铁铈共掺TiO_2/复合白土光催化剂的合成及工业废水处理活性

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-微波法(Sol-microwave method)合成了铁和铈共掺型纳米TiO_2粉体(Fe-Ce-TiO_2),借助XRD、XPS和UV-vis等测试手段对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律.XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO_2,且过渡金属铁和元素稀土铈掺杂后纳米TiO_2特征衍射峰宽化,强度降低;XPS分析表明,镧和铈掺杂后样品表面存在大量的氧缺位;UV-vis吸收光谱表明,所得粉体在400 nm以下均有连续宽化的吸收带,且Fe和Ce掺杂后样品对光的吸收显著增强,这是由于Ce(Ⅳ) f →d 跃迁和Ce(Ⅳ)-O荷移跃迁所致;光催化实验表明,Fe和Ce共掺杂能显著提高纳米TiO_2的光催化活性,其中当Fe(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)掺杂量分别为0.1%和0.04%时,纳米TiO_2 光催化剂具有较高的催化活性,自然光照下光催化氧化处理卷烟厂蒸叶车间废水,效果较好,废水COD去除率达到89.8%.且催化剂易沉降分离、重复使用性能稳定.     

志丹白土的活化工艺及其对废水中铅离子的处理研究

以陕西省志丹白土为原料,采用硫酸和硝酸对其进行活化处理,考察了活化工艺条件对白土活性度和游离酸含量的影响规律,并以铅离子为目标污染物研究了样品对重金属离子的吸附性能。结果表明,活性白土的最佳合成工艺条件为:30%硝酸,固液比1∶2,活化时间5 h,活化温度85℃,在此条件下所得白土活性度高,游离酸含量低,对废水中的铅离子具有良好的吸附能力。     

稀土掺杂纳米TiO2光催化剂制备及其光催化性能

采用溶胶-微波法制备掺杂不同稀土元素纳米TiO2光催化剂,借助XRD和UV-Vis吸收光谱等手段对其进行表征.以甲基橙为模拟污染物,考察样品的光催化性能.结果表明,适量的La3+、Nd3+、Eu3+、Gd3+和Y3+掺杂可提高TiO2样品的光催化活性,最佳掺杂物质的量分数分别为0.1%、0.1%、0.3%、0.2%和0...     

片状纳米ZnO的合成及其光催化活性研究

以六次甲基四胺为沉淀剂,氯代十六烷基吡啶为形貌控制剂,采用水热-均匀沉淀法合成了片状ZnO微晶,考察了合成方法、沉淀剂用量及水热反应温度等条件对产物形貌、尺寸及光学性质的影响,并以甲基橙为模型污染物研究了样品的光催化性能。结果表明,所得样品均为六方纤锌矿型ZnO,当锌盐和六次甲基四胺的摩尔比为1∶2,采用水热-均匀沉淀法于120℃水热条件下反应所得到的样品其形貌最佳,且在250~400 nm波长范围内对光有很强的吸收,对甲基橙的光降解具有较高的光催化活性,自然光照5 h后甲基橙的脱色率可达90.8%。     

Gd3＋对SrWO4：Dy3＋荧光粉发光性能的影响？

采用水热微乳液法合成了SrWO4：Dy3＋,Gd3＋系列发光材料。利用XRD、SEM和荧光测试对热处理后样品的结构、形貌和发光性能进行了表征。 XRD结果表明：SrWO4：Dy3＋,Gd3＋的结构属四方晶系。以365nm紫外光为激发源,测得SrWO4：0．05Dy3＋,0．05Gd3＋的发光光谱主要发光峰位于487nm、575nm处,分别对应于Dy3＋的4 F9/2→6 H15/2、6 H13/2跃迁,Gd3＋可以增强Dy3＋发光强度;当Gd3＋掺杂的摩尔分数大于2%时,出现了浓度猝灭现象。色坐标分析显示：荧光粉的色坐标随着掺杂离子Gd3＋的浓度加入量改变而发生变化。 x（Gd3＋）为1%的样品的色坐标为（0．332,0．311）,位于标准白光点的色坐标范围内。     

