AgBr/Ag_2CO_3异质结光催化剂的制备及其可见光响应活性

以硝酸银、碳酸钠为原料,通过共沉淀法获得Ag_2CO_3纳米粒,并以该纳米粒为前体化合物,采用原位离子交换法合成系列AgBr/Ag_2CO_3异质结可见光催化剂。采用XRD、SEM测定了抑制结的组成和形貌。同时考察了该催化剂在可见光下(λ420 nm)的光催化降解盐酸莫西沙星性能。结果表明AgBr与Ag_2CO_3摩尔比为0.6时AgBr/Ag_2CO_3有最高的光催化活性,AgBr/Ag_2CO_3异质结光催化剂可有效提高Ag_2CO_3光催化剂降解盐酸莫西沙星的活性和稳定性。     

化学刻蚀法制备BiOCl/NaBiO3复合材料及其活性研究

采用盐酸刻蚀铋酸钠制备BiOCl/NaBiO_3异质结复合材料,采用XRD、SEM、DRS和XPS技术表征该复合材料。结果表明,通过控制盐酸的添加量,可以制备不同组成的BiOCl/NaBiO_3异质结。相比纯BiOCl和NaBiO_3, BiOCl/NaBiO_3异质结表现出增强的光催化降解罗丹明B活性,其中0.75BiOCl/NaBiO_3的光催化的性能最优,反应时间仅40 min,降解率达到96.8%,重复循环4次,光催化活性降低9个百分点,这归因于异质结促进了光生电荷的分离和转移。作为一种高效、稳定的BiOCl/NaBiO_3复合材料在废水处理中具有很大的应用潜力。     

Bi_2O_2CO_3/BiOBr异质结的制备及其可见光降解盐酸四环素的研究

通过共沉淀法制备Bi_2O_2CO_3纳米片,采用化学蚀刻法制备异质结型光催化剂Bi_2O_2CO_3/BiOBr。利用XRD、TEM和UV-Vis DRS等手段对其物相、形貌及光吸收性能进行表征,并对其可见光降解盐酸四环素溶液的性能和稳定性进行了评估。结果表明,与纯Bi_2O_2CO_3和BiOBr相比,异质结光催化剂Bi_2O_2CO_3/BiOBr展现了增强的可见光降解活性,这归因于Bi_2O_2CO_3与BiOBr之间异质结的形成有效分离了光生电子和空穴。Bi_2O_2CO_3/BiOBr具有较高的稳定性,其在可见光降解盐酸四环素过程中的主要活性物种是超氧自由基。     

BiOCl/g-C_3N_4异质结催化剂可见光催化还原CO_2

以KCl、Bi(NO3)3和类石墨氮化碳(g-C_3N_4)为前体,采用水热法成功制备了Bi OCl/g-C_3N_4异质结光催化剂,并进行可见光催化还原CO_2,考察了催化剂的活性及稳定性,同时研究BiOCl:g-C_3N_4(摩尔比)、催化剂用量和光照强度对光催化还原CO_2的影响。结果表明,在水蒸气的存在下,Bi OCl/g-C_3N_4较纯BiOCl和g-C_3N_4具有更高的光催化还原CO_2活性,在催化剂用量为0.1 g,光照强度为2.413×10-6 einstein·min-1·cm-2,Bi OCl:g-C_3N_4摩尔比为1:1的异质结催化剂显示了最高的光催化还原CO_2活性,且可见光催化剂在5次套用实验后其活性基本不变。基于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积测试(BET)和紫外-可见(UV-vis)吸收光谱表征,可以推断Bi OCl和g-C_3N_4之间形成的p-n结能有效分离光生电子和空穴,是增强光催化剂活性的主要原因。     

Ag/Ag3PO4/TiO2双异质结催化剂的制备及光催化性能研究

通过紫外光诱导将Ag纳米颗粒沉积在Ag_3PO_4/TiO_2上,构建了Ag/Ag_3PO_4/TiO_2双异质结催化剂,通过废水中残留非那西丁(PNT)降解实验探究其光催化性能。结果表明,在紫外光照射下,以Ag/Ag_3PO_4/TiO_2为催化剂,当Ag_3PO_4质量分数为10%、催化剂用量为0.5 g·L~(-1)、初始pH值为9.0、PNT初始浓度为20 mg·L~(-1)时,PNT的降解效果最好,降解率最高可达97%。光致发光光谱显示,Ag的沉积导致Ag_3PO_4/TiO_2的光催化性能明显增强,对光生电子的转移产生积极作用,对电子-空穴对的复合产生抑制作用。     

