TiO2/石墨烯夹层结构复合材料的制备及光催化性能

以氧化石墨烯（GO）、1, 12-二氨基十二烷(C₁₂H₂₈N₂)、TiO₂溶胶为原料,通过预插层-离子交换-煅烧法制备TiO₂/石墨烯夹层结构纳米复合材料。采用XRD、Raman、FTIR、TEM、TG、UV-Vis和PL对TiO₂/石墨烯夹层结构纳米复合材料进行表征,并研究不同TiO₂含量的TiO₂/石墨烯纳米复合材料对环丙沙星（CIP）的光催化降解性能。在煅烧过程中,TiO₂的晶化和GO的还原同时进行。根据XRD和FTIR结果推断,TiO₂纳米颗粒在石墨烯层间原位生成,并通过化学键固定在石墨烯上,形成了石墨烯/TiO₂/石墨烯夹层结构。当TiO₂的质量分数为65.5wt%时,TiO₂/石墨烯复合材料表现出对环丙沙星最佳的光催化活性,150 min光照后降解率为90%高于纯TiO₂     

石墨烯基异质结光催化复合材料的研究进展

石墨烯具有低成本、高电子迁移率、透光率、比表面积与稳定性的特点,近年来在光催化领域作为助催化剂研究广泛。随着研究人员对石墨烯性质的深入研究,基于不同电子结构设计不同石墨烯基异质光催化复合材料,正成为光催化领域所关注的热点,但各类异质结的设计较不明朗。基于异质结设计理论与石墨烯电子结构,本文主要综述了石墨烯基肖特基异质结、II型异质结、Z-Scheme异质结、面内异质结几种光催化复合材料的研究进展,总结了石墨烯基异质光催化复合材料的设计方法与存在的问题,讨论了基于第一性原理的计算理论在石墨烯基异质结光催化复合材料设计中的作用,并展望了未来的发展方向。     

Cu2ZnSnS4-CdS复合材料的制备及其在光催化制氢中的应用

为了进一步提高Cu₂ZnSnS₄的光催化制氢性能,首先通过水热法制备出Cu₂ZnSnS₄光催化材料,在此基础上加入Cd（CH₃COO）₂·2H₂O和Na₂S进行二次水热反应制备Cu₂ZnSnS₄-CdS复合材料。通过XRD、SEM、TEM、Raman及XPS等分析测试方法对Cu₂ZnSnS₄-CdS复合材料的物相结构、微观形貌和元素价态进行了表征。结果表明:成功制备了结晶性能较好的Cu₂ZnSnS₄-CdS复合材料。Cu₂ZnSnS₄-CdS复合材料是由球状和块状颗粒组成;Cu₂ZnSnS₄-CdS复合材料表面>95%的Cd和S原子（原子比为1:1）的存在说明块状颗粒Cu₂ZnSnS₄表面生长的球形颗粒为CdS;在氙灯下的光催化制氢性能表明,Cu₂ZnSnS₄-CdS复合材料的光催化制氢效果明显优于Cu₂ZnSnS₄和CdS,产氢效率为296.17 μmol（g·h）-1。      

金属有机框架材料的制备及应用研究进展

金属-有机框架(MOFs)是一种由金属离子团簇和有机配体通过配位键桥连形成的多孔晶态材料,具有高孔隙率、高比表面积、易于功能化修饰等特点,在气体吸附、催化、传感、医药等方面都具有潜在的应用价值。然而,MOFs材料的不同合成方法往往会直接影响材料形貌并导致其性能差异,通过改变合成方法,能够显著改变材料性能并应用于不同领域。综述总结了近年来MOFs材料的多种合成方法及其典型应用进展,并探讨了不同合成方法的优缺点,最后对其未来发展趋势进行了展望。     

骨质瓷无光釉的析晶机理

通过控制烧成温度制得无光效果较好的釉,采用X-射线衍射分析和扫描电镜分析等对试样进行测试,并对无光釉的析晶机理进行了分析。结果表明:对于SiO2/Al2O3比值>10,掺入适量的B2O3、ZnO等矿化剂的配方,在烧成温度为1170℃,保温30min后,釉层表面有大量3~10微米方石英晶粒均匀析出,使得釉面无光效果良好,釉面呈丝绢质光泽;方石英的析出有赖于分相过程,分相为方石英的析出提供了非均态核化界面和过饱和条件;方石英的析出温度,应保证系统处于分相状态且熔体具有较低的粘度,温度过高或过低难以满足此条件,且晶核形成和晶体长大过程均在适宜的烧成温度下的保温过程中完成。     

TiO2柱撑石墨烯复合材料的制备及光催化性能

通过水热反应合成了TiO₂柱撑石墨烯复合材料, 研究了TiO₂纳米颗粒及TiO₂柱撑石墨烯复合材料的制备以及光催化降解亚甲基蓝性能, 探讨了制备过程中水热反应时间、水热反应步骤对TiO₂纳米颗粒的影响, 并在紫外光下考察了上述两种材料对光催化性能的影响。结果表明, 利用两步水热法且反应时间为10 h时为制备复合材料的最佳条件, 在紫外光的照射下, TiO₂柱撑石墨烯复合材料在降解亚甲基蓝过程中显示出更高的光催化效率, 这项工作开辟了一条新的制备石墨烯–半导体复合材料的途径。     

钛酸锶光催化材料研究进展

近年来,钙钛矿型化合物以其特有的结构在光催化领域成为国内外研究的热点。钛酸锶(SrTiO3)是一种典型的钙钛矿型复合氧化物,具有稳定性高、无毒性,载流子迁移率高,光催化活性高等特点,作为半导体有低阻的电子运输结构和对小分子高效的氧化还原能力,是一种极具开发潜力和应用前景的光催化材料。主要介绍了SrTiO3材料的结构、制备方法与光催化机理,并对近年来SrTiO3在光催化领域的改性研究进行综述。最后在现有研究成果的基础上,对SrTiO3光催化材料的未来发展动向进行简要分析,有助于研究者取得进一步突破。     

铜锌锡硫半导体在光催化领域的研究进展

铜锌锡硫(CZTS)是一种禁带宽度较窄的可见光响应半导体材料(1.5 eV),凭借其较高的光学吸收系数(104cm~(-1))和制备成本低廉的优势,在光伏领域和太阳能电池领域表现出优异的性能。随着研究的不断深入,人们发现该材料也是一种理想的光催化材料,近年来关于其在光催化领域的报道层出不穷。文章对CZTS半导体材料的结构进行了简单的介绍,阐述了CZTS半导体的制备方法和光催化反应机理,最后综述了CZTS半导体在光催化领域的研究成果及未来的发展前景。     

β-FeOOH/TiO2复合薄膜的制备及其光催化性能

为提高TiO2在可见光下的光催化性能,通过二次水热反应在FTO导电玻璃上制备获得了高度有序的β-FeOOH/TiO2复合薄膜材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)及红外光谱(FTIR)对其表面形貌、晶体结构及物相组成进行了分析.采用紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对其光吸...