Gd~(3+)、Dy~(3+)掺杂Bi_2WO_6的合成及光催化脱硫活性的研究

对Bi2WO6半导体材料进行了改性,利用水热法合成了Gd~(3+)和Dy~(3+)掺杂Bi2WO6光催化剂,并且采用XRD、UV-Vis、FE-SEM等测试手段进行表征,同时以噻吩的正辛烷溶液为模拟汽油研究了稀土掺杂对Bi2WO6的光催化脱硫活性的影响。UV-Vis吸收光谱表明,Gd~(3+)和Dy~(3+)掺杂使Bi2WO6催化剂的吸收向可见光区移动,导致其带隙变窄。光催化脱硫实验表明,Gd~(3+)和Dy~(3+)掺杂Bi2WO6的脱硫活性较纯的Bi2WO6有较大的提高,其中Gd~(3+)掺杂Bi2WO6的脱硫率高达94.5%。     

基于能带结构理论的半导体光催化材料改性策略

作为一种新型的环境净化技术, 半导体光催化技术已引起全世界范围的广泛关注。然而, 传统光催化剂对太阳能利用率低、且光生电子-空穴对易于复合, 极大限制了该技术的实际应用。因此, 通过不同的改性手段合成具有可见光响应活性的光催化材料成为光催化领域研究的热点课题。提高光催化剂的活性, 除了合成方法的优选(调控尺寸、形貌、结晶度、微结构)外, 改性也是提高催化剂活性的主要手段。本文从半导体光催化的基本原理出发, 概述了半导体光催化剂改性的基本思想: 即拓宽太阳光利用范围和提高光生电子-空穴的寿命。围绕这一思想, 常用的改性策略有化学结构调控(能带调控), 以拓宽光谱响应范围; 表面修饰(表面敏化、半导体耦合和贵金属沉积)以提高电荷的分离效率。合适的能带结构是拓展催化剂的可见光响应范围和提高电荷分离效率的关键。     

ZnSe纳米棒的水热法合成及发光性能研究

以氢氧化钠、单质硒粉与4种不同锌盐为起始原料、EDTA为软模板剂,在190℃水热条件下合成了ZnSe半导体材料。采用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(FS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对所得样品的物相结构、化学组成、形貌和性能进行了测试。结果表明,所得ZnSe为立方闪锌矿型结构且纯度较高;锌源对产物的形貌具有一定的影响;合成的粉体在紫外区有强的吸收峰,具有良好的光学性能。     

稀土掺杂TiO2-活性白土复合光催化剂的合成与性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,活性白土为载体,采用溶胶法合成了稀土(Sm3+、Tm3+、Ho3+、Nd3+)掺杂TiO2-活性白土复合光催化剂,借助XRD和UV-Vis技术对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了稀土元素种类及掺杂量对复合光催化剂光催化性能的影响规律.物相结构分析表明,稀土元素掺杂使得复合光催化剂中纳米TiO2晶粒细化;UV-Vis吸收光谱表明,稀土元素掺杂后复合光催化剂吸收边发生明显红移,且在紫外光和可见光区对光的吸收增强;光催化实验表明,四种稀土元素掺杂均能显著提高复合光催化剂的光催化性能,其中Tm3+和Sm3+掺杂改性效果较好,当Tm3+掺杂量为0.1%(物质的量百分比)时复合光催化剂光催化活性较高,将其用于卷烟厂蒸叶废水的脱色去味处理,效果较好,废水COD去除率达到79.1%,且催化剂易沉降分离、重复使用性能稳定.     

镧、铁共掺TiO_2光催化剂的合成及其光催化活性研究

采用溶胶-微波法(Sol-Microwave Method)合成了镧、铁共掺纳米TiO_2光催化剂,借助X-射线衍射(XRD) 、光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等技术对样品组成和光吸收特性进行了表征,同时以高压汞灯(HPML)为实验光源、罗丹明B为模型污染物考察了样品的光催化活性.结果表明,所得TiO_2为锐钛矿型,共掺体系的最佳掺杂量为La 0.4%,Fe 0.1%,所获最佳共掺TiO_2对罗丹明B表现出较高的光催化活性,高压汞灯下反应45min,降解率达到92.6%.