BiVO_(4)/Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料的制备及性能北大核心

采用水热法制备BiVO_(4)/Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料。当BiVO_(4)与Bi_(2)MoO_(6)物质的量比为10∶1,g-C_(3)N_(4)对BiVO_(4)的掺杂量为1.0%,pH为3,反应温度为160℃,反应时间为6 h时,制备的BiVO_(4)/Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料具有最佳的光催化活性。其对活性艳蓝KN-R染液的光催化脱色率在120 min内可达到87%以上。     

罗丹明B的TiO_2/GO复合物光催化降解

以自制氧化石墨烯和钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。分别采用XRD、Raman、SEM等对其进行表征,并将其用于罗丹明B溶液的光催化降解,考察氧化石墨烯含量、TiO_2/GO复合材料用量、煅烧温度等因素对光催化降解性能的影响。结果表明,生成了粒径约20 nm的锐钛矿型TiO_2球形颗粒;相同条件下,溶胶-凝胶法制备的复合材料光催化活性优于机械混合物;TiO_2/GO为20/1时光催化活性最好;复合材料质量为0.05 g时,对罗丹明B的降解率可达99%。     

TiO_2-BiVO_4复合材料的制备及其光催化降解印染废水

以钛酸丁酯、五水硝酸铋、偏钒酸铵为主要原料制备TiO_2-BiVO_4复合光催化剂,并用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外-可见分光光度计、X射线光电子能谱仪和光致发光荧光光谱仪进行表征。结果表明,与TiO_2和BiVO_4相比,TiO_2-BiVO_4复合光催化剂具有更窄的禁带宽度,光生电子-空穴的复合概率更低。TiO_2-BiVO_4复合光催化剂具有更高的光催化活性,60 min后对罗丹明B溶液的降解率达到87.3%。TiO_2-BiVO_4复合光催化剂具有良好的光催化稳定性,经过5次光催化降解实验后,对罗丹明B溶液的降解率为81.7%。     

Fe掺杂TiO_2的制备及其光催化性能

利用溶胶-凝胶法成功制备出Fe掺杂TiO_2纳米颗粒,并用XRD、SEM、XPS、UV-Vis、PL对样品的物理化学性能进行表征。结果表明,Fe掺杂能够减小TiO_2的禁带宽度和光生电子-空穴的复合概率。光催化降解亚甲基蓝溶液的实验表明,随着Fe掺杂量的增加,TiO_2的光催化活性先增大后减小,F4-TiO_2的光催化活性最高,60 min后对亚甲基蓝溶液的降解率达到94.2%。Fe掺杂TiO_2具有较好的稳定性,重复5次光催化降解实验后,对亚甲基蓝溶液的降解率仍达到89.4%。     

可见光下TiO_2/α-ZrP复合材料光催化降解罗丹明B

以TiO2/α-ZrP复合材料为可见光光催化剂,采用氙灯模拟可见光,研究了TiO2/α-ZrP复合材料对有机染料罗丹明B的光催化降解情况。试验探究了TiO2的掺杂量、反应时间、染料浓度、光催化剂用量、染液pH值等对光催化降解罗丹明B的影响。结果表明,当TiO2的掺杂量为17%时,TiO2/α-ZrP复合材料的光催化活性最高。浓度为6×10-5mol/L的罗丹明B溶液的最佳降解条件为:染液初始pH值为4,TiO2/α-ZrP复合光催化剂质量浓度为3.6 g/L。     

TiO_2溶胶对活性红3BS的光催化降解脱色

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2溶胶。探讨了染料的初始质量浓度、TiO_2溶胶合成温度等对活性红3BS降解脱色率的影响,分析了TiO_2溶胶光催化降解活性红3BS的反应动力学。结果表明,染料初始质量浓度高,降解率低;不同温度下制备的TiO_2溶胶均具有光催化活性,能够有效降解活性红3BS;合成温度高,TiO_2溶胶光催化降解脱色效果好;TiO_2溶胶对活性红3BS染液的光催化降解脱色反应遵循一级反应动力学。     

