Ag修饰花瓣状ZnO材料的合成及其光催化性能

以醋酸锌和硝酸银为原料,采用水热法合成了Ag/ZnO复合材料,并通过XRD、UV-Vis、SEM、XPS和PL等进行了物理化学性能表征。在紫外光源照射下,将亚甲基蓝溶液作为目标废水降解物,研究了Ag掺杂比对Ag/ZnO复合材料光催化性能的影响。结果表明,Ag/ZnO复合材料呈现三维花瓣状,Ag以原子的形式吸附在ZnO表面;2.0%Ag/ZnO复合材料具有良好的光催化活性,120 min后对亚甲基蓝溶液的降解率可达94%。Ag/ZnO复合材料光催化活性的改善归功于光吸收的增多和光生电子-空穴复合概率的降低。     

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%。     

Ag负载ZnO复合材料的制备及对亚甲基蓝的光催化降解

以醋酸锌和硝酸银为原料,利用水热法制备了Ag/ZnO复合材料,通过XRD、UV-vis、SEM、XPS、PL技术对样品的物理化学性质进行分析。在紫外光源照射下,以亚甲基蓝染料溶液为目标降解物,探究了Ag含量对Ag/ZnO复合材料光催化性能的影响。试验结果表明,Ag/ZnO复合材料呈三维花瓣形状,Ag以原子形式负载在ZnO表面,2%Ag/ZnO具有最佳的光催化活性,120 min后,对亚甲基蓝溶液的降解率达到94%,Ag/ZnO复合材料光催化活性的提升可归因于光吸收的增加和光生电子-空穴复合的减少。     

二氧化钛负载聚酯织物的制备及其光催化性能

为解决印染废水的降解问题,采用同质涂层法将氮掺杂二氧化钛粉末负载于聚酯（PET）织物上。研究了氮掺杂二氧化钛负载PET织物在太阳光照射下对亚甲基蓝水溶液的光催化降解效率及重复利用性。结果表明：氮掺杂二氧化钛负载PET织物具有良好的光催化性能,经过150 min的太阳光照射后,放有原PET 织物的亚甲基蓝溶液的降解率仅为8.2%,而放有光催化PET织物的亚甲基蓝溶液的降解率提高至94.8%;且织物在重复洗涤5 次后对亚甲基蓝的降解率仍在88%以上,表明同质涂层法制备的光催化功能层具有较好的耐久性;光催化PET 织物在pH值为9.0 的碱性溶液和晴天条件下的催化活性更高,而NaCl溶液和亚甲基蓝溶液浓度的提高会抑制光催化反应的进行。     

不同形貌纳米ZnO的制备、掺杂及在改性涤纶织物中的应用

以氯化锌、氢氧化钠、硝酸铝及硝酸钇为原料,采用低温水热法制备不同形貌的纳米ZnO及Al-Y修饰ZnO复合物,并使用掺杂后的ZnO作用于改性涤纶织物。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外-可见光漫反射等方法对所制样品进行表征。结果表明:通过控制Zn2+/NaOH配比,利用水热法制得片状、花状和棒状的纳米ZnO,其中片状ZnO的光催化活性较好,在紫外光下照射120 min,对亚甲基蓝(MB)的降解率为86.68%。涤纶织物经3%Al-3%Y共修饰片状ZnO掺杂后,在紫外光下照射120 min,对MB的降解率达到92.30%,紫外线防护指数达50+,具备良好的光催化与抗紫外线性能。     

棉织物表面ZnO纳米棒的原位生长和掺杂改性

以硝酸锌和六亚甲基四胺为原料,聚乙二醇2000表面活性剂为形貌控制剂,采用低温水浴法,在棉织物表面实现稀土钕掺杂ZnO纳米棒阵列的原位生长;同时采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外分光光度计等对制备的样品进行结构表征和性能分析。结果表明,当掺入物质的量之比为3%的钕时,可明显改善ZnO纳米棒表面状态,有利于产生更多的表面羟基,抑制光生电子和空穴的复合;Nd掺入ZnO晶格,增大了ZnO纳米棒的直径和比表面积,显著提高光催化活性和抗紫外线性能。表面生长有Nd/ZnO纳米棒阵列的棉织物,抗紫外线指数UPF值由掺杂前的360.9提升至471.5;在太阳光下照射8h,对亚甲基蓝溶液(MB)的降解率由掺杂前的56.3%跃升至87.6%。     

ZnO/La2O3纳米复合粉体的光催化性能研究

文章采用固相合成法制备了纳米ZnO/La2O3纳米复合粉体。用高压汞灯和太阳光照射降解掺有复合粉体的亚甲基蓝溶液,通过时间和降解率曲线,对其光催化活性进行分析。从而得出最佳降解条件。     

