表面包覆的纳米氧化锌制备及应用

采用在纳米氧化锌前驱体碱式碳酸锌表面进行原位包覆的方法,分别制备了表面包覆氧化铝和氧化铋的复合纳米氧化锌.表面包覆氧化铝可以有效降低纳米氧化锌的光催化活性;表面包覆氧化铋的纳米氧化锌可以提供均匀的氧化铋环境,有助于促进ZnO-Bi2O3压敏陶瓷的烧结.     

碘氧化铋光催化材料的研究进展

铋系半导体材料是一类重要的光催化材料,而碘氧化铋是其中带隙较窄的少数几种之一,其光吸收波长范围几乎覆盖全部可见光,具有较强的可见光响应性能。然而,这一优势没有得到充分利用,块体碘氧化铋的光催化性能并不理想,需要通过改性,使其光催化性能得到增强。由于碘氧化铋的层状结构在铋系光催化材料中非常具有代表性,几乎所有铋系光催化材料的改性增强策略都能用于碘氧化铋的改性,故其相关研究对于铋系光催化材料研究有较高的参考价值,引起了许多研究者的关注。为此,对近年来围绕碘氧化铋结构调控、形貌调控、复合和表面修饰等方面的改性研究进行综述,分析和总结改性处理在促进光吸收、载流子传输与分离、调控带隙结构等方面的作用机制,为新型可见光光催化材料的研究提供借鉴。     

氯氧化铋(BiOCl)纳米片的制备及光催化性能研究

通过控制温度、时间和溶液pH等实验参数,以铋盐为原料,经溶剂热反应得到了不同粒径的氯氧化铋(BiOCl)纳米片晶体,利用X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备材料进行了表征。同时以罗丹明B为模拟污染物探究了BiOCl的可见光光催化性能。结果表明:BiOCl纳米片能够通过溶剂热的方法实现可控制备,具有较理想的可见光光催化性能,能在240min内将罗丹明B完全降解。     

聚苯胺/纳米氧化铈复合材料的合成与表征

通过溶胶凝胶法制得平均粒径10 nm左右氧化铈纳米晶,然后以此纳米晶在位分散聚合得到了聚苯胺/纳米氧化铈复合材料,透射电镜观察这种复合材料具有核壳结构.红外分析表明,纳米氧化铈的存在导致聚苯胺的红外光谱具有明显的蓝移现象,在拉曼光谱中1240 cm-1和1352 cm-1附近的特征峰被认为是由于纳米氧化铈的存在与聚苯胺之间的化学作用产生的,聚苯胺与氧化铈之间有化学键的结合.     

核壳结构CdS/ZnS@rGA的制备及光催化性能研究

为研究纳米CdS/ZnS@rGA复合材料在可见光下的光催化性能,采用一步溶剂热法合成了以ZnS为壳的CdS/ZnS核壳纳米粒子,将CdS/ZnS核壳纳米粒子附着在rGO纳米片上,并组装成CdS/ZnS@rGA复合气凝胶,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对样品进行了表征,通过亚甲基蓝(MB)的光催化降解实验表明：CdS/ZnS@rGA复合气凝胶的形成不仅可以提高CdS的光稳定性,还可以增强对MB吸附能力,同时对MB的降解有明显的促进作用。可见光反应90 min, 50 mg的CdS/ZnS@rGA对100 mL 20 mg/L MB的去除率最高达到99%。经过5次循环实验,该材料仍具有较好的可重复利用性。     

CeO2/聚苯胺纳米复合材料的合成与表征

合成了具有核-壳结构的CeO2/聚苯胺纳米复合材料,并用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和热分析仪(TG)等对样品的成分、结构、粒度和稳定性进行了表征.结果表明:该纳米复合材料具有核-壳结构,其核平均粒径为17nm,且热稳定性高.     

Ag@AgCl/MCM-41纳米材料的制备及光催化性能研究

以原位沉淀-光化学还原法制备了Ag@AgCl/MCM-41复合纳米材料,采用SEM、IR、XRD对其结构进行了表征.分析表明,复合纳米材料中Ag@AgCl为壳-核结构,具有纳米金属表面等离子体共振效应,对可见光的吸收增强.介孔材料MCM-41载体的引入使催化剂分散性、比表面积、吸附性能和重复使用性提高.以亚甲基蓝为目标降解物,考察了其可见光催化活性,结果表明,光照射60min,复合纳米光催化材料对10mg/L亚甲基蓝溶液的降解率达98%.     