溶胶-凝胶法制备二氧化钛及其光催化降解性能

以钛酸丁酯[Ti(OC_4H_9)_4]作为钛源,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_2)光催化剂。以甲基橙降解率为评价指标,检测无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水与钛酸丁酯物质的量比、煅烧温度、煅烧时间等因素对TiO_2光催化降解性能的影响,以确定TiO_2优化制备工艺,并通过XRD、TEM进行表征。结果表明,TiO_2的优化制备工艺为:无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水与钛酸丁酯物质的量比15∶3∶8∶1,煅烧温度550℃,煅烧时间3 h;在此工艺下制得的TiO_2为锐钛矿型,颗粒大小为10～25 nm,对甲基橙的降解率在3 h内可达79.7%,比工业TiO_2(P25)的降解率高9.9%。     

TiO_2光催化材料的制备及其性能研究

文章采用水热法合成TiO_2,以钛酸四丁酯和乙醇为原料,研究水热温度对TiO_2形貌的影响,通过SEM以及XRD表征得到:在110℃水热时,TiO_2形貌最好,衍射峰最强。还通过实验研究了可见光下TiO_2对溶液中的甲基橙废水的光催化降解性能,实验结果表明在水热110℃下制备的TiO_2催化剂,在加入量为0.15g,在300W氙灯模拟可见光照射1.5h条件下,对质量浓度为20mg/L,体积为150m L甲基橙溶液降解率达到85.7%,由此说明其具有良好的光催化活性。     

CNTs/La~(3+)掺杂TiO_2纳米纤维对Cr(Ⅵ)的催化性能研究

通过静电纺丝技术分别制备了碳纳米管(CNTs)掺杂,CNTs/La~(3+)共掺杂的TiO_2纳米纤维,以重金属Cr(Ⅵ)为目标降解物,考察了碳纳米管单组分掺杂,La3+/碳纳米管(CNTs)共掺杂TiO_2纳米纤维(CLCT)及溶液p H值对重金属Cr(Ⅵ)催化活性的影响。结果表明,La3+掺杂的TiO_2光催化活性高于纯TiO_2,适量La3+/碳纳米管共掺杂TiO_2光催化活性进一步提高,最佳掺杂量是当CNTs相当于Ti的摩尔浓度为0.15∶1和La3+的摩尔比为0.05%时得到的纳米纤维催化剂。当重金属Cr(Ⅵ)初始质量浓度为10 mg/L,纳米纤维催化剂(CLCT)投加量为1.0 g/L,p H值为4时,10mg/L的Cr(Ⅵ),在可见光源照射下100 min后的催化效率达99.86%。     

TiO_2对乌龙茶中三唑磷光催化降解作用

为了解负载型TiO_2对乌龙茶中三唑磷紫外光催化降解的影响,在自制的光催化反应器中,采用负载型TiO_2对三唑磷进行光催化降解。考察了煅烧温度、TiO_2浓度和TiO_2与聚乙烯吡咯烷酮(PVPK30)的含量比对三唑磷降解效果的影响,探究了三唑磷的降解途径,并通过X射线衍射和X射线光电子能谱对TiO_2进行表征。结果表明,光催化降解三唑磷符合一级动力学方程,最佳制备参数为煅烧温度500℃,TiO_2浓度0.15%,TiO_2与PVPK30的含量比1∶1 (m/m),反应时间10 min,在此条件下,三唑磷降解率可达98%。经气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析可知光催化降解反应打断了三唑磷P-O酯键。XRD和XPS分析表明煅烧可影响纳米二氧化钛的粒径和晶型,温度越高,锐钛矿质量分数越小;500℃时,TiO_2羟基氧和Ti~(3+)的含量均较高。     

