水热法制备Cu掺杂可见光催化剂BiVO4及其光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O、NH4VO3、Cu(NO3)2.3H2O为原料,采用水热法合成了Cu-BiVO4光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外漫反射(UV-Vis)等测试手段对催化剂进行了表征.结果表明,提高前驱液pH值,可得到单斜晶系白钨矿型Cu-BiVO4光催化剂,BiVO4的晶型结构并未随着Cu掺入量的增加而改变.光催化剂中的Cu元素以CuO和Cu2O的形式存在.Cu的引入使可见光吸收带发生红移,吸收强度明显提高.可见光催化降解亚甲基蓝溶液的结果表明,Cu掺杂有利于提高BiVO4的活性.其中pH值为5.0、Cu掺入量为1.0wt%的BiVO4具有最好的光催化效果,可见光照射60 min后,对初始浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的最高降解率由纯BiVO4的57.4%提高到97.8%.并对Cu掺入后光催化活性提高的机理进行了分析.     

前驱溶液的碱浓度对BiVO4粉体的微波水热法制备及光催化性能的影响

以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3为原料,采用微波水热法在200℃不同前驱液碱浓度下制备了BiVO4粉体。利用XRD、FE-SEM、BET、UV-Vis等手段研究了前驱液碱浓度对BiVO4晶型、结构及形貌的影响,并对不同前驱液碱浓度下合成粉体的光催化性能进行了研究。溶于纯水获得的粉体是单斜相和四方相1～3μm八面体结构的BiVO4混晶。溶于HNO3和NaOH溶液时制得粉体为纯单斜相3μm大小球状BiVO4,NaOH增加到4mol/L时为2μm大小鱼排骨状BiVO4的混晶。光催化结果表明,紫外光下光催化活性顺序为:BiVO4(纯水)>BiVO4(4mol/L NaOH)>BiVO4(2mol/L NaOH),可见光下光催化活性顺序为:BiVO4(4mol/L NaOH)>BiVO4(纯水)>BiVO4(2mol/L NaOH)。     

TiO_2/BiVO_4复合光催化剂的水热法合成及其光催化性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法合成了BiVO4和TiO2/BiVO4复合光催化剂,借助XRD、SEM、UV-Vis、IR等测试手段对样品进行了表征。XRD分析表明,所得BiVO4为单斜晶系结构,与TiO2复合后,特征衍射峰窄化,强度略增;SEM显示,BiVO4样品呈现规整的多边立方体形貌,TiO2/BiVO4粉体为规整球状形貌。UV-Vis紫外可见光谱表明,BiVO4和TiO2/BiVO4在400~700nm的可见光区域对光响应。根据光吸收特性,选择亚甲基蓝为模拟污染物,考察了样品的光催化活性。结果表明,与BiVO4相比,TiO2/BiVO4具有更高的可见光催化降解活性,催化降解亚甲基蓝的降解率达到95.9%。     

掺杂钒酸铋的光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,水热法合成了单斜相BiVO4粉体。利用X射线衍射、透射电镜、紫外可见漫反射对所合成产物进行了表征,并与高温固相法合成的产物进行了对比。用浸渍法对水热法合成产物进行了9种元素的掺杂,对掺杂BiVO4进行了光催化降解亚甲基蓝性能的研究。结果表明,Cu掺杂BiVO4显示出最大的光催化降解速率,2h降解率可达82%,而Ce掺杂降解能力降低,Si掺杂提高了吸附性。     

金属复合氧化物BiVO4的制备及其光催化降解含酚废水的研究

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法合成了金属复合氧化物BiVO4,并对其进行扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)以及N2的吸附-脱附表征,探讨了合成条件(温度、时间、pH值)对BiVO4的结构、晶型、形貌、孔性质等方面的影响。以苯酚水溶液为目标降解物,研究了在可见光照射作用下BiVO4的光催化性能,结果表明BiVO4具有良好的可见光催化活性。     

不同晶型BiVO_4微球的制备及其对光催化性能的影响

以Bi（NO3）3、NH4VO3为原料,NaOH为pH调节剂,采用微波水热法在180℃制备了BiVO4微球,分析了不同煅烧温度对晶型、形貌的影响,并进一步探讨了BiVO4晶型与其光催化性能的关系。采用XRD、SEM和UV-Vis吸收光谱对产品进行了分析表征,并以光催化降解亚甲基蓝为模型反应研究BiVO4的光催化性能。结果表明所制备的BiVO4微球是四方相结构,球的直径在1～3μm之间,将其在500℃煅烧后发生晶型转变,600℃煅烧可得到纯单斜相BiVO4微球,且具有良好的可见光催化活性。而且,不同晶型的BiVO4影响亚甲基蓝的降解效果。     

