信息采集装备中的应用成为了可能，但其性能有待于农业科技工作者进一步验证。
2.2 封装膜
农田环境信息采集装备中应用到的常见的光伏电池封装膜有：乙烯-醋酸乙烯共聚物膜、热塑性聚氨酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛膜等。
2.2.1 乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜
乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）薄膜具有良好的柔软性和橡胶性质的弹性，在低于-60℃温度下仍能保持较好的挠性，因此EVA薄膜光伏电池可以被应用于冬季气候较低的农田环境信息采集装备中；目前EVA薄膜是作为封装农田环境监测装备中能源供给用的光伏电池中最主要材料。
2.2.2 热塑性聚氨酯薄膜
目前，提出的拜耳材料技术可以消除热塑性聚氨酯薄膜交联时间，这样可以很大程度上减轻热塑性聚氨酯薄膜真空层压机的负荷，有助于简化热塑性聚氨酯薄膜的生产工艺和减低其生产成本，使得到热塑性聚氨酯薄膜可以被广泛应用于农田环境信息采集装备中能源供给用的光伏电池中去。
3 结语
目前，EVA材料仍然是封装农田信息采集装备中能源供给用的光伏电池的主要材料，但随着生产技术的不断改善，新型优质的材料生产成本和周期也将会进一步减少，其它一些新型封装用的材料（如PVB）在农田信息采集装备用到的光伏电池中应用比例也将会逐渐增大，新型封装材料的应用将进一步提升农田信息采集装备的总体性能。
参考文献
[1] 万其号， 布库， 李岩， 等. 国外自动监测控制装置在农牧业机械中的应用[J]. 中国农机化学报， 2015， 1： 040.
[2] 肖摇婷，庄义庆，糜摇林，等. 物联网传感技术在大棚草莓生产中的应用[J]. 江苏农业学报，2014，30（5）：1185-1187.
[3] 李飞飞， 缪t晟， 吴华瑞， 等. 农田能量异构无线传感器网络簇首选择机制[J]. 江苏农业科学， 2014， 42（8）： 400-402.
[4] 张秀清， 李艳红， 张超. 太阳能电池研究进展[J]. 中国材料进展， 2014， 33（7）： 436-441.
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[6] 余谟鑫， 戴子林， 陈少纯， 等. 太阳能电池封装技术[J]. 材料研究与应用， 2010， 4（1）： 1-4.
光伏材料范文2
1. 激光熔覆技术
激光熔覆技术的研究始于20世纪70年代, 美国AVCO公司就汽车发动机许多易磨损件进行了激光熔覆技术的研究。1981年英国Rolls.Royce公司成功在喷气发动机叶片上涂覆钴基合金面并显着提高了其耐磨性。由于这一新技术具有巨大的发展潜力，并能产生较大的经济效益，因此，在生产中获得了广泛推广及应用。
激光熔覆技术在目前材料表面改性技术中应用较广泛。激光熔覆是在基体上添加不同成分的材料，利用高能激光束辐照基体，熔覆粉末和基体形成一薄层，这一薄层快速熔化并凝固成形，且基体对熔覆层稀释度极低，因此熔覆层与基体冶金结合良好，可以制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面保护涂层。
2. 激光熔覆工艺方法
按熔覆材料的供给方式不同，激光熔覆工艺方法分为两种：激光熔覆合金预置法和合金同步送粉法。科技论文。
2.1 合金预置法
合金预置法是在基体的表面上通过一些方法将预涂材料置于其上，然后采用高能激光束辐照，涂层表面吸收能量使熔覆部位迅速升温、气化和熔化，激光束离开后，熔覆层与基体呈现良好的冶金结合。