AgCl/BiOCl纳米片材料的合成及光催化性质研究

以硝酸铋((Bi(NO_3)3·5H_2O)、甘露醇(C_6H_(14)O_6)、氯化钾(KCl)为原料,制备了半导体材料氯氧化铋(BiOCl)纳米片,采用浸渍法负载AgCl对Bi OCl的改性。用XRD,SEM,EDS,UV-Vis光谱等测试方法对样品的结构、形貌、光谱吸收性能等进行了测量分析,考察了不同浸渍次数的AgCl/BiOCl纳米片对罗丹明B(Rh B)染料在可见光下的光催化降解活性。发现适量的AgCl修饰能够提高BiOCl纳米片的光催化活性,当浸渍次数为2次时获得的AgCl/BiOCl复合纳米片具有最好的光催化性能。     

复合纳米棒状Ag3PO4/ZnO材料的光催化性能

以一维棒状ZnO为载体,采用原位生长法制备纳米棒状Ag_3PO_4/ZnO复合材料。通过XRD、SEM、TEM、XPS和UV-Vis-DRS等测试对纳米棒状Ag_3PO_4/ZnO复合材料进行了表征,并评价了样品在可见光下的光催化性能。结果显示,ZnO几乎无可见光活性,通过水热法制备的ZnO形貌发生了改变,为比表面积的增加做出了贡献,为Ag_3PO_4提供了更多的负载可能。在可见光照射下,纯ZnO和Ag_3PO_4对苯酚的降解率分别为20%和38%,复合材料Ag_3PO_4/ZnO对苯酚的降解率为91.24%,光催化降解性能明显高于纯ZnO和Ag_3PO_4。最后,光催化稳定性的研究证明,Ag_3PO_4/ZnO复合材料形成了有效的异质结结构,抑制了电子-空穴的复合,提高了Ag_3PO_4/ZnO复合材料的稳定性。     

g-C3N4/BiOBr异质结对罗丹明B可见光催化活性研究

采用硝酸剥离的二维g-C_3N_4纳米片为基材,通过分散掺杂溴化钾(KBr)和五水合硝酸铋(Bi(NO_3)_3·5H_2O),构建了花状的g-C_3N_4/BiOBr异质结,采用x射线衍射、场发射扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱等研究了制备的复合光催化剂的微观结构和形态特征。该异质结对罗丹明B为代表的一系列偶氮类化合物产生光催化降解性能。良好的结果可归结于异质结的形成可以充分捕获催化剂表面的光激化电子,同时提高了光生载流电子的转移和分离效率,催化性能,稳定性以及降解率等。     

Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2异质结的原位制备及其光化学性能研究

利用Bi_4Ti_3O_(12)和TiO_2的结构相似性,以TiO_2纳米片为原料,用水热法制备了Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2异质结,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜和高分辨透射电镜等证实了异质结结构的形成。可见光催化反应活性的表征说明Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2异质结结构相较于TiO_2或Bi_4Ti_3O_(12)性能有明显提高,光电化学表征进一步证实Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2异质结结构能有效促进光生电子-空穴对的分离。实验结果还表明,这种增强作用与两相的比例密切相关,并通过控制两相比例对性能进行了优化。     

异质结型KBiO_3/BiOCl光催化剂制备及其可见光光催化性能

铋酸钾具有良好的光催化性能,但稳定性差,通过原位转化法在铋酸钾表面生成氯氧化铋构成KBiO_3/BiOCl异质结光催化剂并将其用于降解结晶紫。实验结果表明,BiOCl能有效改善铋酸钾稳定性并提高其光催化性能,构成的KBiO_3/BiOCl异质结光催化剂可在可见光照下90 min内实现结晶紫完全降解,活性优于KBiO_3或BiOCl。KBiO_3/BiOCl异质结光催化剂可见光性能提高归因于异质结结构对吸收光区的拓宽和对电子-空穴复合率的抑制,以及原位生长的BiOCl比表面积的增大。     