水热法合成单斜晶相BiVO4及其可见光催化活性研究

以Bi（NO3）3·5H2O和V2O5作为铋源和钒源,水热合成法成功合成出枝晶状m—BiVO4,采用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱（FT—IR）和紫外一可见光谱（UV—Vis）等方法对样品进行了详细的理化性能表征,结果证明,合成的光催化剂是结晶良好的枝晶状m-BiVO4：m—BiVO4中心微米棒边缘光滑,粗细均匀,平均直径为500nm,长度范围为6—10μm;两侧分枝长度范围在5—8μm,平均直径为400nm。试验选用刚果红作为目标降解有机染料,研究m—BiVO4对其光降解活性,120min内刚果红的光降解率达到了90％。     

新型Pt/BiVO4可见光活性光催化剂的制备和表征

以Bi(NO3)3NH4VO3和H2PtCl6为原料,采用浸渍法制备了新型复合光催化剂Pt/BiVO4,并利用XRD、SEM、XPS和DRS等手段对其进行了表征.结果表明: Pt/BiVO4光催化剂为单斜相结构,复合光催化剂在可见光区的吸收增强,吸收带边红移到了红光区.在λ>400nm的可见光照射下,以甲基橙的光催化降解为模型反应,研究了该新型光催化剂的光催化活性,结果发现t与纯BiVO4样品相比,Pt/BiVO4复合样品的光催化活性大幅提高.该新型光催化剂具有高活性的原因可能是PtCl4颗粒的光敏化作用造成的.     

水热合成纳米BiVO_4的制备及表征

以NH4VO3和Bi(NO3)3.5H2O为原料,采用水热合成法制备BiVO4,考察前驱体pH值、水热反应时间、水热反应温度对BiVO4晶相结构及光吸收性能的影响。优化水热法合成BiVO4的制备条件,采用X射线衍射、傅里叶红外、紫外-可见吸收光谱、比表面积等表征手段对产品进行分析。结果表明,适当的制备条件可使BiVO4获得理想的单斜晶相,具有良好的光催化性能。     

锐钛矿型TiO2微米球的制备及表征

运用外加添加剂尿素的新技术,以水热法在玻璃基板上制备Ti O2微米球。采用SEM、TEM和XRD技术对产物进行表征,结果说明,生成的Ti O2晶体为锐钛矿型,Ti O2微米球的直径为2-3μm,它由大面积的Ti O2晶体自组装而成。制备产物的最佳条件是:0.15mol/LTi(SO4)2、Ti4+/添加剂摩尔比1/1、170℃、4h。     

高可见光响应型单斜介孔BiVO4的合成与表征

利用纳米铸造法,以立方有序介孔分子筛MCM-48为硬模板,550℃成功制备了结晶良好的纯相单斜介孔BiVO4.采用XRD、TEM、BET及UV-Vis光谱分析对样品的结构进行了表征,结果表明:与水热法制备的大颗粒样品相比,"纳米铸造"介孔BiVO4的平均孔径为16.8nm,孔体积为0.1 cm2/g,比表面积高达22.9 m2/g,有效减少了光生电子和空穴复合的几率,在可见光范围内表现出优良的可见光催化活性,90min内对乙基黄原酸钾的光催化降解率高达78%.     

氧化亚铜微米棒的制备及其机理

借助X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征，利用CuSO4·5H2O和NaC2H3O2·3H2O为主要原料，D-山梨醇为还原剂，水热还原制备了氧化亚铜微米棒。具体条件是：CuSO4·5H2O和NaC2H3O2·3H2O加入量为摩尔比1：4，D-山梨醇的加入与CuSO4·5H2O等摩尔量，水热180℃下反应12h。微米棒的直径小于1μm，长度在10μm以上，棒表面有晶体生长印迹。其机理是：C2H3O2-水解生成OH-，OH-与Cu^2＋生成Cu（OH）2，Cu（OH）2再被D-山梨醇还原生成Cu2O。     

溶胶–凝胶法制备Eu3+掺杂BiVO4及其可见光光催化性能

采用柠檬酸络合溶胶–凝胶法制备了Eu3+掺杂BiVO4新型光催化剂,通过XPS、XRD、SEM、BET和UV-Vis等手段对其进行表征和分析。并以甲基橙为模拟污染物,考察了BiVO4的可见光催化活性。结果表明,Eu3+掺杂前后BiVO4均为单斜白钨矿型,无其他杂质相生成,且由于掺杂Eu3+,晶体中V4+和氧空缺增多。掺杂后样品光吸收性能发生红移,但掺杂对其形貌和比表面积改变较小。Eu3+掺杂有效提高了BiVO4的可见光催化活性,当Eu3+掺杂量为0.2mol%时,BiVO4光催化效率最高,50 min内对甲基橙溶液的脱色率达95%,比纯BiVO4提高了62%左右。     

