BiVO_4/PMMA复合材料的制备及其对盐酸四环素废水的降解研究

以甲基丙烯酸甲酯、硝酸铋、偏钒酸氨为原料,采用溶胶-凝胶法制备BiVO_4/PMMA复合材料。通过扫描电镜和红外光谱法对BiVO_4/PMMA复合材料进行表征,并对以盐酸四环素作为目标的抗生素废水进行光降解效率研究。结果表明,BiVO_4很好地负载到PMMA的表面,当盐酸四环素的初始浓度为20 mg/L时,去除率达到98.31%。     

GO/AT复合材料的制备及其吸附性能分析

采用溶液共混法制备氧化石墨烯(GO)/凹凸棒石(AT)复合材料,探讨GO含量对复合材料吸附性能的影响,并对复合材料的组成和微观结构进行了表征和分析。结果表明,当GO/AT的质量比为3/4时,复合材料对盐酸四环素的吸附效果最佳,吸附率达到93.06%。进一步探讨了吸附时间、盐酸四环素初始浓度和溶液pH条件对复合材料吸附性能的变化,分析了复合材料吸附盐酸四环素的过程;GO/AT复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合准二级动力学方程,其表观吸附活化能为37.19 kJ/mol,此吸附过程以静电吸附为主;对盐酸四环素的吸附行为符合Langmuir等温式,在研究的温度范围,吸附焓变(ΔHO)为7.77 kJ/mol,吸附自由能变(ΔGO)<0,吸附熵变(ΔSO)为57.62 J/(mol·K),表明该吸附是吸热、自发、熵增过程。     

片状BiVO4/BiOI复合材料的制备及其光催化降解罗丹明B性能研究

采用水热-沉淀法制备一系列不同比例的BiVO_4/BiOI复合材料。通过XRD、SEM等手段,该片状复合材料由单斜相的BiVO_4和四方相的BiOI组成。研究BiVO_4、BiOI和BiVO_4/BiOI复合材料对可见光(λ400 nm)下催化罗丹明B (RhB)降解性能。结果表明,BiVO_4/BiOI复合材料的光催化性能相对于单一的BiVO_4和BiOI催化剂有了明显提升,0. 10-BiVO_4/BiOI可见光照射60 min,其催化降解RhB效率可达97%,经过四次循环使用,其仍然保持良好的催化活性与结构稳定性。     

磁性NiO复合材料光催化处理盐酸四环素废水研究

以γ-Fe_2O_3为磁源物质,六水合硝酸镍和尿素为原料,无水乙醇为溶剂,采用溶剂热法成功制备了磁性NiO(m-NiO)复合光催化剂。以盐酸四环素为目标污染物,考察了催化剂投加量、盐酸四环素初始浓度、初始pH值和重复使用次数对m-NiO复合材料可见光催化处理盐酸四环素效果的影响。结果表明,在废水体积为30mL, m-NiO复合材料投加量为1.0 g/L, pH值为8.0的条件下,10 mg/L盐酸四环素废水于氙灯光源照射70 min后,其去除率为93%。碱性环境较有利于m-NiO对盐酸四环素的光催化降解。m-NiO复合光催化剂重复使用4次后,对目标污染物的光催化去除率仍可达58%,该催化剂具有一定的光催化稳定性。     

银修饰钒酸铋的制备及其催化性能研究

将低温水热法制备的单斜晶型BiVO_4作为载体,采用光还原法获得催化活性提升的Ag/BiVO_4复合材料。通过X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDX)、紫外可见漫反射(UV-DRS)表征方法检测Ag/BiVO_4材料的组成和光学性质,测试了Ag/BiVO_4在可见光照射条件下对罗丹明B(Rh B)的降解性能。结果表明,10 at%Ag/BiVO_4复合材料表现出最佳的光催化活性。本工作合成条件温和、步骤简便,并对银负载钒酸铋光催化剂的催化活性机理进行讨论。     

凹凸棒石/羧甲基纤维素钠复合材料的制备及其吸附性能

以凹凸棒石(Attapulgite,AT)和羧甲基纤维素钠(Sodium carboxymethyl cellulose,CMC-Na)为原料,采用溶液共混法制备了凹凸棒石/羧甲基纤维素钠复合材料.探讨了凹凸棒石和羧甲基纤维素钠质量比对复合材料吸附盐酸四环素的影响,结果表明,当凹凸棒石与羧甲基纤维素钠质量比为3∶20时,复合材料的吸附性能最佳,吸附量为132.59 mg/g.并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积仪对复合材料进行了表征.考察了吸附时间、吸附温度和溶液pH值对复合材料吸附盐酸四环素的影响,研究了其吸附过程.结果 表明,当吸附温度为30℃、吸附时间为1.0h、pH值为3时,吸附能力较大,为157.55 mg/g,复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合Langmuir吸附等温式和准二级动力学模型.     

