NiFe_2O_4/EG磁性光催化剂的制备及研究

通过水热法合成纳米NiFe_2O_4/膨胀石墨(NiFe_2O_4/EG),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品进行表征,结果表明,反应温度增加和延长反应时间都会令复合材料中的NiFe_2O_4纳米粒子自组装成尺度不均的微纳米类球形结构。从光催化结果可以看出复合材料中的NiFe_2O_4的形貌对光催化活性有明显的影响,存在自组装结构的光催化剂光照120min后,对甲基橙的降解率高达90%以上。     

TiO_2纳米管/g-C_3N_4/石墨烯三元复合材料的制备及其催化果糖降解制备5-羟甲基糠醛的研究

以氧化石墨(GO)、石墨相氮化碳(g-C_3N_4)和P25TiO_2为原料,采用碱性水热法制备了不同g-C_3N_4掺杂量的TiO_2纳米管/石墨烯(TiO_2NT/g-C_3 N_4/RGO)三元复合材料。利用XRD、FT-IR、TEM、XPS等表征手段对其物相结构、微观形貌进行分析,并通过微波辅助加热的方式将其应用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。结果表明,当g-C_3N_4掺杂量为2%时,利用TiO_2纳米管、g-C_3N_4和石墨烯的协同作用,复合材料催化果糖降解性能最好此时,5-HMF的产率达67.2%。     

一种可控包覆的纳米核壳结构Ni_(1-x)Eu_xTiO_3@TiO_2的合成及其催化性能

研究了一种新的核-壳结构 Ni_(1-x)Eu_xTiO_3@TiO_2 纳米复合材料,通过动态可控包覆的方法。以P_(123)共聚物为模板,钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,在pH为8的乙醇溶液中,在钙钛矿Ni_(1-x)Eu_xTiO_3上包覆TiO_2。在500℃煅烧30min条件下,得到Ni_(1-x)Eu_xTiO_3@TiO_2纳米复合材料。通过SEM、TEM分析,所得复合材料为球样结构。微球具有均匀的直径和均匀的介孔壳。XRD结果表明:与纯Ni_(1-x)Eu_xTiO_3纳米粒子的XRD图谱相比,Ni_(1-x)Eu_xTiO_3@TiO_2 中存在TiO_2特征峰。通过光催化降解甲基橙,比较Ni_(1-x)Eu_xTiO_3和Ni_(1-x)Eu_xTiO_3@TiO_2 纳米复合材料的光催化活性。结果表明,Ni_(1-x)Eu_xTiO_3@TiO_2 纳米复合材料对甲基橙的光催化降解性能优于基体Ni_(1-x)Eu_xTiO_3和活性TiO_2。     

Co掺杂TiO_2/RGO复合材料的制备及其光催化性能

首先,采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO),再以其为基体,Ti(SO4)2和Co Cl_2为前驱体,并通过修饰石墨烯的聚乙烯亚胺(PEI)为交联剂,采用一步水热法合成了三维柱状自组装的Co负载TiO_2/氧化石墨烯纳米复合材料(Co-TiO_2/RGO)。通过UV-Vis、XRD、TEM和XPS对复合材料的结构和光电性能进行了表征。在紫外和可见光照条件下,考察了复合材料的光催化降解亚甲基蓝(MB)的性能。结果表明,Co负载TiO_2/RGO纳米复合材料具有较高的光催化活性,在80 min内降解率为100%,可循环至少10次。     

混晶型TiO_2/凹凸棒土纳米复合材料的光催化性能

以TiCl4和凹凸棒土(ATP)为原料制备了TiO2/ATP纳米复合材料,用XRD和TEM对所得样品进行了表征,并在紫外光下将此复合材料用于降解甲基橙.研究了溶液pH值、催化剂投料量、甲基橙初始质量浓度和反应时间等条件对甲基橙降解率的影响.XRD和TEM显示凹凸棒土的表面包裹着平均粒径约为10 nm的混晶型纳米二氧化钛.光催化实验结果表明,在pH值为1～4、纳米复合材料的投料量为1.0 g/L、甲基橙初始质量浓度为0.01 g/L和光催化反应时间为4 h的情况下,甲基橙的降解率可达90%以上.     