掺杂Fe~(3+)纳米TiO_2的涂布纸可见光光催化剂的制备与表征

本文在室温条件下通过原位复合法制备了一系列铁(Fe~(3+))掺杂(Fe~(3+)/TiO_2摩尔百分比浓度0.0-1.0at.%)纳米TiO_2光催化剂。利用SEM、XPS和UV-vis DRS作为表征手段,可见光(40 W白炽灯,主光源456 nm)甲醛降解实验评价Fe~(3+)掺杂纳米TiO_2的光催化活性。研究了Fe~(3+)掺杂浓度对表面吸附、微观结构和光催化性能的影响。实验结果表明,Fe~(3+)掺杂可以扩大TiO_2的光吸收范围,吸收阈值波长红移至443 nm。掺杂量0.25 at.%,光催化时间为2 h,初始甲醛浓度1.0 mg/m~3,反应器体积为4.8 dm~3,A4光催化纸样品对甲醛降解率为92.6%。论文也提出并讨论了金属Fe~(3+)离子在纳米TiO_2粒子表面螯合机理。     

稀土掺杂SnO_2/TS-1纳米光催化材料的合成及染料降解

以SnCl_4·5H_2O为原料,钛硅分子筛TS-1为载体,镧和铈为掺杂元素,采用超声溶胶-凝胶法,制备出稀土掺杂的负载型纳米SnO_2。并对罗丹明B模拟废水进行光催化降解,以降解率为考量对象,优化了催化剂的制备条件为:pH值7~8,SnCl_4∶TS-1∶La∶Ce=1∶1∶0.02∶0.01,超声2h,陈化15h,80℃干燥,500℃焙烧2h,其负载量为30%。选择500W氙灯,催化剂0.30mg/mL,光照2h时,模拟染料废水罗丹明B的降解率达99.87%,且循环5次后,降解率达88.26%。同等条件下,同类工业染料酸性蓝、活性黑、RGFL黄、酸性红A-2BF的降解效果分别为99.85%、99.78%、96.15%和94.65%。     

TiO_2/ZSM-5介孔结构的制备及光催化降解印染废水研究

利用直接模板法制备TiO_2/ZSM-5复合光催化剂,采用X射线衍射仪、比表面仪、扫描电镜等分析了复合材料的物理化学性能。结果表明,TiO_2/ZSM-5复合材料为介孔结构,比表面积达1 151 m~2/g。以甲基橙溶液为模拟印染废水,研究了TiO_2/ZSM-5的光催化活性,结果表明,光照180 min后,甲基橙溶液的脱色率和TOC去除率分别达到99.55%和99%,在pH=7.5时降解效果最好。多层介孔结构有利于降解反应后光催化剂的回收,避免二次污染和对光催化剂的浪费。TiO_2/ZSM-5光催化活性的提升主要是由于多层介孔结构可以增加光的利用率以及比表面积大能提供更多的反应活性位。     

掺铈PI/SnO_2复合薄膜的制备及光催化性能

以聚酰亚胺(PI)为基体,采用离子交换法制备Ce掺杂PI/Sn O_2复合薄膜。考察了不同制备条件对其性能的影响,并进一步研究了Ce掺杂量及离子交换液浓度对复合薄膜的影响。利用SEM、EDAX、XRD、FTIR等对复合薄膜进行表征,并且以亚甲基蓝为模拟污染物,根据对亚甲基蓝的降解率评价薄膜的光催化性能。研究结果表明,煅烧温度330℃,煅烧时间4 h,Ce掺杂量为30%,离子交换液浓度0.4 mol/L时,光催化效果最好,光照射2 h亚甲基蓝降解率可达94.5%,TOC去除率75.3%。回收复合薄膜进行二次利用,降解效果良好。     

Ni-Zr共掺TiO_2纳米粉体的光催化性能研究

通过溶胶-凝胶法制备掺杂Ni-Zr共掺纳米TiO_2,采用XRD、TEM和DRS等方法对光催化剂的晶向结构、显微形貌和光响应特性进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,测试其光催化性能。结果表明Zr掺杂能够降低TiO_2光催化剂的粒径,改善其光响应特性。Ni~(2+)和Zr~(4+)共掺杂可以通过协同作用提高样品的光催化活性。Ni-Zr共掺TiO_2比纯TiO_2具有更好的光催化效果,2%Zr和Ni共掺杂TiO_2光照60min后对罗丹明B的降解率达到92%,比纯TiO_2提高30%以上。     

