N-Fe共掺杂BiVO_4的制备及其光催化活性的研究

采用溶胶凝胶法制备了N和Fe共掺杂的Bi VO4可见光光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)和紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS)对其进行了表征.结果显示,N-Fe共掺杂对Bi VO4晶型没有产生影响,掺杂前后均为单斜晶系,但晶粒粒径有所减小,BET比表面积相对增大.由UV-Vis可知,N-Fe共掺杂的Bi VO4的吸光强度明显增强,禁带宽度变窄.以可见光降解甲基橙(MO)考察催化剂的光催化活性,N-Fe共掺杂的Bi VO4对MO的降解速率明显高于纯Bi VO4,证明N-Fe共掺杂产生的协同效应提高了Bi VO4在可见光照射下的光催化活性.     

活性炭纤维负载Ag3PO4光催化剂的可见光催化性能

用湿化学沉淀法将Ag3PO4沉积在活性炭纤维(ACF)上制备复合光催化剂Ag3PO4/ACF,采用BET比表面积法和扫描电子显微镜分析对样品进行表征,通过在可见光下降解橙Ⅱ检测样品的光催化活性.结果表明,Ag3PO4/ACF的光催化活性比纯Ag3PO4提高了32％,主要是Ag3PO4/ACF具有更为精细的Ag3PO4晶体束,且分布更均匀,对污染物的吸附能力增强以及Ag3PO4与ACF有紧密的接触界面.Ag3PO4/ACF对橙Ⅱ的降解率随着投加量的增大而提高,最佳投加量为1 000mg/L.随着染料初始pH的增大,Ag3PO4/ACF对橙Ⅱ的降解率逐渐下降,强酸环境较有利于降解染料废水.在Ag3PO4/ACF循环使用4次后,其对橙Ⅱ的降解率由99％下降到59％.     

铬银共掺杂改性纳米TiO2光催化剂及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶凝胶法制备了Cr/Ag共掺杂的TiO2纳米材料.采用XRD、SEM、EDS等测试分析技术对掺杂纳米TiO2粉体进行了表征;以甲基橙为降解物,在太阳光照射条件下研究了掺杂对光催化活性的影响.研究结果表明:掺杂后的纳米TiO2的光催化性能明显提高,优于纯TiO2.当共掺杂的比例为Cr 1.0%/Ag 0.5%时,样品的效果最佳,对甲基橙的3h降解率达到97.63%.     

火焰化学气相沉积法制备多晶纳米二氧化钛及其在气体净化中的应用

综述了作者近年来在火焰化学气相沉积(CVD)法制备多晶纳米二氧化钛及其在光催化气体净化中应用的研究成果。总结了以工业丙烷为燃料、空气为催化剂、四氯化钛为先驱物的火焰CVD法制备多晶纳米二氧化钛中热负荷对燃烧室内的温度分布和金红石含量的影响。以光致发光(PL)光谱为表征手段,研究了金红石含量对光激电子和空穴的分离作用。用管式光催化反应系统,研究了初始浓度和相对湿度对多晶纳米二氧化钛光催化降解挥发性有机物(VOC)气体和氨气的影响,及最佳光催化效率的金红石含量。针对多晶纳米二氧化钛在低相对湿度下光催化降解效率低的缺陷,用复合法对其性能进行了改进,研究了改进的光催化剂在低相对湿度和干燥空气中光催化降解苯的效率。对500 m3/h模块化的填料式光催化气体净化设备进行了净化效率和催化剂寿命实验,讨论了光催化饱和浓度对净化设备设计的影响。     

银系TiO_2光催化无机抗菌材料的制备及抗菌性能测试

为探讨银离子缓释的载体制备及载银抗菌剂的抑菌功能,采用浸渍提拉法制备银系无机抗菌材料,通过银离子的抗菌机理,调试银离子浓度对抗菌性能的影响.实验证明将TiO2与银、铜等离子复合发挥相互补充的抗菌作用,具有明显的抑菌功能.     

Fe掺杂改性TiO_2光催化膜的性能

二氧化钛是一种具有半导体性质的光催化剂,可利用低能量的紫外光照射,进行有机污染物光催化的分解反应。用溶胶凝胶法合成Ti O2,并在其中掺杂Fe3+。在玻璃片上制备了Ti O2薄膜,并用此薄膜对甲基橙在紫外光和可见光下进行降解。发现经过掺杂的薄膜在450℃处理后,不会对Ti O2结构产生明显的影响,但可大大提高Ti O2在紫外光照射下对污染物的分解效率,并且大大拓展了Ti O2对可见光的响应范围。     

C／T iO 2复合材料的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制得了C/TiO2复合光催化剂,并采用X射线衍射（XRD）﹑扫描电子显微镜（ SEM ）﹑紫外光谱等方法对复合材料进行了表征。以1-萘胺-4-偶氮对苯磺酸为模型化合物评价了C/TiO2复合材料的光催化性能,考察了降解时间、初始浓度和催化剂投加量等因素对降解率的影响。研究表明,在1-萘胺-4-偶氮对苯磺酸初始浓度为2×10-5 mol/L,催化剂投加量为1．0 g/L时,光催化反应5 h后,1-萘胺-4-偶氮对苯磺酸的降解率达到85．41％。     

ZnFe2O4/ZnO纳米复合纤维的制备及性质研究

利用静电纺丝和原子层沉积（ALD）方法制备了ZnFe2O4/ZnO纳米复合纤维并对其进行退火处理。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光致发光、紫外-可见分光光度计对其进行了性质的研究。结果表明,制备样品为一维核壳结构的纳米复合纤维,ZnO壳层由于高温退火的原因结晶度提高,ZnFe2O4纳米纤维与ZnO薄膜间的表面化学键连结起来并成功复合,降低了ZnO自由载流子的重结合几率,实现了光生载流子的大程度分离。并且直观的比较了不同催化剂的降解性能。     

Piezo/pyro/photo-catalysis activities in Ba0.85Ca0.15(Ti0.9Zr0.1)1-xFexO3 ceramics

Ba_0.85Ca_0.15(Ti_0.9Zr_0.1)_1-xFe_xO₃ (x = 0, 0.5, and 1%) ceramics were studied for piezocatalysis, photocatalysis, and pyrocatalysis using dye degradation in the simulated wastewater. The effect of electrical poling was also performed and found a significant impact of poling on all three catalytic reactions. Fe decreased the optical bandgap of Ba_0.85Ca_0.15Ti_0.9Zr_0.1O₃ (BCZTO) to the visible region. Bandgap for x = 0, 0.005, and 0.01 was found to be 3.14 eV, 2.75 eV, and 2.61 eV, respectively. Interestingly, visible light photocatalytic activity was observed after Fe inclusion in BCZTO lattice. These compositions have also demonstrated dye degradation under ultrasonication (piezocatalytsis) and during temporal temperature change (pyrocatalysis). Results indicate promising multicatalysis in BCZTO ceramics which can be tuned using Fe substitution.