溶胶-凝胶法制备La3+掺杂BiVO4及其可见光光催化性能

以La(NO3)3为掺杂源,采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备La3+掺杂BiVO4新型光催化剂,通过XPS、XRD、SEM、BET和UV-Vis等手段对其进行表征和分析。结果表明,制备的La3+掺杂BiVO4均为单斜白钨矿型,无其它杂质相生成,但晶体中V4+和氧空缺增多,光吸收能力增强,且红移。但形貌和比表面积变化较小。La3+掺杂能有效提高BiVO4光催化活性,当掺杂量为0.02%(摩尔分数)时,BiVO4光催化效率最高,50min内对甲基橙溶液的脱色率达96%,较纯Bi-VO4提高63%左右。     

Cu掺杂FeVO4光催化剂的制备及其光催化性能

为进一步提高钒酸铁(FeVO4)光催化活性,采用液相沉淀法分别制备钒酸铁和钒酸铜前躯体,再将钒酸铁和钒酸铜前驱体混合后进行热处理,制备了铜掺杂钒酸铁光催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、表面积(BET)和X射线光电子能谱分析(XPS)对样品进行表征和分析.在可见光照射下,通过光催化降解甲基橙溶液评价Cu掺杂对FeVO4光催化剂活的影响.结果表明,Cu/FeVO4光催化剂为三斜型,当掺杂质量分数大于5%时,晶体中出现新相Cu3Fe4(VO4)6;掺杂后样品的表面形貌产生了变化,但其比表面积变化较小;Cu/FeVO4样品的光催化活性大幅提高,主要是由于FeVO4和新相间起到类似复合半导体的作用;在所进行实验的条件下,钒酸铜的最佳掺杂质量分数为5%时,掺杂后的FeVO4对甲基橙溶液的脱色率较未掺杂前提高30%左右.     

Bi2MoO6/BiVO4异质结光催化剂的制备及性能

本工作采用水热法+热处理法制备了Bi_2MoO_6/BiVO_4异质结复合光催化剂,并采用XRD、SEM、EDS-Mapping、XPS和UV-vis DRS对一系列样品进行了表征。结果表明:不同比例的Bi_2MoO_6异质复合BiVO_4均未改变BiVO_4的晶体结构,但由于二者之间形成了异质结结构,其结晶程度有所提高;与纯BiVO_4相比,复合光催化剂的光吸收边发生红移,对可见光的光响应范围扩大,Bi_2MoO_6与BiVO_4形成的异质结结构有利于提高光生电子-空穴的分离效率,从而表现出更高的光催化活性。当Bi_2MoO_6与BiVO_4的质量比为5%时,样品的光催化活性最高,光照50 min后对甲基橙的降解率为58%,分别是纯相BiVO_4和Bi_2MoO_6的2.3倍、2.8倍,样品重复稳定性好。通过活性基捕获实验,证明了甲基橙溶液降解过程中,羟基和空穴为主要活性物质。     

氮掺杂Cu2O的制备及其可见光催化性能

通过水合肼还原Cu2+的方法制备了N掺杂Cu2O光催化材料,并采用UV-vis DRS、PL、XRD、XPS和FT-IR等方法对其进行表征.研究结果表明,N掺杂Cu2O的吸收光谱发生了蓝移,具有比纯Cu2O稍宽的禁带宽度,且受光激发后产生的发光峰更弱,表明其在光催化反应中产生的光生电子-空穴对更容易分离,从而能够更有效...     

g-C3 N4/BiVO4复合光催化剂制备及其光催化性能研究

以三聚氰胺、硝酸铋、偏钒酸铵、硝酸、氨水等为主要原料,在热解法合成g-C3N4基础上,通过水热法合成g-C3 N4/BiVO4复合光催化剂.采用XRD、SEM、BET和UV-Vis等对合成产物的物相组成、微观形貌和光催化性能进行表征,通过降解亚甲蓝溶液对试样的光催化性能进行评价.结果表明:g-C3 N4/BiVO4复合...     

溶胶–凝胶法制备Eu3+掺杂BiVO4及其可见光光催化性能

采用柠檬酸络合溶胶–凝胶法制备了Eu3+掺杂BiVO4新型光催化剂,通过XPS、XRD、SEM、BET和UV-Vis等手段对其进行表征和分析。并以甲基橙为模拟污染物,考察了BiVO4的可见光催化活性。结果表明,Eu3+掺杂前后BiVO4均为单斜白钨矿型,无其他杂质相生成,且由于掺杂Eu3+,晶体中V4+和氧空缺增多。掺杂后样品光吸收性能发生红移,但掺杂对其形貌和比表面积改变较小。Eu3+掺杂有效提高了BiVO4的可见光催化活性,当Eu3+掺杂量为0.2mol%时,BiVO4光催化效率最高,50 min内对甲基橙溶液的脱色率达95%,比纯BiVO4提高了62%左右。     