熔覆材料的加入形式通常有粉末、丝材、板材三种，其中以粉末的形式最为常用。预置法一般包括粘结法和热喷涂法。对于粉末类材料，预置的两种方法都可以。热喷涂主要优点是喷涂效率高、容易控制沉积厚度的均匀性，且与基材接合牢固，这种方法不足之处是粉末利用率低，受工件形状限制和成本相对较高。粘接法是利用粘结剂，在基底材料的表面上，将粉末调和成膏状涂上，这种方法的不足之处在于效率低，很难得到厚度均匀的涂层，可能会妨碍熔化或引起过渡稀释；同时由于沉积层的导热性不好，会消耗更多的能量；通常仅对熔覆面积较小的工件适用，这种方法在实验室里采用。对于丝类合金材料，既可利用预置粘结法，也可利用热喷涂法进行喷涂，但板类合金材料主要利用预置粘结法。科技论文。
2.2 合金同步送粉法
合金同步送粉法是将材料直接送入激光工作区，使供料和熔覆同时完成。利用激光作用，把熔覆材料和基体一起熔化，然后冷凝成熔覆层。这种方法可以把激光能量充分利用，大大降低了熔覆层的不均匀性，同时还减少了激光对基体的热作用。合金同步送粉法过程比较简单，而且耗材少，同步送粉法可控性好，在实际应用中是很好的方法。与预置法相比，同步送粉法是激光熔覆技术的发展趋势。
3. 激光熔覆材料体系现状
激光熔覆粉末按照材料成分构成不同，主要分为自熔性合金粉末、陶瓷粉末和复合粉末等。
3.1自熔性合金粉末
自熔性合金粉末指加入具有强烈脱氧和自熔作用的Si、B等元素的合金粉末。目前常用的是Ni基、Co基和Fe基自熔性合金粉末。
Ni基合金粉末：这种合金粉末应用广泛，具有合理性价比和良好材料性能，如具有良好的韧性、抗氧化性等性能，因而在激光熔覆材料中被研究的最多、应用的最广。Ni基自熔性合金粉末可分为Ni-B-Si和Ni-Cr-B-Si两个合金系列。Ni基自熔性合金粉末主要适用于局部要求耐磨、耐热腐蚀的构件, 熔覆Ni基的功率密度比铁基要高一些。Ni基合金粉末不足之处是耐高温性能较差。Ni基合金粉末中常用的是Ni60，Ni45。
Co基合金粉末：具有良好耐高温性能，耐磨耐蚀性能也比较强，经常被应用于石化和冶金等领域。另外，钴基粉末合金在熔化时有很好的润湿性，其熔点相比碳化物要低，受热后Co元素最先熔化，与合金凝固时最先形成新物相，得到光滑平整的熔覆涂层，提高熔覆层与基体的结合强度。目前，常用的Co基合金的主要元素是Ni、C、Cr 和Fe 等，其中Ni元素用来降低Co基合金熔覆层的热膨胀系数,减小合金的熔化温度区间，有效抑制熔覆层开裂现象,提高熔覆层对基体的润湿性。Co基合金粉末不足之处是价格较高。
Fe 基合金粉末：Fe基合金作为激光熔覆材料，适用于温度要求不高(温度小于400℃)的耐磨零件，基体多为铸铁和低碳钢,其最大优点是成本低耐磨性强。科技论文。Fe基合金的主要元素是Ni、B、Si及Cr 等元素，其中B、Si及Cr元素是用来提高熔覆层的硬度和耐磨性, Ni元素用来提高熔覆层的抗开裂能力。由于铁基合金成本低，经常代替镍基合金使用，与Ni基合金相比，铁基合金作为激光熔覆层的不足之处是熔覆层韧性稍差。
综上，Ni基或Co基合金具有良好的自熔性和抗氧化性，较高的耐蚀性能，Ni基或Co基合金粉末的自熔性比Fe基合金粉末要好，但价格也比Fe基自熔性合金粉末高； Fe基合金粉末虽然比Ni基或Co基合金粉末便宜，但自熔性差，抗氧化能力差。具体使用时，应合理选择自熔性合金粉末。
3.2陶瓷粉末
陶瓷粉末主要有两种：硅化物陶瓷粉末和氧化物陶瓷粉末,其中用的最多的是氧化物陶瓷粉末。陶瓷粉末作为熔覆层有很多优点，如耐磨耐蚀等性能都比较强，所以陶瓷粉末常被用于制备高性能熔覆层；目前，研究生物陶瓷材料也是一大热门。
激光熔覆金属陶瓷可以通过高能激光束作用，在金属表面熔覆一层陶瓷材料，结合区形成均匀、致密且与基体结合牢固的复合层。陶瓷材料作为熔覆层有耐磨耐蚀的优点，但陶瓷材料作为熔覆层也有不足之处，这种材料与基体的热膨胀系数、弹性模量及导热系数等差别较大,这些性能的不匹配造成熔覆层开裂现象和空洞现象。近年来，用激光的高能量熔覆涂层技术，可以得到高硬度和耐磨损的陶瓷涂层。
3.3复合粉末
复合粉末是指陶瓷材料和金属合金混合在一起的粉末，作为熔覆材料，这种粉末相比金属粉末具有更强的材料特性，在目前材料表面改性方面应用比较广泛。陶瓷材料包括碳化物、氮化物、硼化物、氧化物及硅化物等硬质材料。复合粉末和不同成分的合金粉末进行机械混合的粉末不同。不同点在于复合粉末中的单个粒子的组成成分，至少要有两种或两种以上不同成分的固相材料，而且不同成分的固相材料有明显的相界面，不同成分的固相组元之间一般为机械结合。利用激光熔覆技术，把复合粉末制备成陶瓷颗粒增强金属基复合涂层,这种熔覆层很好地将合金材料的高强度、高韧性和陶瓷颗粒相优异的耐磨、耐蚀和耐高温等性能结合在一起。
