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。     

Cu-Bi2WO6的制备及应用于光催化氧化含酚废水的研究

以Bi(NO3)3·5H2O和Na3WO4·2H2O为原料,采用水热法合成了掺杂型可见光催化剂CuBi2WO6,并对其进行X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)表征.结果表明,Cu-Bi2 WO6在不同合成条件下呈现多孔微球和纳米片状结构.以苯酚水溶液为目标降解物,研究了在可见光催化作用下Cu-Bi2WO6的催化性能,实验结果表明掺杂型Cu-Bi2WO6具有比纯Bi2 WO6更高的催化活性.     

溶剂对钨酸铋/石墨烯形貌结构和光催化性能的影响

本工作采用溶剂热法通过乙二醇、乙二胺、水-乙二醇、水-乙二胺、水和水-乙酸不同溶剂制备可见光催化剂Bi2 WO6/RGO,并对其形貌结构和光催化性能进行表征.研究结果表明,溶剂对Bi2WO6/RGO的形貌和光催化性能有显著影响.在可见光(λ>420 nm)照射下,以水为溶剂制备的样品对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能最佳,20 min内降解率达到98％,且经过五次循环降解后光催化效果基本保持不变.Bi2 WO6/RGO的光催化性能增强可归因于在水溶剂下形成的Bi2 WO6分级结构微球为光催化反应提供更多的反应活性位点,同时石墨烯的引入增大了材料的比表面积,进一步促进了电子-空穴对的有效分离.自由基捕获实验表明,复合材料光降解RhB过程中光生空穴(h+)起主要作用,·O2-和·OH起次要作用.     

微乳液水热法制备钨酸铋光催化剂及性能研究

采用微乳液介导水热法制备Bi2WO6和Fe/Bi2WO6光催化剂,并研究水热反应温度、前驱体pH值、水相与表面活性剂的摩尔比ω值和Fe3+掺杂量对光催化剂结构、形貌和光催化活性等方面的影响.结果表明:合成的Bi2WO6为15～25 nm的纳米球状结构;当前驱体pH=1、水热温度为150℃下合成的Bi2WO6催化剂对亚甲基蓝(MB)的降解率达到93.8%;当ω=27时合成的Bi2WO6对MB光催化降解率达到了97.8%.研究发现当掺入1.03%的Fe3+的Bi2WO6比纯Bi2WO6对MB的降解率提高了2倍,达到90.2%.     

TiO2/Bi2WO6复合光催化剂的制备及光催化性能研究

TiO₂/Bi₂WO₆异质结是当前最具潜力的一种可见光响应半导体光催化剂。以富含缺陷的TiO2纳米带为基体,采用水热法,诱导Bi2WO6在基体缺陷位点进行异质生长,从而合成具有异质结构的TiO₂/Bi₂WO₆复合材料。利用XRD、SEM、UV-Vis等技术,分析了基体表面缺陷、Bi2WO6负载量对TiO₂/Bi₂WO₆复合材料微观结构和性能的影响。结果表明,在基体表面引入缺陷,可以使TiO₂/Bi₂WO₆复合材料在可见光下对有机污染物Rh B的降解速率提高约50%。Bi2WO6负载量为0.12时的TiO₂/Bi₂WO₆复合材料,在可见光下,辐照6 min后对Rh B的降解率达99.3%,辐照30 min后对MB的降解率达99.7%,辐照15 min后对TC-HCl的降解率达87.7%。     

Bi_2WO_6-NiFe_2O_4磁性可见光催化剂的制备及其性能研究

采用水热法制备Bi2WO6-NiFe2O4磁性可见光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、扫描电子显微镜(SEM)和磁学性质测量系统(MPMS)对所合成材料进行分析和表征。最后以罗丹明B(RhB)为目标污染物,考察不同pH值条件下,Bi2WO6-NiFe2O4复合可见光催化剂对污染物的降解效率。结果表明,罗丹明B溶液pH值为5时,Bi2WO6-NiFe2O4具有最大降解效率2 h达98%。Bi2WO6-NiFe2O4在外加磁场下能快速的从溶液中分离。     

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。     

花状Bi_2WO_6光催化剂的制备及性能研究

采用简单水热法制备了具有三维花状结构的斜方晶Bi2WO6光催化剂,利用XRD、SEM、BET等分析技术对催化剂的结构和形貌进行了表征。考察了反应时间、Bi2WO6加入量、染料罗丹明B初始浓度和光源对罗丹明B光催化降解效果的影响。实验结果表明,180℃下水热12h合成的Bi2WO6催化剂,在加入量为2g/L,溶液pH为6.5,并以模拟日光500W氙灯(不加滤光片)为光源,光照30min内,对浓度为10mg/L的罗丹明B去除率最高达99.6%。水热制备的花状Bi2WO6具有较高的光催化活性。     

