CuO-SiO2气凝胶@TiO2纳米纤维无牺牲剂光催化还原CO2

采用溶胶-凝胶法制备CuO-SiO2复合气凝胶,通过在气凝胶孔道内填充TiCl4,然后将其气相水解,得到了在CuO-SiO2气凝胶表面生长了高结晶度的TiO2纳米纤维(CuO-SiO2@TiO2),纤维直径～16 nm.通过XPS、UPS、UV-Vis DRS、荧光光谱(PL)等表征了材料的结构及光电性能.结果表明,制备的CuO-SiO2@TiO2对可见光有明显吸收,且荧光强度较商用TiO2(P25)大幅降低,光生电子-空穴对更加稳定.再在纳米纤维上负载CuO,所得CuO-SiO2@TiO2/CuO在可见光区的荧光强度进一步增强.以300 W氙灯为光源,分别以CuO-SiO2@TiO2及CuO-SiO2@TiO2/CuO为催化剂,无牺牲剂条件下光催化还原CO2,4 h后甲醇产率分别为1304.0及1589.0μmol/g-cat,转换频率(TOF)分别为0.038及0.046 h–1.循环实验表明,纳米纤维具有较好的光催化稳定性,经过4次光催化循环实验后,CuO-SiO2@TiO2/CuO的保留率～94％,甲醇产率可达1472.0μmol/g-cat,TOF为0.042 h–1.     

紫外光诱导法合成纳米银/羟基磷灰石及其性能研究

以羧甲基纤维素钠（CMC）为模板剂，采用紫外光诱导制备了羟基磷灰石（HAP）负载银纳米颗粒（AgNPs）的复合光催化剂（Ag/HAP）。通过X射线粉末衍射仪、扫描电镜、紫外-可见光吸收光谱仪、X射线光电子能谱仪等对其化学组成、形貌结构和光学性能等进行表征。结果表明，CMC作为模板剂不仅在紫外光诱导下将Ag⁺还原为Ag⁰,还对载体HAP的形貌、粒径起到调控作用。在甲基橙光催化降解试验中，当Ag的质量分数为1%时，降解率最高达98.31%,银纳米颗粒和HAP两者间的协同作用有效地提高了光催化性能。     

CDots-(001)TiO2纳米片的制备及其光解水制氢性能

以钛酸四丁酯、氢氟酸和石墨棒为原料,采用简单的水热法将具有高催化活性的碳点负载在TiO_2纳米片的(001)晶面上,制得CDots-(001)TiO_2纳米片。通过TiO_2纳米片高催化活性的(001)晶面与碳点的协同作用,提高TiO 2纳米片的光吸收、载流子的传输和分离效率,从而有效提高材料的光催化产氢性能。紫外-可见漫反射吸收谱(UV-visDRS)、光致发光光谱(PL)、瞬态光响应分析结果表明,暴露(001)晶面的TiO_2纳米片负载碳点后,可见光吸收增强,光生载流子的分离和传输速率加快,在间歇模拟太阳光照射下,CDots-(001)TiO 2纳米片的光电流密度约为TiO 2的4倍,当碳点的负载量为2%时,CDots-(001)TiO 2纳米片的光催化产氢速率达5859μmol/(h·g),量子效率达9.6%。     

并流控速沉淀法制备纳米α-Bi2O3及其光催化降解苯酚性能研究

以五水合硝酸铋为铋源,氢氧化钠为沉淀剂,通过简单易操作的并流控速沉淀法合成了α-Bi2O3纳米颗粒.同时,利用XRD和SEM分析了所获产品的结构与表面形貌.并选用苯酚作为模拟污染物,利用LC3000型高效液相色谱仪对其进行色谱分析,探究了所合成的纳米α-Bi2O3光催化剂的催化性能.当苯酚的质量分数为100μg·g?1、pH=8、α-Bi2O3投加量为60 mg·L?1时,可见光照射180 min,降解率可达92.6％.通过自由基捕获实验发现,在α-Bi2O3光催化降解苯酚体系中主要活性物种为羟基自由基.     

TiO_2薄膜亲水性的优化及其光催化性能探究

实验以Ti(OBu)_4为前驱体,采用溶胶凝胶法制备TiO_2薄膜,探究在TiO_2薄膜的最佳烧结温度下,厚度对其亲水性能的影响以及在可见光催化下TiO_2的不同晶型对污染物质亚甲基蓝的降解性能。通过热重分析仪(TG-DTG)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、接触角测试等方法对薄膜的热稳定性、晶相组成、表面形貌、接触角等微观结构进行表征分析。结果表明:薄膜的最佳烧结温度是450℃,此时TiO_2主要以锐钛矿型存在,表面致密且光滑,没有裂纹产生,接触角较小;在最佳烧结温度下,当薄膜相对厚度为7时,接触角为5.3°,表现出良好的亲水性;不同的晶型在不同的光照时间下对亚甲基蓝的降解性能不一, TiO_2复合晶型经50 min光照后降解亚甲基蓝的效果最好,降解率为91.08%。     

WO_3-TiO_2/ZSM-5催化剂的制备及其光催化脱氯性能

采用浸渍法以钛酸丁酯和偏钨酸铵为原料制备了WO_3-TiO_2/ZSM-5光催化剂,并将其用于模拟柴油脱氯,利用XRD、N_2吸附-脱附、UV-Vis等技术对制备的催化剂进行表征,考察了WO_3-TiO_2/ZSM-5催化剂脱氯实验的最佳反应条件,研究了催化剂对不同有机氯化物配制的模拟油的脱氯实验。表征结果显示,WO3-Ti O2/ZSM-5光催化剂保留了ZSM-5分子筛的结构。实验结果表明,在WO_3和Ti O_2负载量分别为2.5%(w)和20%(w),催化剂焙烧温度550℃,脱氯实验的反应温度50℃,紫外灯光照时间为4 h,剂油体积比为1∶40时,WO3-Ti O2/ZSM-5光催化剂的脱氯率最高,达98.7%;WO_3-Ti O_2/ZSM-5催化剂对不同种类的有机氯化物脱除效果不同,脱除率最好的为CH_2Cl_2。催化剂经五次使用后仍有较好的脱氯效果。     

改性棉纤维铁配合物在废水净化中的应用

通过柠檬酸(CA)和乙二胺四乙酸(EDTA)的改性反应与Fe~(3+)离子配位反应制备了CA/EDTA改性棉纤维铁配合物(Fe-CA/EDTA-Cotton),并将其作为光催化剂应用于活性红195的氧化降解和Cr(Ⅵ)的还原反应中,重点考察了配合物的铁配合量、反应体系pH值和辐射光等对染料脱色率和Cr(Ⅵ)还原率的影响,研究了其对铬离子的去除性能。结果表明,Fe-CA/EDTA-Cotton对活性红195的氧化降解和Cr(Ⅵ)的还原显示出优良的光催化作用,增加铁配合量和辐射光强度能显著提高其光催化特性。酸性和中性能明显加强Fe-CA/EDTA-Cotton的光催化性能,碱性使之有所下降。此外,Fe-CA/EDTA-Cotton通过光催化还原反应和吸附效应对铬离子具有较好的去除性能,当反应体系中其添加量不断提高时,铬离子几乎被完全去除。