复合粉末能大大提高熔覆层的耐磨性能，应用最多的是钴包碳化钨和镍包碳化钨。在复合粉末中，碳化物颗粒的加入方式有两种：第一种方式是直接加入激光熔池；第二种方式是直接与金属粉末混合成粉末。其中第二种方式是比较有效的，因此用的比较多。
4 结论
光伏材料范文3
曾几何时，她们忍受着与丈夫两地分居的孤寂，守着家中的一亩三分地，赡养老人，照顾孩子，一肩挑起全家的重担，成了家中名副其实的“顶梁柱”。她们有一个共同的名字：“留守妇女”。如今，广大的农村留守妇女摆脱了传统的束缚，成为远近闻名的“创业英雄”。近日，在连云港市灌南县五队乡走访调研时发现，一大批从“泥腿子”中催生的“巾帼能手”遍及全乡的各个村落，她们正以崭新的姿态，引领着“草根经济”在广袤的原野中“扎根发芽”。
一、跳出“农门”：都市外乡人的成功路
今年42岁的李月霞，系五队乡六队村村民。早在20年前，她还是一个普通的农村妇女，如今，她成了上海一家废旧品回收公司的负责人。“不容易呀，十几年了，吃了很多苦，才有了今天的成就！”谈起妻子的创业历程，丈夫姜志富感同身受。
姜志富是该乡中学的一名老师。虽说家庭不是很富裕，但经济条件在当地还算不错。因此，当妻子李月霞每每提起出去闯荡的事情，身为丈夫的他总是有些顾虑。1989年，生性好强的李月霞还是鼓足了勇气，只身一人来到上海，她没有按照丈夫临行前安排的做法——投奔远房的姑姑。自己租下了一间小屋，四处找活干。
一次在街上闲逛，李月霞发现几个安徽籍的妇女捡破烂，投到旧品回收站里卖，她灵机一动，花了80块钱买了辆平板车，跑起了废旧品拖运。一来可以节省那些捡破烂的脚力，二来自己也能赚取其中的差价。靠着平板车跑运输，她一年能挣5000元。凭着双脚卖苦力，她这一干就是6年！
现在，她在上海创办的废旧品回收公司年纯利润达200多万元，在她的带领下，村里的10余名妇女也都参与创业赚了钱。每人每年薪水都在8万元以上。
二、返乡创业：撑起带民致富的“半边天”
走进该乡头队村的国城电子厂，一片繁忙的景象呈现在眼前：一大群妇女围坐在操作台边，有的在剥皮，有的在插针，有的在总测……村支部书记江孝青告诉笔者，去年以来，在厂老板刘彩云的带动下，现在全村已有120名妇女在厂子里打工。月工资平均为1000元以上。在村支书的带领下，笔者见到了正在车间忙碌的刘彩云。
“，我和丈夫在常州太湖电缆厂打工。看到别人当老板，自己也想当老板，于是，利用这些年积攒下来的钱和学得的技术，去年回到家里搞起了卫星连接器线缆。”说起自己的创业经历，刘彩云的脸上写满了自豪。据了解，她厂子里每天生产6000个连接器，产品全部销往德国、意大利。
由于工艺比较简单，操作也方便。刘彩云就把村里的妇女召集起来，一起学习电子技术。一方面，解决了困难家庭的生活问题，另一方面，可以充实农村妇女的生活。“过去，闲呆在家里，丈夫总是看着不顺眼，经常闹离婚，婆婆也被逼出去打工了，现在，我俩关系也好了，婆婆也回来跟着一起做活了。”面对笔者采访时，村民李秀娥笑着说。
三、就地打工：家乡的月亮同样圆
在五队乡二号桥建材市场，乔本平一家四口正在厂里忙碌着……
光伏材料范文4
X市打造阳光政府、法治政府、责任政府、廉洁政府总结材料（通讯稿）
近年来，在市委的领导下，全市各级政府按照建设服务型政府的思路，着力打造阳光政府、法治政府、责任政府、廉洁政府，取得了明显的工作成效。
一、以电子政务为载体，构建权力阳光运行机制（文章来自 ）