掺杂改性纳米TiO2对亚甲基蓝的光催化降解性能研究

把自制掺杂TiO2体系整理到织物上,以织物作为催化剂载体对亚甲基蓝溶液进行光催化降解(以高压汞灯为光源),探讨了整理工艺对催化效果的影响.结果表明:1.0 g/L碘掺杂TiO2整理液以及1.3g/L钙掺杂TiO2整理液整理后的织物对亚甲基蓝溶液有很好的光催化降解效果.有效解决了纳米催化剂降解印染废水后催化剂难以回收的问题.     

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%。     

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。     

非织造布表面形貌可控氧化锌纳米粒子的构筑

为制备分散性良好的氧化锌(ZnO)复合光催化材料,采用一步法混合聚丙烯纺粘非织造布(PPEN)和锌铵溶液,通过直接沉淀法负载具有不同形貌和光催化性能的氧化锌纳米粒子。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪及紫外-可见漫反射光谱仪考察反应温度对样品微观形貌、分散性、结晶性、热稳定性和光催化性的影响。结果表明:经75 ℃处理后棒状ZnO微米粒子均匀包覆在非织造布表面;经75 ℃处理得到的PPFN/ZnO复合材料较60、90 ℃在X射线衍射特征峰处有着更尖锐的峰型,结晶度为88.0%,其最大降解温度由287.2 ℃提高到392.9 ℃,增加了105.7 ℃;对亚甲基蓝染料光催化降解8 h后降解率达到96.04%。     

Kaolin/ZnO纳米光催化剂的制备及性能

以醋酸锌为原料,采用共沉淀法制备Kaolin/ZnO纳米光催化剂;利用XRD、SEM、FTIR对其进行表征,利用BET氮气吸附法测定比表面积;研究了催化反应时间、催化剂用量对亚甲基蓝(MB)光催化降解效果的影响。结果表明,催化剂的BET比表面积为130.86 m^2/g;当催化时间为80 min、催化剂用量为0.8 g/L时具有高催化活性,降解率可达96.82%;光催化降解MB的反应符合准一级动力学方程,反应速率常数为0.04213 min^-1。     

废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化降解染料性能

针对废弃口罩和印染废水处理难题,利用金属有机骨架ZIF-8高度可调的孔径、大的比表面积、优异的吸附和光催化活性,基于化学共沉淀法和煅烧技术制备出ZIF-8/Ag/TiO₂异质结,并将其负载到废弃的口罩上。对颗粒物和口罩复合材料的形貌、结构、比表面积、键合状态、能带结构和热稳定性进行了分析,测定了吸附、光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料性能。研究结果表明:较原始口罩,废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO₂复合材料的吸附、可见光光催化降解亚甲基蓝染料能力分别提高了12.9倍和4.8倍,且可多次重复使用;较ZIF-8和ZIF-8/TiO₂,ZIF-8/Ag/TiO₂异质结吸附能力和可见光光催化活性增强。Ag掺杂ZIF-8/ZnO与C、N掺杂TiO₂使得ZIF-8/Ag/TiO₂异质结带隙变窄,且有孔的中空结构能够更加充分地吸收可见光。     

同轴静电纺多孔氧化锌薄膜制备及其光催化性能

为制备轻质且具有大比表面积的光催化剂,针对静电纺丝中聚合物载体大都有污染且不可再生的问题,以丝素蛋白为载体,通过同轴静电纺丝制备醋酸锌/丝素(ZnAc/SF)纳米纤维薄膜,然后浸渍于硫化钠(Na₂S)溶液中制备硫化锌(ZnS)/SF纳米纤维薄膜,最后经煅烧得到ZnS/C纳米纤维薄膜和多孔ZnO薄膜。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计对薄膜的结构和性能进行表征,并通过亚甲基蓝催化降解实验研究其光催化性能。结果表明:多孔ZnO薄膜是由10~20 nm颗粒组成的介孔网络组织,具有吸收紫外线能力,比ZnS/C纳米纤维薄膜有更强的光催化作用,对亚甲基蓝的降解效率可达99.5%;多孔ZnO薄膜可进行回收利用,4次循环后降解效率达91%。     

PVAc/SnO2杂化纳米纤维的光催化及力学性能

采用静电纺丝方法结合溶胶-凝胶技术制备具有柔韧性及光催化效果的PVAc/SnO2、PVAc/SnO2/1％ TiO2颗粒掺杂纳米纤维膜,并进行亚甲基蓝染料光催化降解实验.分析光催化前后的纤维形貌、单根纤维模量、纤维膜力学性能及光催化效果.结果表明:杂化纤维在光催化后仍能保持纤维状,但单根纤维模量降低;由于光催化后纤维间...     