Z型BiVO4/GO/g-C3N4复合材料的制备及其可见光下催化性能

Z-型光催化剂可以有效增强电荷分离, 从而改善光催化剂的活性。采用浸渍-煅烧和水热法两步制备Z型BiVO₄/GO/g-C₃N₄光催化剂, 并用不同手段对其进行表征。在BiVO₄/GO/g-C₃N₄的光催化过程中, GO纳米片作为BiVO₄和g-C₃N₄之间的快速传输通道, 可以抑制电子-空穴复合, 显著促进电荷分离, 提高三元异质结的氧化还原能力。与单组分或二元复合物相比, 该催化剂具有良好的光降解罗丹明B(RhB)的能力。在可见光照射下, 它能够在120 min内降解85% RhB, 空穴(h⁺)在反应中起主要作用。该工作为三元光催化剂体系提供了简单的制备方法, 其中g-C₃N₄通过GO与BiVO₄偶联, 光催化活性显著提高。     

BiVO4晶体的制备及其光学性能

在无氨水调节pH值条件下采用液相沉淀法制备了纳米晶BivO4粉体。通过XRD、SEM、紫外-可见分光光度计、色差仪和FITR等手段综合分析了煅烧前后BiVO。相结构和微粒形貌及其光学性能。结果表明：未煅烧的BiVO4具有四方相和单斜相两种结构，而500℃煅烧后为单一的等轴状的单斜相结构。与混合相粉体相比，纯单斜相的BiVO4具有较好的光学性能，亮度值81．7、黄品值85．9及色饱和度86．5％。     

液相沉淀法制备FeVO_4新型可见光催化剂及其性能研究

采用液相沉淀法制备了FeVO4光催化剂样品,分别研究了不同的制备条件(V/Fe物质的量比、沉淀反应pH值和煅烧温度)对样品的理化性能及其光催化性能的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和DRS等方法对样品结构和形貌进行分析和表征,并通过在紫外灯和可见光照射下降解一定浓度的甲基橙溶液,评价其光催化活性.实验结果表明:当V/Fe物质的量比为1、pH值为8时生成沉淀,并于800℃煅烧4h后制得三斜型FeVO4,禁带宽度为2.05eV;在40W紫外灯照射下对甲基橙溶液的脱色率最大,100min达94%左右.FeVO4晶粒表面光滑,形状规则,粒径大约为100nm,部分呈棒状晶形,且其在可见光下也具有一定的光催化活性,20W节能灯照射下对甲基橙溶液的脱色率达82.3%左右.     

N掺杂TiO2材料可见光光催化性能研究进展

概括了最近报道的N掺杂TiO2可见光光催化材料的研究成果，其中包括样品制备的进展、掺杂机理的研究和可见光响应理论的研究。在制样方法方面，分析了不同方法制备的样品在性能上的特点和差异；在掺杂机理研究方面，归纳了目前研究中对N掺杂TiO2机理的不同观点，包括N在TiO2晶格中的位置以及N掺入后对TiO2半导体能级结构的影响；最后详细介绍了几种N掺杂TiO2可见光响应理论。     

pH值对基于TTAB的BiVO_4晶体形貌及光催化性能的调控

以十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)为模板,采用水热合成法可控制备BiVO4微晶。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、比表面测定仪和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等技术,表征了水热反应前驱液的pH值(pH=1.5-9)对BiVO4的晶体结构、形貌、比表面积和光学性能的影响,并在可见光照射下考察了BiVO4样品对罗丹明B的光催化降解活性。结果表明,随着pH值的增大,所得产物由单斜晶系向单斜晶系与四方晶系的混晶转变,且形貌由多面体向多孔微球转变。当pH为5~7时,所制备的BiVO4样品具有独特的形貌、较大的比表面积和良好的多孔结构,表现出优越的光催化活性,对罗丹明B降解率可高达90.4%。。     

水热合成单斜晶系BiVO4可见光催化剂及其性能

采用水热法合成了纯单斜晶系的可见光催化剂BiVO4,考察了水热温度、水热时间和体系的pH值对BiVO4结构和光催化性能的影响。利用XRD、SEM、BET和UV-VIS对样品进行了表征,结果表明:获得的BiVO4具有中空棒状结构,升高水热温度、提高反应溶液的pH值、延长水热时间有利于单斜晶系BiVO4的生成。确定了BiVO4的最优合成条件为:水热温度140℃,水热时间6h,反应体系pH=9。选择亚甲基蓝溶液作为光催化降解物质,研究BiVO4的可见光催化性能和催化机理。结果表明,最优条件下制备的BiVO4具有较好的可见光催化性能;同时,增加降解体系的pH值提高了催化剂对亚甲基蓝的吸附能力和活化电子的利用效率,有利于提高BiVO4的光催化性能。     