2005年6月，市委在先进性教育活动中，明确提出要构建权力阳光运行机制，并成立由市纪委牵头的课题组开展专题研究。市纪委先后到邯郸、郑州、广州、深圳、杭州、武汉、苏州等地考察学习，认真研究借鉴兄弟市的成功经验，结合我市实际，研究实现行政权力阳光运行的机制和载体。在深入调研的基础上，市委于2006年2月出台了《关于加快电子政务建设，构建权力阳光运行机制的意见》，全面贯彻中央构建惩防体系实施纲要精神，提出以政务公开为原则，以电子政务为载体，以网上政务大厅为平台，通过清理规范行政权力事项，对行政权力运行流程进行再造和固化，全面推行网上电子监察，实现政府行政权力运行数字化、流程标准化、流转网络化、信息公开化，推动行政权力网上规范、透明、廉洁、高效运行。
二、整体规划，分步推进，为提高行政效能夯实基础（文章 来自）
一是全面清理行政职权。由市法制办牵头组织各级政府部门对行政执法事项进行了全面清理，摸清全市行政权力的分布、结构、重点以及权力运行的规律和概况。全市经清理保留的3825项行政执法事项进行统一编码，使每项权力都有了唯一“身份”，并按照统一格式、统一规范、统一编码、统一管理的要求，所有行政权力执法主体、执法依据、执法程序全部上网公布，增加透明度，方便群众监督。同时，明确规定凡未经清理核定、不在职权目录中的行政权力，一律不得行使，如再行使属违法行政。今后凡是行政权力事项因执法依据发生变化需要调整的，须报市政府法制办备案并按规定进行公示，从而实现了对全市行政权力事项的规范管理。
二是统一制定权力运行流程图。对经清理核定保留的行政权力事项逐项确认行使依据、程序、时限、责任追究等，科学合理地分解到具体执法机构和执法岗位，按照方便网上监察监控的要求，对每一项行政事项逐项统一编制权力运行流程图。同时，注重优化权力的运行路径，从方便群众办事、有利于社会监督的角度出发，尽可能简化办事程序、减少中间环节、缩短办理时间，降低办事成本。
三是对行政权力进行流程再造和固化。全市各政府部门将编制的流程图，全部按照电子政务要求逐项加以固化，并实现网上运行，同时全部接入市级机关政务内网。在市政务内网上集中建设“网上政务大厅”，实现网上公开透明运行。通过固化权力运行流程，最大限度地减少权力运行过程中的人为因素。
四是全面推行网上监察监控。行政权力实现网上运行，为监察监控提供了全新的平台，使行政监察贯穿于整个行政权力运行全过程的要求，借助信息化手段变为现实。基于“网上政务大厅”的构架，我们建立了两级电子监察系统。一级平台为“市网上政务大厅”监察模块，由市监察部门对全市行政权力网上运行情况进行实时监督、控制和综合分析。二级平台为各部门、各区县电子政务系统监察模块，反映本单位行政执法事项的受理、承办、审核、批准和办结等信息。通过两级电子监察平台实现对全市行政权力事项的流程监控、效能监控、异常报警、投诉处理等功能。
三、围绕行政效能的薄弱环节，提高治理工作的针对性（文章来自 ）
一是流程固化责任到人，减少人为因素。我们把每一项权力分解到具体执法部门和执法岗位，并明确到每个公务人员，从而使每项行政执法事项运行的每个环节都有责任人，由于计算机全程留痕，可以准确考核出每项行政事项运行过程中每个环节、每个岗位、每个责任人所用的时间，而且精确到秒，加上电子监察实时监控，达到权力运行全过程可查可控的效果，使机关办事拖拉、找关系等不正之风从源头上得到有效防治。
二是首创行政处罚网上运行，有效限制自由裁量权。我们从处罚流程的规范和固化着手，将行政处罚办案过程划分为案件来源、案件受理、调查取证、依法处理等14个标准环节，分别设计了独立的功能模块。为了让自由裁量权不自由，使自由裁量权也能规范运作，我们研究制定了《南京市行政处罚自由裁量权指导意见》，进一步细化执行标准，压缩自由裁量空间。通过建设行政执法标准数据库，固化流程，网上运行，实现对自由裁量权的有效监控。
三是实现电子监察监控对行政权力的全覆盖。为保证对行政权力运行效能实施全面有效的监督制约，我们将全市所有行政权力包括行政决策、行政执法、行政许可、行政审批、行政公务和行政咨询投诉等，都纳入构建权力阳光运行机制之中，统一编制出权力清单和运行流程图，各项权力都汇集到市网上政务大厅，在网上公开运行。在对行政权力全覆盖、全上网的基础上，建立南京市电子监察监控系统，全面监督网上权力运行情况，不留监督死角，使电子监察系统最大限度地发挥电子监督功效。
四、构建权力阳光运行机制建设初见成效（文 章来自）
光伏材料范文5