Bi_2WO_6催化剂的合成及光催化性能的研究

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O为原料,采用水热法制备Bi2WO6催化剂,在λ420nm的可见光区降解模拟罗丹明B(RhB)废水,研究前驱物pH值、水热反应温度和时间对Bi2WO6催化性能的影响;通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和比表面积(BET)表征,考察前驱物pH值对催化剂晶型、形貌、吸光性和比表面积的影响。结果表明,前驱物pH值为Bi2WO6光催化活性的关键影响因素,且对产物微观结构影响较大。当pH值=4.5时合成的产物光催化活性最佳,反应90 min RhB溶液降解率达到99.90%,经重复使用4次,其光催化效果无明显降低,表明该Bi2WO6是一种有效稳定的可见光催化剂。     

BiVO4的水热合成及其光催化分解水产氧性能研究

以无机盐为前体，采用表面活性剂为模板，水热法制备了具有较高含量的单斜晶系BiVO4．实验结果表明，随着水热温度的升高，产物中单斜晶系BiVO4的含量增大，其光催化分解水产氧的效果越好．讨论了制备的BiVO4在牺牲试剂Fe（NO3）3存在下的产氧效率及其与产物晶型的关系。在优化的实验条件下获得了较高的光催化分解水产氧效率。     

水热法制备菜花状氧化锌

以Zn(NO3)2.6H2O和N2H4.H2O为原料,采用水热法在180℃制备了菜花状的氧化锌(ZnO)纳米棒束、不规则的长短棒晶须体以及柱状晶须束。用XRD、SEM、FE-SEM及HR-TEM对样品进行了表征。具有六方纤维锌矿结构的ZnO棒或柱的直径分别在100、200nm和1μm左右。以负离子配位多面体生长基元理论讨论了ZnO晶体的生长过程及N2H4.H2O浓度对ZnO形貌的影响。     

溶剂热还原法制备纳米Cu2O及其光催化性能

以Cu(CH3COO)2.2H2O为原料,乙二醇为溶剂和还原剂,通过溶剂热还原法制备纳米Cu2O。通过X射线衍射分析(XRD)对产物进行表征。结果表明,反应温度、反应时间和Cu(CH3COO)2初始浓度对产物Cu2O的结晶程度和晶粒大小有着重要的影响。以甲基橙溶液为模拟废水,研究纳米晶Cu2O在可见光照射下的光催化活性。实验表明,制备的Cu2O样品在可见光下具有高的光催化活性,可见光催化活性优于商业P25 TiO2光催化剂。     

水热合成单斜晶系BiVO4可见光催化剂及其性能

采用水热法合成了纯单斜晶系的可见光催化剂BiVO4,考察了水热温度、水热时间和体系的pH值对BiVO4结构和光催化性能的影响。利用XRD、SEM、BET和UV-VIS对样品进行了表征,结果表明:获得的BiVO4具有中空棒状结构,升高水热温度、提高反应溶液的pH值、延长水热时间有利于单斜晶系BiVO4的生成。确定了BiVO4的最优合成条件为:水热温度140℃,水热时间6h,反应体系pH=9。选择亚甲基蓝溶液作为光催化降解物质,研究BiVO4的可见光催化性能和催化机理。结果表明,最优条件下制备的BiVO4具有较好的可见光催化性能;同时,增加降解体系的pH值提高了催化剂对亚甲基蓝的吸附能力和活化电子的利用效率,有利于提高BiVO4的光催化性能。     

水热法合成MoO3单晶纳米带及其形成机理

以HCl和Na2MoO4·2H2O为原材料,不用任何模板剂的情况下,用简单的水热法成功地制备了正交相单晶α-MoO3纳米带.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见光分光光度计对产物进行了表征.结果显示,α-MoO3纳米带是由低温条件下形成的亚稳相h-MoO3微米棒通过溶解-重结晶转变而来,其沿着c轴方向生长,加入表面活性剂CTAB可以提高α-MoO3纳米带的长径比.     

CTAB作用下TiO2/g-C3N4的制备及光催化降解偏二甲肼废水

在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作用下,采用水热合成法制备TiO 2/g-C 3N 4复合材料,研究CTAB对复合材料结构及光谱性质的影响。采用XRD、TEM、N 2吸附-脱附、FT-IR、UV-Vis DRS、PL等测试手段对材料进行表征,并在可见光下进行光催化降解偏二甲肼(UDMH)废水实验。结果表明:在CTAB作用下合成的TiO 2/g-C 3N 4复合材料晶型结构完整,TiO 2粒径更小并且在g-C 3N 4片层上均匀分布,具有较大的比表面积和丰富的介孔结构,复合材料的光吸收带边拓展至450nm,光生空穴-电子复合率明显降低。光催化实验表明,可见光条件下反应120min,UDMH的去除率达到了83.2%,相比未添加CTAB制备的TiO 2/g-C 3N 4提升了13.7%。