Ag3PO4形貌和晶面对Ag/Ag3PO4等离子体催化剂光催化还原CO2的影响

采用简单的离子交换-光还原法制备了3种表面暴露的晶面分别为单一{110}、{100}和{111}晶面的Ag/Ag₃PO₄等离子体光催化剂,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱和比表面积测试等技术分别对3种样品的晶相组成、微观形貌和吸光度等进行了表征。所制备催化剂用于可见光照射下光催化还原气相中的CO₂生成碳氢化合物,考察了催化剂暴露的晶面与催化还原CO₂活性的关系,并探讨Ag/Ag₃PO₄光催化还原CO₂的机理。研究表明,{111}晶面暴露的四面体Ag/Ag₃PO₄具有最大的光催化还原CO₂生成CH₃OH的光量子效率、能量投入产出比和转换数。CO₂可通过CO₂ → ·CO₂^- → HCOOH → HCHO → CH₃OH途径还原。     

具有高效可见光活性的AgCl/AgVO_3异质结光催化剂的原位合成

以水热法合成的AgVO_3为前驱体,在其表面通过原位离子交换法合成AgCl/AgVO_3异质结光催化剂,利用XRD、SEM和UV-Vis等对其结构、形貌和光吸收性能进行表征,并以酸性橙-Ⅱ模拟环境中染料污染物,考察了AgCl/AgVO_3异质结的可见光催化性能。结果表明,AgCl/AgVO_3异质结光催化剂具有高效的可见光催化活性,在可见光照射下15 min,酸性橙-Ⅱ降解率达到80%,循环使用4次后,降解率仍能保持60%。自由基捕获实验结果表明,h~+和·O_2~-为光催化反应中的主要活性物种。光催化性能的提高主要归因于AgCl/AgVO_3异质结构的形成,这利于光生电子-空穴对转移和分离。最后探讨了增强AgCl/AgVO_3光催化性能的可能机理。     

碳酸银光催化性能研究

银系光催化剂制备方法简单且带隙较窄,在可见光照射下具有良好的光催化效果,因此受到人们的广泛关注。以罗丹明B为降解物,在模拟可见光条件下利用碳酸银进行光催化降解实验,比较同等条件下碳酸银和二氧化钛的光催化性能,探究了碳酸银在不同pH、降解物质量浓度和催化剂投加量条件下的光催化活性,并利用总有机碳（TOC）分析矿化程度。通过X射线衍射仪（XRD）、激光拉曼光谱仪（RRS）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和紫外吸收光谱仪（UV-Vis）对碳酸银进行表征并分析其晶相组成。结果表明,在同等条件下碳酸银对罗丹明B的光催化降解速率远大于二氧化钛,并且在溶液pH小于7、碳酸银投加量为 1 g/L条件下催化剂对质量浓度为5 mg/L的罗丹明B染料的光催化降解效果最好,紫外灯照射100 min后罗丹明B染料降解率达到98%以上,最终矿化率达到66%。     

固相研磨法制备AgI/Ag3PO4复合光催化剂及其光催化性能

采用固相研磨法，以Ag₃PO₄和KI为原料在研钵中研磨，机械化学效应作用下发生固相反应，在Ag₃PO₄表面包覆生成了AgI纳米粒子。改变研磨时间和反应物中KI的摩尔分数能够调控AgI/Ag₃PO₄复合光催化剂的组成和形貌。AgI/Ag₃PO₄复合光催化剂显示较强的可见光吸收性质，其光催化活性显著高于Ag₃PO₄或AgI。反应物中KI摩尔分数为10%，研磨时间为10min时制备得到的样品显示出最高的光催化活性，可见光照射1h，罗丹明B降解率达到99%，并具有较好的稳定性和循环利用效果。AgI壳层可以避免磷酸银的光腐蚀，提高了磷酸银在水中的结构稳定性。AgI的导带和价带位置比Ag₃PO₄更负，因此AgI的光生电子容易迁移到Ag₃PO₄表面，同时Ag₃PO₄产生的光生空穴可以迁移到AgI的价带上，降低了光生电子和空穴的复合，提高了光催化效率。     

BiOCl/g-C3N4异质结催化剂可见光催化还原CO2

以KCl、Bi（NO₃）₃和类石墨氮化碳（g-C₃N₄）为前体,采用水热法成功制备了BiOCl/g-C₃N₄异质结光催化剂,并进行可见光催化还原CO₂,考察了催化剂的活性及稳定性,同时研究BiOCl：g-C₃N₄（摩尔比）、催化剂用量和光照强度对光催化还原CO₂的影响。结果表明,在水蒸气的存在下,BiOCl/g-C₃N₄较纯BiOCl和g-C₃N₄具有更高的光催化还原CO₂活性,在催化剂用量为0.1 g,光照强度为2.413×10^-6 einstein·min^-1·cm^-2,BiOCl：g-C₃N₄摩尔比为1：1的异质结催化剂显示了最高的光催化还原CO₂活性,且可见光催化剂在5次套用实验后其活性基本不变。基于X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、比表面积测试（BET）和紫外-可见（UV-vis）吸收光谱表征,可以推断BiOCl和g-C₃N₄之间形成的p-n结能有效分离光生电子和空穴,是增强光催化剂活性的主要原因。     