一是重点检查印刷企业承接中小学教辅材料印刷业务时，是否具备出版物印刷资质，是否验证出版单位相关手续，是否存在盗印、加印等违规行为。二是重点检查市场上发行的中小学教辅材料的知识性错误，目录标题与正文不一致，错字、多字，版权页信息不完整等编校质量问题，是否存在封面色差，套印超标，书背不平直，侧胶脱胶等印装质量问题。三是深入校园检查学校征订的教辅材料的渠道是否规范，集中开展校园周边文具店、杂货店及游商地摊排查行动，依法严查销售侵权盗版教材教辅和非法少儿读物，及时取缔无证从事出版物发行的摊点。
二、工作步骤
分三个阶段进行：
（一）排查摸底阶段。深入校园及周边调查摸底，掌握主要存在问题。
（二）集中整治阶段。成立中小学教辅材料专项检查工作小组，采取开展“天天查”集中行动、实行新闻出版股和文化市场综合执法大队分片包干责任制，通过不打招呼随机到校园周边出版物市场和学校抽查访谈学生和家长等方式，了解教辅材料的实际征订情况，一是查看教辅收费的财务账目和原始会计凭证等资料。二是查看教辅征订目录和教辅图书实物。
（三）检查总结阶段。对专项整治工作进行“回头看”，总结经验、查找不足，严格明确管理职能，强化日常巡查监管责任，建立加强校园周边文化环境建设管理的长效机制和制度，全力净化校园周边出版物市场环境。
三、工作要求
（一）全面清查。突出抓好重点部位，对辖区内中小学校周边的出版物市场进行专项检查。在覆盖面上，重点检查学校周边的书店、书摊、新华书店等，做到不漏户、不漏人，确保每个从事教辅材料销售的单位都清查一遍;在检查标准上，做到从严从细，不放过任何蛛丝马迹。
（二）健全机制。要加强对中小学校周边出版物市场的常态化巡查，对县城主要城区内所有中小学校周边方圆300米以内的出版物集中销售场所和批发、零售单位以及报刊亭，要明确监管的责任单位和个人，建立完善监管台账。
光伏材料范文6
关键词: TiO2/SiO2复合材料；罗丹明B；溶胶-凝胶法；降解率
中图分类号:TQ 134.1； O 657.61
文献标志码:A文章编号:1672-8513(2012)01-0022-04
Sol-Gel Synthesis and Photo-Catalytic Property of TiO2/SiO2 Composites
GE Jinlong，YAN Peipei，YU Qiaoyin，XIU Limei
（Department of Applied Chemistry and Environmental Engineering, Bengbu College, Bengbu 233000,China）
Abstract: TiO2/SiO2 composites were synthesized by sol-gel method and characterized by TG-DTA，XRD，FTIR， The structural phase of TiO2/SiO2 composites was anatase. Rhodamine B was choosen as the model pollutant to explore the photocatalytic activity，solid-liquid rate,pH value,as well as time as the main factor influencing the photocatalytic degradation rate. The results indicated that the TiO2/SiO2 composites' degradation rate of rhodamine B was obviously higher than TiO2. The optimum reaction conditions are as follows: solid-liquid rate of 6g/L、pH of 6，time of 120min, degradation rate of rhodamine B reached as high as 94.59%.
