高暴露(001)面BiOBr/Ti3C2复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

通过水解法合成具有高暴露(001)面的BiOBr/Ti₃C₂复合光催化剂, 利用不同手段对样品进行表征。以罗丹明B为目标污染物, 评价了不同样品的可见光催化性能。结果表明, 层状Ti₃C₂添加量为20.0wt%时, BiOBr/Ti₃C₂复合光催化剂在60 min内对罗丹明B的降解效率为97.1%, 比BiOBr的降解效率提高了34.7%。引入层状Ti₃C₂使得BiOBr与Ti₃C₂界面形成肖特基结能垒, 产生有效的电子陷阱抑制了光生电子-空穴对的复合, 从而大大提高了BiOBr的可见光催化活性。BiOBr/Ti₃C₂复合光催化剂经5次循环实验后, 降解效率仍保持在91.0%, 表明其具有良好的稳定性。活性物种捕获实验表明, 超氧自由基为罗丹明B可见光催化降解中的主要活性物种, 并据此提出了可能的光催化机理。     

负载型Ni/BiOBr可见光催化剂的制备及性能

利用浸渍水热法将Ni负载到BiOBr载体上,制备了新型的Ni/BiOBr复合光催化剂,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、UV-Vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征,研究了Ni/BiOBr在可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃,水热反应时间为8h的条件下,制备的Ni/BiOBr纳米材料具有很好的光催化活性,当Ni负载到BiOBr上时,Ni/BiOBr在可见光区的吸收带边发生红移,光催化实验表明,在可见光下(λ>420nm)可以有效降解罗丹明B,降解率高达97%,Ni/BiOBr的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.62eV。     

新型大孔仿生光催化剂Fe（Ⅲ）-taPc/SiO2的制备及其光催化降解性能

采用简单的一步溶液浸渍法在大孔SiO2材料上负载四羧基酞菁铁(Fe(Ⅲ)-taPc),制备出有较高催化活性并可重复使用的新型大孔仿生光催化剂Fe(Ⅲ)-taPc/SiO2,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、拉曼光谱(Raman)对该催化剂进行了表征,并以有机染料罗丹明B为目标降解物,考察了其可见光光催化性能及循环使用性。实验证明Fe(Ⅲ)-taPc分子与SiO2载体存在较为匹配的相互作用,因而负载后其分散性好、稳定性高,在可见光照射下该催化剂能快速催化降解罗丹明B,反应60min后的降解率最高达97.4%,经过6次循环使用后催化剂的活性没有明显变化。     

沉淀法合成蘑菇状AgBr-Ag_3PO_4催化剂及其光催化性能研究

以二甲基甲酰胺(DMF)为辅助剂,以硝酸银(AgNO3)、磷酸二氢钾(KH2PO4)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,采用简单的液相沉淀法一步合成蘑菇状纳米溴化银/磷酸银(AgBr/Ag_3PO_4)可见光催化剂,并对样品进行了表征,以甲基橙(MO)溶液(pH=2)为目标降解物研究其光催化性能。研究结果表明:合成的蘑菇状纳米AgBr/Ag_3PO_4可见光催化剂,其禁带宽度为1.97eV,对MO溶液有较好的可见光催化活性;在可见光照4min,0.08g AgBr/Ag_3PO_4对酸性MO溶液(200mL,8mg/L)的降解率达到97.86%,循环降解3次后降解率为95.21%。     

BiOBr-BiFeO_3复合材料的构筑及其光催化性能研究

以溶剂热法和溶胶-凝胶法分别制得溴化氧铋(BiOBr)和铁酸铋(BiFeO_3),并在110℃的水热条件下使2种材料结合得到BiOBr-BiFeO_3复合光催化剂。借助XRD、SEM、TEM等测试方法对催化剂的晶体结构、微观形貌、吸光性质等进行了表征,测试表明BiOBr纳米片的引入增强了BiFeO_3分散性。以罗丹明B(RhB)为目标污染物考察了催化剂的光催化性能,其中以BiOBr含量为35%(wt,质量分数)的BiOBr-BiFeO_3复合物表现出最佳的降解活性。     

生物模板辅助合成形貌可控的BiOBr微球及其光催化性能

通过生物模板(L-赖氨酸)辅助水热法制得微球状BiOBr,探究L-赖氨酸的加入量对BiOBr形貌及其性能的影响,采用X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电镜、全自动多功能气体吸附仪、紫外可见漫反射谱以及电化学工作站等技术对样品进行表征.分析并提出了BiOBr微球的形成机理和光催化降解机理.结果表明:L-赖氨酸的加入量对BiOBr的微观形貌、光吸收性能和光催化性能均有显著影响.当前驱体溶液中n(BiOBr)/n(L-赖氨酸)的摩尔比为1:1时,BiOBr微球的尺寸缩小至300 nm,最大吸收波长提升至445 nm,其在可见光照射90 min内对罗丹明B(RhB)的降解率达99.5％,溶液中总有机碳的去除率达62.2％,且在光照150 min内对盐酸四环素(TC-HCl)的降解率达79.9％.此外,在复合物降解RhB的过程中,·OH和h+是光催化降解RhB过程中的主要活性基团,而·O-2则是次要活性基团.     

凹凸棒土负载CeO2催化氧化处理亚甲基蓝染料废水

采用均相沉淀法,以Ce(NO3)3·6H2O为原料,HMT为沉淀剂,制备了ATP/CeO2纳米复合材料.并以H2O2为氧化剂,利用该复合材料对亚甲基蓝(MB)染料模拟废水进行了催化氧化处理,分别考察了催化剂的投加量及CeO2的负载量对MB降解的影响规律.研究结果表明,负载CeO2凹凸棒土纳米复合催化剂的催化活性明显高于相同条件下制备的纯的CeO2,CeO2负载量及ATP/CeO2的投加量分别为40%和0.2g时,最大降解率可达96%,对亚甲基蓝表现出较强的催化活性.     

Co掺杂ZnGa_2O_4的制备及其光催化性能

以ZnCl2、Ga(NO3)3·xH2O、CoCl2·6H2O为原料,采用水热法制备了立方晶型的Zn1-xCoxGa2O4光催化剂,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外漫反射(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对催化剂进行了表征,结果表明,Co成功地掺入到ZnGa2O4晶格内,Co的掺入能够影响催化剂的形貌,缩小催化剂的禁带宽度。光催化降解罗丹明B溶液实验结果表明,Co的掺入提高了催化剂的催化活性,掺入量为x=0.010的Zn1-xCoxGa2O4具有最佳的光催化性能,同时Zn1-xCoxGa2O4样品对罗丹明B溶液的光催化降解反应符合伪一级反应动力学规律。并对Co掺入后光催化活性提高的机理进行了讨论。     

LDO/CeO_2纳米复合材料的合成及性能研究

以水热法合成出的Mg-Al类水滑石为载体,用Ce(NO3)3·6H2O和HMT作原料,水热合成出LDO/CeO2纳米复合材料,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和冷场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对样品结构和形貌进行了表征。此外,以H2O2为氧化剂,研究了该复合材料对罗丹明B模拟废水的催化氧化性能,结果表明,相同条件下制备出的LDO/CeO2纳米复合材料比纯CeO2具有更高的催化活性;当CeO2的负载量为50%,LDO/CeO2的投加量为0.2g时,罗丹明B模拟废水的降解接近完全,且催化剂重复使用5次后,脱色率仍保持85%以上。     

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。