新型可见光响应型BiVO_4光阳极的研究进展

BiVO4是一种新型可见光型半导体催化剂,在环境催化领域表现出了出色的催化性能。综述了近年来BiVO4光阳极材料的最新研究进展,重点阐述了国内外优化BiVO4性能以提高太阳能利用率的最新方法,并指出实际应用亟待解决的问题和未来的研究方向。     

EAST托卡马克等离子体广角红外与可见光集成诊断系统设计

针对EAST托卡马克等离子体中波红外与可见光集成诊断系统进行了设计。系统采用独特的光路形式,使成像指标满足的同时,尽量避免光学元件受到辐射和污染;通过采用分色方式,实现中波红外与可见光两路同口径、同视场成像,提高了观测效率。最终设计完成了通光口径3 mm,视场5847的广角红外与可见等离子成像系统。装调后对各项指标测试结果表明,系统性能达到设计要求。通过对EAST托卡马克装置的放电过程成像实验表明,系统红外与可见两路实现了广角、清晰等离子成像。     

多孔类石墨相氮化碳的制备及光催化性能研究

通过简单的氨水水热法制备得到了多孔g-C3N4光催化材料。利用 X 射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）研究了氨水对多孔g-C3N4结构的影响。并以亚甲基蓝为目标分解物考察了样品的可见光催化活性。研究结果表明：制备得到多孔g-C3N4具有由2D 纳米片和相互连通的孔道组成的多孔纳米结构。多孔g-C3N4的可见光催化活性得到了提升,原因在于相较于普通g-C3N4,多孔g-C3N4能够提供更多的光催化反应活性位点,并且具有更高的光生载流子分离及迁移效率。     

Ag/BiVO4复合纳米纤维光催化性能的研究

本文采用静电纺丝法制备了不同Ag负载含量的Ag/BiVO₄纳米纤维复合材料,并对其相结构,形貌,可见光催化性能进行了表征。结果表明,Ag的引入能够很大程度的提高复合材料的光催化效率,10%Ag负载的Ag/BiVO₄复合纳米纤维能够在可见光辐照20min内将罗丹明B完全降解。这种异质结够有利于光生电子对的分离,提高光生载流子寿命,是Ag/BiVO₄复合纳米纤维光催化性能显著提高的原因。     

一种大面积二维石英纳米结构制备的工艺研究

介绍一种采用紫外(363.8nm)激光干涉光刻得到大面积二维纳米点阵结构的方法,该技术具有操作简单、光路搭建成本低、可以大面积加工微纳图形结构等优点;并利用等离子体刻蚀传递,获得周期为200nm的二维石英纳米点阵结构。通过光刻工艺与反应离子束刻蚀工艺的优化,得到加工二维石英点阵的最优制备工艺。利用扫描电子显微镜(SEM)与原子力显微镜(AFM)对制备二维纳米图形结构进行表征与分析,并利用紫外可见光分光光度计对制备的二维点阵结构图形进行紫外透过率测试,发现加工的二维结构在365nm处的透过率仍大于90%,符合紫外固化纳米印掩模板对紫外光高透过率的要求。     

水热法制备不同形貌Bi12TiO20可见光光催化剂

以五水硝酸铋（Bi（NO3）3·5H2O）和钛酸四丁酯（Ti（OC4H9）4）为原料,采用水热法,在无表面活性剂的条件下成功制备出不同形貌的Bi12TiO20晶体.利用场发射扫描电镜和X射线衍射仪对产物的微观形貌和晶体结构进行了表征,结果表明,以KOH和NaOH为矿化剂可以分别得到纳米网状和片状的Bi12TiO20晶体,两者属于立方晶系.另外,以模拟太阳光为光源、罗丹明B为目标降解物测试了样品的光催化性能,结果显示,水热合成的Bi12TiO20晶体比固相反应法合成的样品具有更好的可见光光催化性能,其中,基于纳米片状结构Bi12TiO20晶体的罗丹明B溶液,光照180 min后的降解率可达78.2%.     

氮掺杂TiO_2中空复合微球的制备及可见光光催化性能

为了提高TiO2的可见光光催化性能,以微米级聚苯乙烯微球为模板,钛酸四丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用静电吸附自组装法制备了粒径为1.20μm、壳层的厚度约为30nm且球形形貌良好的氮掺杂TiO2中空复合微球,采用SEM、XPS、XRD和紫外-可见分光光度计研究了其结构及光催化性能。结果表明:氮进入TiO2晶格内取代了部分O并改变了晶格中Ti和O的化学状态,但对TiO2晶型结构没有明显影响;氮掺杂后的TiO2中空复合微球禁带宽度变窄,氮掺杂TiO2中空复合微球不仅在紫外区有较强的光吸收能力,在可见光区也表现出较强的光响应性,对甲基橙的光催化降解率较Degussa P25型纳米TiO2的明显增强。研究结果对TiO2在光催化领域的应用具有理论指导意义。     

可见光催化需氧氧化在有机合成中的应用

可见光催化具有无污染、节能、优秀的官能团兼容性及良好的化学选择性,目前已经作为重要的有机合成手段之一,绿色化学在氧气与可见光的结合下得到了极大的发展,本文从白藜芦醇及其类似物的合成、芳构化反应和α位醛酮羰基的取代反应催化几个方面简略阐述了可见光催化需氧氧化在有机合成中的应用方式。     

CdS/Zn-Fe LDO复合材料光催化降解孔雀石绿

采用沉淀法将CdS与锌铁层状双金属氢氧化物（Zn-Fe LDH）复合，高温煅烧后得到CdS/ZnO-ZnFe2O4复合材料（CdS/Zn-Fe LDO）。利用XRD、SEM、UV-vis DRS及PL对复合材料的结构、形貌、光学性能进行了表征。研究了该复合材料在可见光下对孔雀石绿的光降解，结果表明：CdS/Zn-Fe LDO复合材料对孔雀石绿的光催化降解能力高于CdS或Zn-Fe LDO，其中，m(CdS) : m(Zn-Fe LDH)=1 : 1配比制备的CdS/Zn-Fe LDO（1:1）光催化活性最大。光照20 min，20 mg CdS/Zn-Fe LDO（1:1）对20 mg/L孔雀石绿的光降解率为96.6%。此外，该复合材料还可降解罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙、结晶紫等染料且光降解反应符合一级反应动力学。