Z型异质结构Co3O4-Fe2O3复合物的制备及光电催化性能

以钛片作基底,通过水热法制备了Ti/Co3O4-Fe2O3电极,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、表面接触角测试、漫反射光谱、电化学测试等对其理化性能进行了表征.Fe2O3的引入能显著提高Ti/Co3O4表面疏水性,增加其电荷迁移能力和电化学活性表面积;煅烧温度不仅影响Ti/Co3O4-Fe2O3微结构和形貌,也能调变电极的电化学活性面积和电荷迁移能力.对染料废水活性艳兰KN-R的光电降解研究表明,煅烧温度为450℃时,Ti/Co3O4-Fe2O3作为阳极与Ti/Co3O4阴极一起对活性艳兰染料的脱色率在2 h达到91％.Ti/Co3O4-Fe2O3电极的优异光电催化特性可归结为Fe2O3的引入不仅改善了电极的各种理化特性,也构建了Co3O4-Fe2O3 Z型半导体异质结构.     

中科院太阳能光电催化分解水制氢研究获进展

中国科学院大连化学物理研究所在“太阳能光电催化分解水制氢”研究方面取得新进展：在以Ta3N5的半导体光阳极研究中,发现了“空穴储存层”电容效应,设计并获得了高效稳定的太阳能光电催化分解水体系。     

TiO2薄膜电极的制备及光电催化性能

为了得到光电化学性能稳定、光催化活性好、制备方法简便的TiO2光电极,采用涂覆法制备了纳米TiO2薄膜光电极.XRD,SEM结果表明电极上涂覆的TiO2的晶型为锐钛型,纳米TiO2在电极表面分布均匀,薄膜厚度在10μm左右,且电极表面有一定的粗糙度.交流阻抗图谱分析显示TiO2电极在光照下能进行光电化学反应.应用于20mg/L苯酚溶液的降解中,结果表明,该电极光电催化降解性能优于光催化降解性能,电场在降解过程中发挥了作用;对照态光氧化过程基本无化学反应发生;暗态下电极上也无吸附现象;反应后电极无剥落损伤.     

负载型TiO2纳米薄膜电极光电催化氧化甲醇的研究

介绍了负载不同晶型TiO2薄膜电极的制备，并研究了聚乙二醇加入量、活化条件等对不同晶型、不同形貌、不同粒径纳米TiO2薄膜电极的光电催化活性的影响。结果表明：聚乙二醇加入量有一最佳值；且纳米级锐钛矿型TiO2和金红石型TiO2分别经600℃和400℃煅烧后，光电催化性能最好；粒径越小催化活性越高．当粒径小于25nm时，可显示出量子尺寸效应。     

尿素分解制氢催化剂研究进展

氢能既是零碳燃料,又是化石能源和可再生能源之间过渡和转换的桥梁。相对于水分解制氢,尿素分解制氢可以实现节能,以及解决尿素环境污染的问题。尿素具有储量丰富、安全性高和低成本等优点,且其理论上分解制氢性能远优于水分解制氢,是未来氢气获取的重要来源之一。尿素氧化反应(UOR)是尿素分解制氢技术的重要半反应,决定了尿素电解池或尿素燃料电池的工作效率。催化剂在UOR反应中起着关键作用,其本征物化性质以及表面性质会显著影响UOR反应动力学,目前大体发展出无基底材料支撑的镍基催化剂、有基底材料支撑的镍基催化剂和非镍基催化剂三类。然而,UOR反应的过电位很高,高于理论值约1 000 m V。UOR反应是一种涉及多质子耦合电子转移步骤的复杂反应过程,其具体的反应机理远非简单的C-N键断裂。贵金属基催化剂具有良好的UOR催化性能,但存在价格昂贵和储量不足的缺点。非贵过渡金属基催化剂则成为研究的焦点,其催化性能可能与贵金属基催化剂相当或超过贵金属基催化剂性能。镍基催化剂成为催化UOR反应的明星材料,目前已发展出金属镍、氢氧化镍、氧化镍、磷化镍、镍金属有机框架材料等大量含镍催化剂。进一步,也发展出Ni-Zn-...     