核壳结构纳米颗粒的研究进展

核壳结构纳米颗粒具有不同于核和壳的物理和化学性能,通过调整核和壳的化学组成、尺寸和形貌,可以调控纳米颗粒的性能,扩展纳米颗粒的应用范围.系统总结了近年来制备核壳结构纳米颗粒的研究进展,讨论了核壳结构纳米颗粒对光学特性的影响.     

核壳型复合光催化剂的研究进展

综述了近年来纳米TiO2核壳型复合光催化材料的研究进展.核壳型复合光催化剂兼备核和壳组分的特征而具有优异的物理或化学性能,其形成过程主要包括扩散阶段和浓缩反应阶段,其作用机理主要有化学键作用、库仑力静电引力作用和吸附层媒介作用等.按核的物质种类不同,将核壳型TiO2复合光催化剂系统分为以无机氧化物为核、以有机物为核及以单质为核,阐述了它们在环境治理的光催化领域中的应用,指出了纳米TiO2核壳型复合光催化材料存在的问题及未来的发展前景.     

ZnxCd1-xS/TiO2核壳型异质结的制备及其光催化性能

通过静电纺丝和水热法联用成功制备了ZnxCd1-xS/TiO2核壳纳米纤维。利用XRD、SEM、UV-vis、EDS、BET对样品结构等进行了表征。结果表明,在TiO2纳米纤维表面生长了一层致密的ZnxCd1-xS纳米颗粒,形成ZnxCd1-xS/TiO2核壳型异质复合材料,且其光催化活性均比纯TiO2纳米纤维高。通过调节水热温度,可以控制ZnxCd1-xS表面形貌和x值。当水热温度为200℃时,x值最大,材料光催化活性最高。     

卤氧化铋异质结型可见光光催化剂的新进展

卤氧化铋BiOX (X=Cl,Br,I)以其特殊的层状结构和合适的禁带宽度显示出了优异的光催化性能,特别是BiOBr和BiOI可以直接作为可见光光催化剂,引起了人们的广泛关注.围绕这两种化合物为中心的异质结型可见光光催化剂具有制备简单、光生载流子分离效率较高和可见光活性普遍较强的特点.主要综述了BiOBr和BiOI两种材料的异质结型可见光光催化剂的制备方法及形貌,以及光催化活性和机理的最新研究进展,并展望了其发展趋势.     

三维分级结构纳米ZnO光催化功能材料的研究进展

以三维分级结构纳米ZnO光催化材料为重点,综述了由低维度纳米ZnO组装的花状、核壳、阵列和微球等三维分级结构纳米ZnO的制备方法,总结了三维分级结构纳米ZnO在光催化降解有机污染物、抗菌以及制氢方面的应用。最后指出三维分级结构纳米ZnO在组装过程中亟需解决的问题,并对其在光催化领域中的未来发展方向进行了展望。     

低维氧化镍/聚苯胺核壳纳米结构的控制生长与电致变色性能研究

氧化镍和聚苯胺是典型的无机/有机电致变色材料,各有其优缺点.如果将两种材料相结合,可得到电致变色性能更加优良的NiO/PANI复合材料.本文通过水热法与电聚合相结合的方法制备了氧化镍(NiO)纳米线/聚苯胺(PANI)与氧化镍纳米片/聚苯胺核壳纳米结构.通过扫描电子显微镜、拉曼光谱和X射线光电子能谱和电化学测量装置研究...     

聚苯胺改性纳米TiO_2的制备及其光催化性能

通过矿化接枝技术将溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2负载在聚苯乙烯微珠裁体上,制成负载型纳米TiO2光催化剂.利用导电聚苯胺对负载型纳米TiO2光催化剂进行可见光改性,通过XRD、SEM等方法对改性纳米TiO2先催化剂进行表征,并用改性催化剂在太阳光照射下对3种工业含氰废水进行降解处理.结果表明,导电聚苯胺对负载型纳米TiO2光催化剂的涂膜改性,显著改善了负载型纳米TiO2光催化剂在可见光条件下的光催化性能,可有效降解废水中的大部分有毒氰根(CN-),使其含量远低于国家排放标准.     