前驱体比例对SnO_2/TiO_2纳米纤维晶型及光催化性能的影响

为提高SnO_2基纳米材料的光催化活性,以结晶四氯化锡和钛酸正啶酯分别为SnO_2前驱体和TiO_2前驱体,调节二者比例,利用静电纺丝协同煅烧技术制备出具有不同含量TiO_2掺杂的SnO_2/TiO_2复合纳米纤维。采用X射线衍射仪表征纳米纤维的晶型结构,利用扫描电镜观察复合纳米纤维的形貌,并将其应用到光催化降解亚甲基蓝溶液中,分析其光催化活性。结果表明:当结晶四氯化锡和钛酸正啶酯的质量比为2.5∶1、2∶1和3∶2时,纳米纤维表面由粗糙向光滑过渡;而且当前驱体的质量比为3∶2时,除了具有金红石型SnO_2晶相,复合纳米纤维还呈现出金红石型TiO_2和锐钛矿型TiO_2晶相并存的状态,在降解亚甲基蓝溶液中表现出优异的光催化活性,即光催化10 min后亚甲基蓝溶解液的降解率已达到79.5%。     

RuO2/La2O3/TiO2复合光催化剂对直接红棕M的降解研究

采用溶胶—凝胶—浸渍法制备RuO2/La2O3/TiO2纳米粉体.以汞灯为光源,直接红棕M溶液的光催化降解为模型反应.结果表明:掺杂质量百分比为1.39%的La2O3,0.12%的RuO2,煅烧温度500℃时,RuO2/La2O3/TiO2的催化活性最高;当通气量为100mL/min,催化剂投加量为3.00g/L,初始pH值为8.98时,该催化剂对直接红棕M的降解率可达100%.     

Ag掺杂TiO_2纳米颗粒的制备及光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备Ag掺杂TiO_2纳米颗粒,并用XRD、SEM、Raman、FT-IR、UV-Vis、PL等对其物理、化学性能进行表征,结果表明,Ag掺杂能够改变TiO_2的禁带宽度和光生电子-空穴复合概率。光催化实验表明,4%的Ag-TiO_2具有最佳的光催化活性,60 min后对MB的降解率达到96%,光催化活性的提升归因于光吸收的增加和光生电子-空穴复合的减少。     

纳米TiO_2光催化材料的制备及其在棉织物中的应用

通过控制Ti(OC_4H_9)_4与水的比例,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_2溶胶,掺杂硝酸铁与硫酸铜以改变纳米TiO_2溶胶的化学性能,并将其应用于棉织物整理。结果显示:当硝酸铁与硫酸铜的掺杂量分别为1%、2%时,改性TiO_2溶胶的紫外吸收效果与光催化活性均有显著提升。经纳米TiO_2处理的棉织物对可挥发有机化合物(VOC)的降解率有所提升,抗紫外线能力更强,且洗涤次数与断裂强力的变化不存在相关性。     

低温改性纳米二氧化钛处理印染废水

采用溶胶-凝胶法,低温制备掺杂N、Fe、Zn等元素的改性纳米TiO_2,并利用XRD、TEM、ICP-OES、UV-DRS等对其结构进行表征。以亚甲基蓝作为模拟染料废水,通过正交试验,得出改性纳米TiO_2应用于降解染料废水的优化工艺条件。结果表明,纳米TiO_2分别掺Zn~(2+)比例为0.4%、Fe~(3+)比例为0.8%、N比例为100%,处理废水效果都较好。其中,当染料质量浓度为2.5mg/L、废水pH值为10、光催化剂投加量为0.4g、光催化时间为4h时,Zn~(2+)掺杂TiO_2对亚甲基蓝溶液脱色率达到96.8%。此外,Zn~(2+)掺杂TiO_2对酸性染料以及活性染料均有较好的处理效果。