磁载纳米TiO_2复合粉体处理印染废水

以纳米SiO2/Fe3O4为载体,采用溶胶-凝胶法制备了ZnO掺杂的磁载纳米TiO2复合粉体,并对印染废水进行太阳光催化降解处理。通过透射电子显微镜等进行表征,并测定了其对印染废水的光催化降解性能。结果表明,当复合粉体用量为1g/L,印染废水pH值为8,复合粉体中ZnO与TiO2的质量分数比为3%,载体SiO2/Fe3O4用量为22%时,经太阳光照射6h后,脱色率达到68.7%,并能有效实现粉体与废水的分离及回收利用。     

Thermal crystallization of low-temperature prepared anatase nano-TiO2 and multifunctional finishing of cotton fabrics

Anatase nano-TiO₂ was synthesized by sol–gel method at a low temperature in this study. The effects of water amount and thermal crystallization treatment on the crystal structure and properties of nano-TiO₂ were investigated. Crystal structure of nano-TiO₂ was characterized by X-ray diffractometer and high-resolution transmission electron microscopy, and photocatalytic activity of nano-TiO₂ was evaluated by the degradation rate of methylene blue solution. The results showed that with the increase of water amount, the crystal structure of TiO₂ nanocrystalline transformed from amorphous crystal into anatase crystal and its crystallinity and photocatalytic activity increased. Compared with nano-TiO₂ obtained by common drying at 150 °C, the TiO₂ nanocrystallines obtained by steaming crystallization had higher crystallinity and better photocatalytic activity, and the degradation rate of methylene blue reached 90% after UV irradiation for 2 h. The prepared nano-TiO₂ sols were coated onto the cotton fabrics to achieve multifunctional surfaces by dip–pad–steam process. The treated fabrics showed excellent durable anti-ultraviolet and self-cleaning properties. Moreover, the nano-TiO₂ treatment caused negligible changes in the whiteness and breaking strength of the treated fabrics.     

Hydrothermal synthesis and photocatalytic activity of zinc oxide hollow spheres

ZnO hollow spheres with porous crystalline shells were one-pot fabricated by hydrothermal treatment of glucose/ZnCl2 mixtures at 180 degrees C for 24 h, and then calcined at different temperatures for 4 h. The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and nitrogen adsorption-desorption isotherms. The photocatalytic activity of the as-prepared samples was evaluated by photocatalytic decolorization of Rhodamine B aqueous solution at ambient temperature. The results indicated that the average crystallite size, shell thickness, specific surface areas, pore structures, and photocatalytic activity of ZnO hollow spheres could be controlled by varying the molar ratio of glucose to zinc ions (R). With increasing R, the photocatalytic activity increases and reaches a maximum value at R = 15, which can be attributed to the combined effects of several factors such as specific surface area, the porous structure and the crystallite size. Further results show that hollow spheres can be more readily separated from the slurry system by filtration or sedimentation after photocatalytic reaction and reused than conventional powder photocatalyst. After many recycles for the photodegradation of RhB, the catalyst does not exhibit any great loss in activity, confirming ZnO hollow spheres is stability and not photocorroded. The prepared ZnO hollow spheres are also of great interest in solar cell, catalysis, separation technology, biomedical engineering, and nanotechnology.     

钨酸铋负载涤纶织物的制备及其光催化性能

为探讨Bi2WO6负载涤纶织物对染料的降解效果,采用丙烯酸丁酯对涤纶织物进行前处理,将十二烷基硫酸钠(SDS)和Bi2WO6 (简写为SDS-Bi2WO6)、Bi2WO6分别负载到涤纶织物上,得到负载涤纶织物。用扫描电镜、X 射线衍射与傅里叶变换红外光谱表征织物的表面形貌、晶体结构和化学结构。评价负载涤纶织物的抗紫外线性能与拒水性能,并以紫外光照射下降解亚甲基蓝研究其光催化性能。结果表明,合成的Bi2WO6颗粒为正交晶相并且均匀地负载在涤纶织物表面。与SDS-Bi2WO6负载涤纶织物相比,Bi2WO6负载涤纶织物有更好的抗紫外线性能和拒水性能。Bi2WO6负载涤纶织物具有比SDS-Bi2WO6负载涤纶织物更优异的光催化活性,紫外光照射7 h后,其对亚甲基蓝的降解率达到92%。