TiO2/SiO2/NiFe2O4磁性纳米材料的制备、表征及光催化性能

采用均匀沉淀法在表面包覆了SiO2的磁基体NiFe2O4上负载TiO2,从而制备出一种新型磁性纳米光催化材料TiO_2/SiO_2/NiFe_2O_4,并通过改变pH值、水浴时间、水浴温度、煅烧温度及Ti/Ni摩尔比n(Ti):n(Ni)等得到材料的最佳制备条件。用XRD、TEM分析了复合材料的形态结构及包覆情况,结果显示TiO2均匀地包覆在SiO2/NiFe2O4表面,复合材料粒径范围为50～70nm;UV-vis吸收曲线表明,复合材料对光的吸收带出现红移。VSM测试表明复合材料具有良好的磁性,易于通过磁场进行回收。以甲基橙的水溶液为模拟污染物,评价了复合材料的光催化性能,该材料对甲基橙的脱色率达98.6%。     

TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料的制备和光催化性能研究

采用分子组装的方法,以硅藻土为基底制备TiO_2/硅藻土、TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料,通过UV-Vis、TEM方法对材料进行表征,以甲基橙溶液为目标降解物探究纳米复合材料的光催化性能,结果表明,基底制备TiO_2/硅藻土、TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料对甲基橙均有不错的降解率,其中TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料降解率达到67.16%。     

石墨烯插层介孔氮化碳光催化剂制备及其催化性能研究

以单氰胺,胶态二氧化硅和氧化石墨烯(GO)为原料,采用热聚合的方法制备出了石墨烯插层的介孔氮化碳(mpg-C_3N_4/r GO)光催化剂。对其形态结构及物理化学特性进行了表征和分析,研究了催化剂在氙灯照射下对甲基橙的光催化活性及降解机理,考察了石墨烯掺杂比例对光催化剂催化性能的影响。结果表明,经热聚合反应,GO和mpg-C_3N_4成功复合;相较于g-C_3N_4,mpg-C_3N_4/r GO的比表面积增大11倍。mpg-C_3N_4/r GO的降解效率明显优于g-C_3N_4和mpg-C_3N_4,且优化的GO掺杂质量分数为0.5%,90 min对甲基橙去除率接近100%。在甲基橙光催化降解中(h~+)和(O_2~(·-))是主要活性物质。     

银锌共掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能

金属离子掺杂纳米TiO2能加强二氧化钛的光催化降解能力。用溶胶凝胶法制备了银锌共掺杂纳米TiO2,并以甲基橙光催化降解为例考察掺杂离子、掺杂量、催化剂加入量等对光催化性能的影响。     

玻璃负载纳米TiO_2/SiO_2膜的制备和光催化性能

制备了玻璃负载纳米Ti O_2/Si O_2光催化膜,以甲基橙溶液作为模拟废水研究了其光催化性能,分别考察了光催化膜中m(Ti O_2)∶m(Si O_2)、膜厚度、使用次数和中试扩大以及再生方式对甲基橙模拟废水降解率的影响。试验结果表明,在太阳光下照射4 h,厚度为200~400 nm的光催化膜对10 mg/L的甲基橙模拟废水降解率为84%,失活的光催化膜可用模拟风、光、酸雨和人工清洗方式再生。纳米Ti O_2/Si O_2光催化膜可应用于光催化水处理设备、建筑易清洁玻璃和太阳电池玻璃。     

微波闪速合成纳米ZrO_2/ZnO复合材料及其光催化性能研究

以硝酸锆和硝酸锌为原料,尿素为助燃剂,采用微波闪速法合成纳米ZrO2/ZnO复合材料,研究了纳米ZrO2/ZnO复合材料分别对甲基橙和罗丹明B的光催化降解性能。结果表明,在紫外光条件下,纳米ZrO2/ZnO复合材料光催化降解甲基橙效果明显优于罗丹明B。     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶—凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响.实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0.5％的钕和0.2％的镨.当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2.0g/L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30 mg/L,pH值为10.5时,在40 W紫外灯光照射35 min后降解率最好,可达到93％.     

Co负载TiO2/氧化石墨烯纳米复合材料的水热法合成及光催化性能

首先采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO)，再利用氧化石墨烯为基体，硫酸钛和氯化钴为前驱体，并通过修饰石墨烯的聚乙烯亚胺(PEI)为交联剂，采用一步水热法成功合成了三维柱状自组装的钴负载TiO2/氧化石墨烯纳米复合材料(Co@/TiO2/PEI/RGO)。通过紫外-可见吸收光谱法、X射线衍射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对复合材料的结构和光电性能进行了表征。在紫外和可见光照条件下，研究了复合材料的光催化降解亚甲基蓝(MB)的性能。结果表明钴负载TiO2/RGO纳米复合材料具有较高的光催化活性，在60min内降解率为99%，可循环至少10次。     

