硫化镉插层制备K_2La_2Ti_(3-x)Ce_xO_(10)复合催化剂及其活性研究

采用硬脂酸法制备K2La2Ti3-x Cex O10本体。分别采用微波辅助法和水浴法对K2La2Ti3-x Cex O10进行质子交换、胺柱撑和硫化镉插层,制备了硫化镉插层K2La2Ti3-x Cex O10催化剂。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射(UV-vis)等手段对复合催化剂的晶型、粒径、表面形貌等进行表征,考察催化剂的可见光催化分解有机物活性。结果表明:在K2La2Ti3-x Cex O10层间插入硫化镉可以将催化剂的光谱响应范围拓展到可见光区,提高了光催化降解有机物活性。水浴法制备的CdS-K2La2Ti3-x Cex O10降解罗丹明B的降解率可以达到17.68%,而采用微波法制备的CdS-K2La2Ti3-x Cex O10降解罗丹明B的降解率可以达到33.66%。     

钙钛矿型层状K2La2Ti3O10的光催化性能及改性研究

氢气是未来替代化石燃料的理想能源,具有高催化活性的光催化剂是光解水制H2的关键因素。简要论述光解水的机理,综述近年来有关钙钛矿型层状镧钛酸钾(K2La2Ti3O10)光催化剂的制备方法以及对其掺杂、插层复合等方面的研究进展,并对钙钛矿型层状K2La2Ti3O10光催化剂存在的问题做了简要的评述。     

CdS-K2Ti4–xPbxO9复合物的制备及其光催化制氢

采用高温固相法合成铅掺杂的K2Ti4–xPbxO9,微波辅助通过酸交换、胺柱撑、离子交换等步骤制备了硫化镉(CdS)插层的K2Ti4–xPbxO9(CdS-K2Ti4–xPbxO9)复合光催化剂。催化剂的结构利用X射线粉末衍射、紫外–可见漫反射吸收光谱和X射线光电子能谱等进行表征。考察了CdS-K2Ti4–xPbxO9在紫外光及可见光下催化制氢活性。催化剂的可见光吸收范围在Pb掺杂和CdS插层共同作用下得到了扩展,光催化活性也随之提高。催化剂在紫外光和可见光下3h产氢量分别为150.43mmol/(g cat)和2.43mmol/(g cat)。最后对光催化机理进行了分析。     

CdS-K2La2Ti3-xPbxO10的制备及其光催化性能

采用硬脂酸法合成K2La2Ti3-xPbxO10,通过微波辅助酸交换、胺柱撑、离子交换等步骤制备了CdS插层的K2La2Ti3-xPbxO10(记作CdS-K2La2Ti3-xPbxO10)复合光催化剂.利用X射线粉末衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱仪(EDX),紫外–可见漫反射吸收光谱(UV-Vis),X射线光电子能谱(XPS)和光致发光光谱(PL)等对产物进行表征,考察了CdS-K2La2Ti3-xPbxO10在紫外光及可见光下催化制氢活性.结果表明,Pb离子掺杂和CdS插层K2La2Ti3-xPbxO10拓展了催化剂的可见光吸收范围,提高了光催化活性.微波辅助制备的催化剂在紫外光和可见光照射3 h后的产氢量分别为230.15和3.35 mmol/(g cat),并对光催化机理进行了分析.     

Pt/TiO_2纳米薄膜的制备及光催化气相甲醇制氢的研究

通过溶胶-凝胶法制备了Pt/TiO2纳米薄膜,并在气相连续流动装置中,对甲醇的光催化脱氢反应进行了研究。将Pt/TiO2薄膜催化剂与TiO2薄膜催化剂的光催化活性进行了比较,考察了产氢量甲醇浓度、光照时间的关系,以及空速、反应温度对甲醇转化率的影响。结果表明,经过还原后分散于TiO2薄膜表面的Pt是以Pt2+及Pt0价态存在的。Pt/TiO2纳米薄膜是未负载Pt的纳米薄膜光催化活性的28倍。增加甲醇蒸汽的浓度会使产氢速率增大;当甲醇浓度在29%时,产氢速率达到最大,为4.68mmol/h。醇的转化率随着空速的增加而减小。该反应在一定的浓度范围内是一级反应,其反应的活化能为26.19kJ/mol。     

CdS-K2La2Ti3-xAgxO10复合物及其光催化制氢的性能

采用硬脂酸法合成Ag掺杂的K2La2Ti3-xAgxO10复合催化剂,并通过微波辅助法进行酸交换、胺柱撑、离子交换以及硫化等步骤制备了CdS插层的K2La2Ti3-xAgxO10。利用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)等技术对催化剂进行表征,考察了催化剂的光催化制氢活性。结果表明,Ag离子掺杂和CdS插层的协同作用拓展了催化剂的可见光吸收范围,提高了光催化活性,催化剂在可见光照射3h的产氢量为3.27mmol/(g.cat)。     

CdS-K2La2Ti3-xNbxO10复合物的制备及其光催化性能研究

采用硬脂酸法制备K2La2Ti3O10,通过铌离子掺杂得到K2La2Ti3-xNbxO10,再使用微波法进行质子交换、胺柱撑/镉离子交换,通过硫化反应制备得到CdS-K2La2Ti3-xNbxO10催化剂。运用X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis)等手段对催化剂进行表征,并且考察了其在可见光下对罗丹明B的光催化降解活性。结果表明:铌离子掺杂和硫化镉插层拓展了催化剂的可见光吸收范围,抑制了光生电子与空穴的复合效率,提高了光催化活性,使其催化活性明显高于K2La2Ti3O10催化剂和掺杂的K2La2Ti3-xNbxO10催化剂。