Key words: TiO2/SiO2 composites ；Rhodamine B；sol-gel；degradation rate
TiO2具有较高的光催化活性、无毒、稳定性高，用于甲基橙、苯酚、亚甲基蓝、结晶紫、甲醛等降解中，应用效果较好［1］，但当TiO2作为悬浮相光催化剂时，存在聚集、失活、难回收等缺点，不利于催化剂的回收和再利用，将TiO2制备成负载型复合催化剂可以克服这一缺点.负载体要求具有热稳定性、机械稳定性、大比表面积等，一般选择SiO2、Al2O3、凹凸棒土、蛭石、云母、沸石分子筛等非金属矿物［2］.SiO2由于具有较大的比表面积，简便的制备方法成为TiO2光催化剂较为理想的载体之一［3］. TiO2/ SiO2复合材料光催化剂主要应用于紫外光照射下对甲基橙、亚甲基蓝等有机物的降解，而关于在自然光条件下对罗丹明B上的应用研究较少.
采用溶胶凝胶法制备的TiO2/SiO2 复合材料，并进行了表征，研究在自然光条件下对罗丹明B的降解效果，考察了固液比、pH值、时间等因素对降解效果的影响，优化了复合材料对罗丹明B的光催化降解条件.
1 实验部分
1.1 主要实验试剂及仪器
钛酸四丁酯(CP，上海山浦化工有限公司)；正硅酸四乙酯（TEOS，AR，国药集团化学试剂有限公司）；UV1102紫外可见分光光度计(上海天美科学仪器有限公司)；DX-2700型X射线衍射仪（丹东浩元仪器有限公司）.
1.2 溶胶-凝胶法制备TiO2/SiO2 复合材料
按物质的量比TEOS∶C2H5OH∶H2O∶HNO3=1∶4∶2∶0.03的配成SiO2溶胶，先取正硅酸乙酯溶液缓慢的滴加到无水乙醇中，边滴加边搅拌，得到均匀透明溶液，滴加硝酸，得到A液.按物质的量比Ti(OBu)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3=1∶1.5∶4∶0.3制备TiO2溶胶.量取钛酸丁酯溶液缓慢的滴加到无水乙醇中，边滴加边搅拌，得到均匀透明溶液，再滴加硝酸，最后加水，不断搅拌，为B溶液.当TiO2溶液颜色出现变淡时，将A溶液加入B溶液中，磁力搅拌器搅拌8h，当混合溶液粘度明显变大后，静置陈化24h，电热鼓风干燥箱中80℃烘干24h，形成干凝胶，马弗炉700℃下灼烧4h，自然冷却，研磨，即得TiO2/SiO2 复合材料样品.按照上述方法，若将B溶液中不加入A溶液，得到纯TiO2.
1.3 罗丹明B的降解实验
碘量瓶中取50mL质量浓度为10mg/L的罗丹明B溶液，加入一定量的TiO2/SiO2复合材料样品，磁力搅拌一段时间后，取上层溶液离心分离，紫外可见分光光度计上540nm处测定吸光度A1.降解率按公式计算：降解率=（A0-A1）/A0×100%，其中A0为罗丹明B的初始吸光度，A1为降解后罗丹明B溶液的吸光度.
2 结果与分析
2.1 TiO2/SiO2复合材料的表征
2.1.1 TiO2/SiO2复合材料干凝胶TG-DTA分析
TiO2/SiO2复合材料干凝胶的TG-DTA（如图1），样品在加热过程中有2个明显的热失重阶段.第1阶段的反应温度从室温到220℃，DTA在85℃对应于一个吸热反应，对应着物理吸附状态的乙醇的挥发过程和少量自由水的脱除过程［4-5］，140℃对应一个放热反应，可能是乙醇的燃烧放热和部分吸附水的共同作用，热失重率为58%左右，这一阶段失重较为明显.第2阶段的反应温度从220℃到800℃，DTA对应于2个放热反应和1个吸热反应，可能为部分水解不完全的正硅酸乙酯和钛酸丁酯燃烧［6-7］，热失重曲线对应总失重率为8%左右.超过520℃以后失重反应基本完成，热失重曲线平缓，DTA曲线在775℃左右有一微小放热峰，有可能是TiO2的相转变反应［8］.
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