新型Au/TiO_2纳米管的制备及其在化学需氧量测定中的应用研究

该文首次用光电催化的方法,在TiO2纳米管中嵌入金纳米粒子,新材料可以促进界面间电子的传递,有助于电子和空穴对的分离,进而提高光催化效率.对Au/TiO2纳米管进行扫描电子显微镜(SEM),色散型X射线能谱(EDX)和X射线衍射(XRD)表征,结果表明金纳米粒子被成功嵌入TiO2纳米管中,形成蜂窝状结构.将该材料首次用于光电催化法化学需氧量(COD)的测定,发现该传感器的光电流值在1～800mg/L范围内与COD值有良好的线性响应,检测限为0.3 mg/L.利用该传感器测定实际水样的COD值,结果与传统的K2Cr2O7标准方法有较好的一致性.     

非水解溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜及光电催化性能的研究

摘要： 性能．结果表明：不同涂覆层数的TiO2薄膜表面结构变化不大,TiO2呈锐钛矿．光电催化性能测试结果显示：甲基橙的脱色率随外加电压的增加而增加;甲基橙浓度的增加使脱色率逐渐降低;在酸性条件下脱色效果要好于中性和碱性条件下．在甲基橙的初始质量浓度为15mg／L,外加电压1500mV,pH为3时,甲基橙的脱色率约30min即可达到平衡,可达90％左右．     

光电催化氧化技术中光电反应器的研究与发展

从悬浮态光电反应器及固定态光电反应器两方面介绍了光电反应器的类型,指出通过金属沉积与半导体复合对光电极进行改性是提高固定态光电反应器效率的有效途径,对影响光电反应器效率的主要因素如光源、材质、外加偏压、溶液条件及反应氛围进行了讨论,并对光电反应器未来的发展提出了一些建议。     

太阳能光催化制氢反应体系及其材料研究进展

光催化制氢是利用太阳能获取氢能的重要途径,是当前研究热点。长期以来,人们致力于各种新型可见光光催化制氢材料的研究并取得较大进展。反应体系的设计和选择是实现高效光催化制氢和能否走向工业化的核心问题之一,因此,近年来研究者开始对光催化制氢反应体系加大研究。光催化制氢主要有非均相光催化制氢(HPC)和光电催化制氢(PEC),不同的体系具有各自的优缺点和应用范围。重点介绍光催化制氢半反应、光催化完全分解水和光电催化分解水3种主要反应体系,分析各种反应体系的特点,阐述各个体系涉及的光催化材料的发展进程,并展望太阳能光催化制氢研究前景,其中,新型高效的PEC-PV(光伏)耦合光化学转化系统有望为光解水制氢实现工业化提供一种重要的发展途径。     

等离子体掺氮TiO2纳米管制备及性能分析

采用阳极氧化法和等离子体方法在钛基底上分步制备出掺氮TiO_2纳米管(N-TiO_2),采用SEM、XRD、EIS等手段对N-TiO_2进行表征分析;通过响应面法评价了掺氮功率、掺氮时间以及外加偏压对N-TiO_2纳米管性能的影响,以10 mg/L的活性大红溶液为目标降解物,考察了N-TiO_2纳米管的光电催化性能。结果表明:等离子体掺氮未改变TiO_2纳米管表面形貌及晶型结构,且有效改善了其光电催化性能,使TiO_2光吸收发生红移;在掺氮功率10 W,掺氮时间90 s,外加偏压20 V的条件下,N-TiO_2纳米管的光电催化活性大红性能最佳,100 min活性大红溶液脱色率达到98.7%,且此条件下的响应目标模型的预测值与试验值的误差率仅为1%。