Ag和介孔碳改性Bi_2WO_6光催化剂的合成及其可见光下的光催化性能

采用水热法合成了花球状的Bi2WO6和介孔碳CMK-3/Bi2WO6的光催化剂,然后通过光还原得到了Ag负载的Ag/Bi2WO6和Ag-CMK-3/Bi2WO6,制备出可见光下具有高活性的光催化剂。利用紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的样品进行表征,评价样品在可见光照射下降解亚甲基蓝(MB)的光催化活性。并研究了CMK-3和Ag负载在Bi2WO6上都能提高其光催化活性的机制。结果表明:CMK-3或Ag负载在Bi2WO6上都能大幅提高Bi2WO6的光催化活性,Ag-CMK-3/Bi2WO6光催化剂的光催化性能优于Ag/Bi2WO6和CMK-3/Bi2WO6光催化剂。     

钙钛矿型La0.9Sr0.1NiO3催化剂的合成条件及其可见光催化活性的研究

采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型La0.9Sr0.1NiO3复合氧化物光催化剂,通过TG-DTA、XRD、可见光催化性能等对合成产物的热分解过程、物相结构和可见光催化活性进行了研究;采用单因素实验探究了合成工艺条件(柠檬酸用量、pH值、煅烧温度、煅烧时间)对合成产物的物相结构和可见光催化性能的影响。结果表明,在柠檬酸用量与金属离子的总量比为1∶1,pH=1.5,400℃预处理4h,700℃煅烧4h时可制备出单一相的六方晶系的La0.9-Sr0.1NiO3晶体;在500 W氙灯的照射下,当La0.9Sr0.1NiO3催化剂用量为1.20g/500mL时,在180min内对13.2mg/L的甲基橙溶液的脱色率达到62.1%。     

多壁碳纳米管改性InVO4光催化剂的制备及性能

以酸处理的多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,采用水热合成法制备了InVO4/MWCNTs光催化剂.利用场发射扫描电镜、X射线粉末衍射、BET-N2吸附、傅里叶红外光谱和紫外-可见漫反射吸收光谱等技术对样品的形貌、晶相组成、比表面积和吸光性能等物理性质进行了表征,并以气相的苯作为模型污染物,研究催化剂样品在可见光(λ>420 nm)照射下的光催化氧化能力.结果表明,InVO4颗粒均匀附着于MWCNTs,表面粒径约100 nm.与纯InVO4相比,InVO4/MWCNTs的比表面积和可见光吸收性能显著提高.在可见光照射下,InVO4/MWCNTs具有良好的光催化活性,反应4 h光催化降解苯的转化率和矿化率分别为41.0%和43.4%,其转化率分别是InVO4的1.5倍和掺氮TiO2的3倍,InVO4/MWCNTs光催化活性的提高与载体MWCNTs良好的电子传输特性有关.     

钙钛矿型氧化合物AgNbO3的水热合成与表征

采用水热法制备了钙钛矿型化合物Ag-NbO3晶体,对化合物进行粉末X射线表征。Rietveld精修结果表明化合物AgNbO3属于三方晶系,空间群为R-3C。并对化合物进行了扫描电子显微镜(SEM)、BET法测定比表面积和对固体紫外漫反射光谱进行表征。对该化合物的光催化性质进行了测试,在可见光照射下降解染料龙胆紫。结果表明此化合物在室温下具有很高的光催化性质,在光催化性能方面具有潜在的应用价值。     

Fabrication of solar light induced Fe-TiO2 immobilized on glass-fiber and application for phenol photocatalytic degradation

Iron-doped anatase titanium dioxide catalysts coated on glass-fiber were successfully synthesized by a dip-coating sol–gel method. The prepared catalysts were characterized by scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX) analysis, X-ray diffraction (XRD), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy to understand the synthesis mechanism, and their photocatalytic activities were evaluated by photodegradation of phenol under simulated solar irradiation. EDX analysis confirmed the existence of iron in the immobilized catalysts. XRD suggested that the phase transition of the catalysts from anatase to rutile were restrained, and almost pure anatase TiO₂ could retain even the calcination temperature reached 800 °C. The UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy of the catalysts showed a red shift and increased photoabsorbance in the visible range for all the doped samples. Iron loading and calcination temperature have obvious influences on photocatalytic activity. In this study, the optimal doping dose and calcination temperature were around 0.005 wt% and 600 °C, respectively.     

Fabrication and enhanced visible light photocatalytic activity of fluorine doped TiO2 by loaded with Ag

F-doped TiO2 loaded with Ag (Ag/F-TiO2) was prepared by sol-gel process combined with photoreduction method. The physical and chemical properties of the prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), high-resolution transmission electron microscope (HRTEM), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and photoluminescence (PL). XPS analysis indicated Ag species existed as Ag0 in the structure of Ag/F-TiO2 samples. UV-Vis diffuse reflectance spectra showed that the light absorption of Ag/F-TiO2 in the visible region had a significant enhancement compared with the F-doped TiO2 (F-TiO2). PL analysis indicated that the electron-hole recombination rate had been effectively inhibited when Ag loaded on the surface of F-TiO2. The photocatalytic activities of the samples were evaluated for the degradation of X-3B (Reactive Brilliant Red dye, C.I. reactive red 2) under visible light (lambda > 420 nm) irradiation. Compared with F-TiO2, the sample of 0.50 Ag/F-TiO2 showed the highest photocatalytic activity. The interaction between F species and metallic Ag was responsible for improving the visible light photocatalytic activity.     