Facile one-step synthesis of BiOCl/BiOI heterojunctions with exposed {001} facet for highly enhanced visible light photocatalytic performances

Flowers-like structure BiOCl/BiOI heterojunctions with exposed {001} facets have been prepared by a facile one-step hydrothermal method. The 70% BiOCl/BiOI heterojunction exhibited the highest photocatalytic activity. The highly enhanced visible light photocatalytic performance was mainly ascribed to the synergistic effect of {001} crystal facets, sensitization of RhB, increasing photo absorption and heterojunctions. The synergistic effect of coupled system could open up new opportunities to develop high-performance photocatalysts for degradation of organic pollutants in water.     

WO_3/BiOBr复合催化剂的制备及可见光催化降解甲基橙

以Bi(NO_3)5·5H_2O、Na Br、H_2WO_4为原料,采用一步水热合成法合成不同n(W)∶n(Br)的WO_3/BiOBr复合催化剂,并通过SEM和TEM对催化剂进行表征分析。以甲基橙为探针污染物,考察前驱液pH、水热温度、水热时间和n(W)∶n(Br)对WO_3/BiOBr复合催化剂活性的影响。结果表明,在pH为10.2、100℃水热时间6 h合成n(W)∶n(Br)为0.02的WO_3/BiOBr复合催化剂活性最好,光照120 min后,对目标污染物的降解率达99.39%,较BiOBr催化剂(合成条件为原始pH值,100℃水热反应6 h)提高了30.85%。采用水热合成法制备的WO_3/BiOBr复合催化剂具有良好的可见光活性。     

3D花状Bi_2WO_6催化降解水中头孢曲松钠

近年来头孢曲松钠滥用导致严重的环境问题,寻找一种绿色环保降解抗生素的方法迫在眉睫。通过水热法,采用盐酸调控反应pH=5,成功制得3D花朵状Bi_2WO_6光催化剂。通过可见光(λ>420 nm)催化降解水中头孢曲松钠,结果表明,3D花朵状Bi_2WO_6光催化剂在240 min可降解70.18%的头孢曲松钠;对催化机理研究发现,空穴(h+)和超氧自由基(·O-2)起主要催化作用,羟基自由基(·OH)次之。制备的Bi_2WO_6光催化剂在降解水中残余抗生素类有机污染物方面具有潜在应用价值。     

Ag3PO4/g-C3N4异质结催化剂可见光降解黄连素

采用原位生长法制备Ag₃PO₄/g-C₃N₄异质结催化剂,在可见光照射下,催化氧化降解废水中的药物大分子黄连素。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）分析催化剂的组成和结构,并测试了Ag₃PO₄/g-C₃N₄降解黄连素的光催化活性。结果表明：利用可见光照射,g-C₃N₄掺杂量为0.7 g时,Ag₃PO₄/g-C₃N₄对黄连素的光催化降解活性最好,可见光反应15 min降解率达到100%,重复4次实验后降解率降至73.2%,其具有较好的光稳定性。自由基捕获实验证明h⁺和·O₂^-在降解黄连素废水中起主要作用,结合UV-vis DRS分析可知,Ag₃PO₄/g-C₃N₄遵循Z型异质结机理。     

K2CO3/γ-A12O3催化剂在棉籽油制备生物柴油中的应用

利用等体积浸渍法制备K₂CO₃/γ-A1₂O₃负载型固体碱催化剂,应用于棉籽油和甲醇酯交换反应制备生物柴油。对催化剂使用前的保存条件、水分、重复使用性能、游离脂肪酸影响以及失活和再生进行了分析。结果表明,固体催化剂K₂CO₃/γ-Al₂O₃具有较好的抗水性,酸度对催化剂影响明显,重复使用4次未经活化的催化剂,催化活性明显降低,催化剂应密封保存。K₂CO₃/γ-A1₂O₃负载型固体碱催化剂经济实惠且催化效果良好。