还原石墨烯/硫化镉纳米棒复合材料制备及其光催化性能

为调控硫化镉尺寸和形貌,采用水热法合成了还原型氧化石墨烯/硫化镉纳米棒(RGO/Cd S)复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对产物进行了表征。通过调节硫化镉颗粒成核和生长速度,在乙二胺溶剂中水热合成了结构规整的硫化镉纳米棒及与石墨烯的复合材料。紫外分析表明,RGO/Cd S禁带宽度为2.81 e V。光催化降解实验表明,RGO/Cd S对甲基橙具有良好的光催化降解作用,当甲基橙溶液质量浓度为20 mg/L、RGO/Cd S用量为0.2%(质量分数)时,在可见光下反应480 min,甲基橙降解率可达96.3%。RGO/Cd S在光催化氧化处理废水领域具有潜在的应用价值。     

铁酸镍在膨胀阻燃聚乳酸复合材料中的作用

利用水热法制备了铁酸镍(NiFe_2O_4)纳米粒子,基于生物可降解材料聚乳酸(PLA)的易燃性,将NiFe_2O_4纳米粒子作为协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配,应用于PLA的阻燃改性。结果表明,所有的PLA复合材料均达到UL-94 V-0级别,LOI显著提高至39%以上;NiFe_2O_4纳米粒子有助于PLA膨胀阻燃体系形成更为膨胀和相对致密的炭层,明显提高炭渣中有序化炭的含量,有效提高PLA膨胀阻燃体系的初始降解温度,并显著提高其成炭量。因此,NiFe_2O_4纳米粒子在PLA膨胀阻燃体系中具有良好的协效作用,能够显著提高PLA膨胀阻燃体系的热稳定性和阻燃性能。     

陶瓷附载掺杂SiO2纳米TiO2复合材料性能的研究

以钛酸丁酯为原料,用醇盐水解法制备掺杂SiO_2纳米TiO_2粉体,用陶瓷附载掺杂纳米TiO_2制备复合材料。XRD、SEM和TEM研究结果表明,SiO_2掺杂能有效阻止TiO_2从锐钛矿型向金红石型的转变和晶粒的长大,使TiO_2与陶瓷结合更紧密。用掺杂纳米TiO_2粉体及复合材料对甲基橙的降解率来表征其光解性能,SiO_2掺杂TiO_2粉体及复合材料在850℃高温处理后依然具有较好的光催化活性。     

Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂的制备及性能研究

采用逐次插层氧化石墨烯(GO)的方法成功制备了Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂,利用XRD、TEM、SEM对复合光催化剂进行了表征。以氙灯模拟太阳光,甲基橙为目标污染物,考察Ag/AgBr-TiO_2/GO光催化降解甲基橙的效果。研究结果显示TiO_2及Ag/AgBr纳米粒子较好地负载在GO表面上。在甲基橙为20 mg/L,催化剂为0.05 g的条件下,光源照射20 min后甲基橙的降解率即达到92%以上。     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响。实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0．5％的钕和0．2％的镨。当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2．0g／L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30mg／L,pH值为10．5时,在40w紫外灯光照射35min后降解率最好,可达到93％。     

纳米Ag/TiO2掺杂改性环氧树脂复合材料的光催化性能研究

运用原位合成法,通过改变聚合温度、Ag/Ti O_2的质量比、溶剂浓度等参数完善纳米Ag/Ti O_2环氧树脂复合材料的合成步骤。以亚甲基蓝为底物对制备的树脂涂层进行光催化测试,通过MB溶液吸光值的变化探究掺杂纳米Ag/Ti O_2对环氧树脂的光催化性能的改善,并对其硬度、附着力等级、抗冲击强度等基本性能与纯环氧树脂作比较,最终得出结论:以原位合成法合成的纳米Ag/Ti O_2环氧树脂复合材料在Ag/Ti O_2质量比为0.6%(wt)时涂层性能达到最佳,其光催化降解性能得到显著提升。     

掺铁二氧化钛纳米晶的制备及其光催化性能

通过溶胶-凝胶法室温制备了掺杂铁二氧化钛纳米晶光催化剂。采用透射电子显微镜、X射线衍射仪、能谱元素分析仪、紫外-可见分光光度计等对所得产物进行表征。以甲基橙为目标降解物,对未掺杂的二氧化钛纳米晶及掺杂铁的二氧化钛纳米晶进行了光催化降解性能研究,并对其降解机理进行了分析。结果表明:适量的铁掺杂有利于提高二氧化钛纳米晶的光催化性能和对甲基橙的降解率。铁的最佳掺杂量为25%[Fe占(Ti+Fe)的摩尔分数]。掺杂铁的二氧化钛纳米晶光催化性能优于纯二氧化钛纳米晶,在光照150min后,甲基橙的降解率达75%以上。