CdMoO4微球的微波辅助法快速合成及其光催化性能

采用微波辅助沉淀法快速制备了CdMoO₄微球,同时采用直接沉淀法和水热法制备了CdMoO₄样品,比较了它们的光催化性能。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外分光光度计和光化学反应器等表征了样品的物相组成、形貌、吸收光谱和光催化效果。结果表明,采用3种方法所制备的CdMo₄均呈现微球形貌,直径为3～6μm;与其它两种方法相比,微波辅助法可以在低的温度和短的反应时间内得到CdMoO₄微球,并且具有最佳的光催化性能,这是由于微波对CdMoO₄微球的结晶和生长具有活化作用,在短时间内可以得到结晶良好、光催化性能优异的CdMoO₄微球。     

纳米Au团簇在氧化钛修饰的介孔分子筛MCM-41中的组装

以钛酸丁酯为ＴｉＯ_２前驱体,使ＴｉＯ_２均匀分散于纯硅介孔分子筛ＭＣＭ－４１的介孔孔道内表面,利用ＴｉＯ_２光学性质将ＡｕＣｌ－４还原为Ａｕ（０）并组装于氧化钛修饰的ＭＣＭ－４１孔道中．对所合成的Ａｕ负载的氧化钛修饰的ＭＣＭ－４１进行了ＸＲＤ,ＸＰＳ,Ｎ_２吸附－脱附曲线,及固体ＵＶ－Ｖｉｓ漫反射等多种结构表征．由ＸＰＳ谱和固体ＵＶ－Ｖｉｓ漫反射吸收光谱的ｐｌａｓｍｏｎ吸收峰证明Ａｕ团簇呈现０价的金属状态．     

Synthesis of large-area graphene improved with TiO2 for a novel photonic response by the ultrasonic method via CVD

This study reports that large-area graphene (LAG) improved with TiO₂ (LAG/TiO₂) was synthesized by a simple CVD method and ultrasonic steps at low temperatures under atmospheric pressure. The surface structure, crystal phase, and elemental identification of these obtained LAG/TiO₂ composites were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive X-ray (EDX) analysis, Raman spectra, and UV-Vis diffuse reflectance spectra. The photonic activity was investigated to degradation with methylene blue (MB). The degradation performance of MB solution was determined by UV-Vis spectrophotometry.     

Synthesis and characterization of ZnO/MgO solids prepared by deposition of preformed colloidal ZnO nanoparticles

The ZnO/MgO solids were prepared by colloidal technique which involves the deposition of preformed colloidal ZnO nanoparticles on magnesia. The morphology of ZnO nanoparticles was investigated by transmission electron microscopy and UV-Vis absorption and diffuse reflectance spectroscopy. We found a good agreement between the average radius and the particle size distribution of the ZnO nanoparticles obtained by both methods. It was shown the ability to control the size of the supported ZnO nanoparticles (3.8-4.4nm) by varying pH of the colloidal solution.     

气相沉积法分子筛封装SnO2纳米半导体材料的研究

以Ｙ型分子筛为主体,采用气相沉积法制备了分子筛封装ＳｎＯ２纳米半导体材料,并通过Ｘ射线衍射,ＩＲ吸收光谱,紫外漫反射光谱ＴＥＭ等手段对不同条件下制备的样品进行了表征。对于纳型的Ｙ型分子筛来说,几乎无法实现有效沉积,而以交换处理后的Ｙ型分子筛为主体,则可以在合适的条件下,能够获得高分散的ＳｎＯ２物中,并成功地了对主体分子筛的破坏程度。     

金属Cd~(2+)掺杂TiO_2纳米颗粒的制备及能级结构的影响机理

采用溶胶-凝胶法制备了Cd2+掺杂改性TiO2纳米颗粒,利用XRD、TEM、XPS和UV-Vis光谱对掺杂前后颗粒的结构和性能进行了表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的Cd2+掺杂TiO2纳米颗粒主要为锐钛矿相,粒径尺寸在20nm左右,掺杂前后TiO2的尺寸和形貌没有明显变化;结构表征和光谱测试结果发现,Cd元素在TiO2纳米颗粒中部分取代TiO2晶格中的Ti元素,以Cd2+的形式存在,形成Cd—O键,使TiO2纳米颗粒的吸收带边红移,降低了TiO2的禁带宽度。并且采用基于密度泛函理论的第一性原理对Cd掺杂TiO2进行了能级结构的模拟计算,发现理论结果与实验结果有较好一致性。