BiOI光催化剂在水污染处理中的研究进展

光催化技术是一种清洁、绿色的先进氧化技术，在可见光照射下，可以将各种有机污染物分解为二氧化碳和水等小无机分子。碘氧化铋(BiOI)作为一种新型光催化剂，具有适宜的禁带宽度和独特的层状结构，在光催化降解水体中的染料、抗生素、酚类物质等方面具有广阔的应用前景。综述了BiOI的制备工艺、改性方法及其在光催化降解污染废水有机物中的应用。     

玄武岩纤维/TiO2复合材料的制备及表征

TiO_2纳米粉体应用于光催化领域存在光吸收仅局限于紫外光区域、难以回收等缺点,因此,纳米TiO_2固定化和可见光改性成为光催化领域的两个研究热点.本文采用绿色环保的水热法,将TiO_2负载于玄武岩纤维载体上,在较低的温度下制备出一种新型的玄武岩纤维/TiO_2复合材料.使用XRD分析了复合材料的物相结构,采用SEM观测了复合材料的形貌,并对水热法合成其机理进行了分析.结果表明:150℃水热条件下、反应10 h合成的玄武岩纤维/TiO_2复合材料中,颗粒状的TiO_2涂层均匀包覆于玄武岩纤维表面,并没有改变玄武岩纤维结构,形成了一种具有核壳结构的新型玄武岩纤维/TiO_2复合材料,经过TiO_2修饰的玄武岩纤维对可见光有很好吸收.因此,玄武岩纤维/TiO_2复合材料是一种具有潜在应用价值的可见光催化材料.     

α-Fe2O3@TiO2纳米核壳球的制备及光催化清除乙烯性能研究

提高纳米TiO2在可见光下光催化及乙烯清除效果。方法 本文以FeCl3.6H2O和TiF4为原材料,采用水热合成法制备出以α-Fe2O3为核、以TiO2为壳的纳米复合型材料α-Fe2O3@TiO2,通过X射线衍射、紫外可见漫反射吸收光谱及电子顺磁共振等光化学表征及乙烯清除实验,研究其光催化和乙烯清除能力。结果 制备得到的α-Fe2O3粒子具有稳定的棒状结构,粒径长度为100~200 nm,宽度为50~100 nm;TiO2粒子为分散均匀的锐钛型空心球,直径为100~200 nm;合成的α-Fe2O3@TiO2纳米核壳球的禁带宽度降低到1.91 eV;DMPO-.O2⁻和DMPO-.OH的电子信号强度增大;具有优异的乙烯清除能力。结论 本实验制备得到的α-Fe2O3@TiO2纳米核壳球具有良好的光催化效果和乙烯清除能力,有望将其应用在果蔬保鲜中,实现杀菌、氧化分解有机物以及去除异味等功效,以达到延长货架期的目的。     

TiO2/石墨烯纳米复合材料的合成及其光催化应用研究进展

以石墨烯材料修饰TiO2半导体光催化材料能够促进电子-空穴的有效分离,增大半导体表面的氧化物种富集程度,提高光催化活性。因而石墨烯-TiO2复合材料在光催化领域中被广泛研究。综述了TiO2负载在石墨烯膜/片上结构、TiO2-石墨烯异质结结构、TiO2-石墨烯核-壳式结构、TiO2-石墨烯及其他掺杂物纳米复合材料的制备,及其在光催化应用中的最新研究进展。     

CsTi2NbO7@N-TiO2杂化核壳结构的制备及其可见光催化性能

将CsTi₂NbO₇与异丙醇钛混合后与尿素在空气中煅烧制备出CsTi₂NbO₇@N-TiO₂核壳杂化材料,用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS和XPS等手段对样品进行了表征。结果表明,N掺杂使TiO₂带隙变窄和吸收边红移,实现了可见光响应。杂化、核壳结构和N掺杂的协同作用不仅使CsTi₂NbO₇@N-TiO₂杂化核壳结构材料具有较强的可见光吸收特性,异质结面的存在还导致光生载流子分离和迁移效率增强,从而提高了可见光降解亚甲基蓝(MB)的光催化活性,其反应速率常数约为CsTi₂NbO₇的5.8倍。同时,这种材料还具有良好的光催化循环稳定性。     

二氧化钛基核/壳复合材料的研究进展

由于具有优异的光催化性能,二氧化钛在光电转换、光催化等新兴领域获得了大量的应用.而以二氧化钛为核的核/壳结构复合材料,由于可以产生不同于其本身和壳体材料的独特的全新性能,近年来受到了越来越多的关注.根据壳体材料的不同,从制备方法、表征和物性研究等方面分别介绍了以单质、聚合物、无机氧化物和杂化材料为壳的二氧化钛基核/壳结构复合材料的研究进展.最后展望了二氧化钛基核/壳结构复合材料的发展前景.