BiVO4/MIL-100(Fe)复合材料光催化降解结晶紫

以NH_4VO_3、Bi(NO_3)_3·5H_2O、均苯三酸、Fe(NO_3)_3·9H_2O为主要原料,采用一锅水热法制备了BiVO_4/MIL-100(Fe)复合材料,用XRD、SEM、N_2吸附-脱附、UV-VisDRS及PL对复合材料的结构、形貌、比表面积及光学性能进行了表征。XRD显示具有较大比表面积的复合材料中BiVO_4为单斜相、四方相的混晶结构,其对可见光的吸收强度高于MIL-100(Fe),吸收光后产生的光生电子、空穴的复合率较低。可见光条件下,不同材料对结晶紫的光催化降解实验中,m(BiVO_4)∶m[MIL-100(Fe)]=1∶3配比的BiVO_4/3MIL-100(Fe)的光催化活性最佳。实验结果表明:光照射50 min,30 mg BiVO_4/3MIL-100(Fe)对30 mL质量浓度30 mg/L结晶紫的降解率为98.7%,主要光催化活性基团是h+。此外,日光下该材料对结晶紫、罗丹明B、亚甲基蓝也有较强的光降解能力。     

BiVO_4-MnO_2光催化剂的制备及性能

采用一步水热法制备了BiVO_4-MnO_2复合材料,通过XRD、FTIR、SEM、EDS、XPS、PL和UV-Vis DRS对其结构进行了表征,并以罗丹明B溶液作为目标降解物考察了其光催化活性。结果表明:BiVO_4复合MnO_2构成了较大的孔径和比表面积,有利于分子尺寸为1.59 nm×1.18 nm×0.56 nm的罗丹明B分子扩散和吸附;BiVO_4与MnO_2二者之间产生了电子耦合作用,减弱了BiVO_4的荧光强度,表明复合MnO_2能有效地抑制光生电子和空穴的复合,提高量子的利用效率,使得复合材料较单独的BiVO_4或MnO_2对罗丹明B(Rh B)有较好的光催化降解效果。当m(MnO_2)∶m(BiVO4)=10∶100时,光照3 h对10 mg/L的Rh B(100 mL)的降解率达到97.8%。     

BiVO_4/ZnAl-LDH复合材料的制备、表征及其光催化性能研究

本文采用简易的共沉淀法合成了ZnAl-LDH包覆BiVO_4空心微球复合光催化材料。采用XRD、傅里叶红外光谱以及扫描电子显微镜对材料组成和形貌进行表征。随着BiVO_4含量的增加复合材料的吸收带发生了红移,而光催化活性却是先升高后降低。实验发现,当Zn~(2+)和Bi~(3+)的摩尔比为1/2时,得到的复合材料ZB12对孔雀石绿(MG)催化活性最高。实验证明,由于BiVO_4和ZnAl-LDH之间形成异质结结构,降低了光生电子和空穴的复合率,提高了复合材料的催化活性。在降解孔雀石绿过程中,起主要作用的活性物种为羟基自由基和空穴。并且,复合材料ZB12表现出很好的循环性及稳定性在水处理领域具有很好的应用前景。     

BiVO4/SBA-15的制备及其光催化氧化性能

为提高BiVO_4催化活性,以SBA-15为载体,通过后合成法制备了BiVO_4/SBA-15介孔分子筛,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散谱、N_2吸附-脱附等方法对制备的样品进行了表征。结果表明:样品具有介孔孔道结构,BiVO_4均匀分散于SBA-15分子筛表面。以苯乙烯制备苯甲醛为探针反应考察了制备条件对其活性的影响。结果表明:BiVO_4水热时间为18 h,BiVO_4负载量为15%,530℃焙烧2 h时,所制备的BiVO_4/SBA-15在光催化氧化反应中具有较高的光催化活性,苯乙烯转化率达到82.86%,苯甲醛选择性达到59.62%。