N掺杂介孔TiO2柠檬酸催化合成及其光催化性能研究

采用柠檬酸酸催化溶胶-凝胶法合成了N掺杂介孔TiO_2,并用XRD、HRTEM、XPS、BET、UV-vis等手段表征了N-TiO_2。测试结果表明,煅烧前的样品是无定形TiO_2,低温煅烧后的产物是锐钛矿TiO_2,而750℃煅烧产物是金红石型。少量N元素的掺杂致使TiO_2的吸收带边位置发生少许红移,移向可见光区域。N_2吸附-脱附和光解甲基橙结果显示,N掺杂介孔TiO_2(3.0 at.%)的BET面积为102 m~2/g,孔尺寸大小约为9.8 nm,具有比P25更强的光催化降解甲基橙的能力。     

氮掺杂改性TiO_2多孔薄膜光催化降解4-硝基苯酚

本文采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂TiO_2光催化剂,并对N掺杂TiO_2进行了改性,分别以P25、N掺杂TiO_2、改性的N掺杂TiO_2为原料,通过逐步研磨、旋转涂膜以及高温煅烧制得三种多孔薄膜,并对其进行了表征。场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察结果显示,煅烧后薄膜呈现显著的多孔结构。以4-硝基苯酚(4-NP)溶液为目标污染物,研究紫外光下TiO_2多孔薄膜的光催化性能,确定最佳降解条件,并研究了薄膜耐用性以及三种薄膜对4-NP的光催化性能的比较。结果表明,三种多孔薄膜中,改性N掺杂TiO_2多孔薄膜光催化性能最佳,10mg/L的4-NP溶液吸附30min,在pH=2条件下180min,降解率达到了90%以上,改性N掺杂TiO_2多孔薄膜单次降解180min,循环使用4次的降解率仍接近80%,显示了薄膜具有较好的可耐用性。     

溶液浓度对低温水热制备BiVO4形貌及光催化性能的影响

采用低温水热法合成了一系列BiVO4样品,以XRD、SEM、UV-Vis DRS、BET等测试技术对样品的晶相结构、形貌、吸光性能以及比表面积等进行了表征,以MB染料分子模拟环境污染物,考察了样品的光催化性能。探讨了不同起始溶液浓度对样品的形貌及其光催化性能的影响。结果表明,水热反应中,起始溶液浓度对BiVO4样品的形貌和尺寸有很大影响,当起始溶液浓度为0.01mol/L时,所得样品呈海藻头形;浓度为0.05和0.1mol/L时,所得BiVO4均呈鹅卵石形;浓度为0.5mol/L时,所得BiVO4呈土豆形。光催化实验结果表明,海藻头和鹅卵石形BiVO4具有较高的光催化降解能力,光催化反应180min后,对MB溶液脱色率达到75%左右,而土豆形BiVO4仅达到45%。此外,对低温水热反应过程中BiVO4样品的形成机理进行了探讨。     

pH值对乙二醇溶胶-凝胶法制备BiVO_4光催化性能的影响

采用乙二醇溶胶-凝胶法制备了BiVO4样品,研究了不同反应pH值对样品的形貌及光催化活性的影响。通过SEM,XRD,XPS和UV-Vis等表征手段对样品的形貌、物相以及光学性能进行表征和分析。结果表明:所制备的样品纯度较高,均为单斜型BiVO4光催化剂,并且随着反应pH值的改变,样品的形貌及光学性能也随之改变;当pH值为5时,产物为不规则的片状结构;当pH值增至7和9时,产物片状结构大量减少,表现出明显的颗粒状结构;当反应pH值增至11和13时,产物颗粒状结构团聚明显。当pH值为9时,所制备的样品具有最小的禁带宽度以及最小的晶体粒径,并且表现出最高的光催化活性,在250W金属卤化物灯下光照50min,对甲基橙的脱色率可达66.23%。     

BiNbO4的光催化性能研究

光催化剂BiNbO4采用传统固相反应分别在900和1300℃下进行制备.通过XRD粉末衍射和UV-vis吸收光谱分析,表征了样品的物相和光谱吸收特性.通过对样品的测试分析表明,低温样品为正交相,高温样品为三斜相,正交相的禁带宽度(3.4eV)比三斜相(3.0eV)更宽.以降解甲基橙来评价BiNbO4的光催化活性,对比试验表明低温正交相BiNbO4的光催化活性远高于高温三斜相,这是由于它们晶体结构不同造成的.对正交相BiNbO4的光催化性能进行了深入的研究,实验发现催化剂浓度和溶液pH值对光催化剂的活性影响很大.通过第一原理的计算,讨论了BiNbO4的电子结构和光催化反应的关系.     

负载型纳米二氧化钛光催化剂制备及其光催化性能研究

以粉煤灰分离出来的微珠为载体,采用不同方法制备TiO2负载膜光催化剂,通过XRD、SEM技术对粉煤灰微珠负载TiO2光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征,以偶氮染料甲基橙为降解对象,考察不同负载方法、负载层数以及负载量对TiO2光催化活性的影响.结果表明:改良溶胶-凝胶法负载的TiO2薄膜催化剂的催化活性最高,同时负载的薄膜催化剂的催化活性明显高于TiO2 粉末催化剂.     

Ag~+掺杂FeVO_4光催化剂的制备及光催化性能

采用液相沉淀法制备了银(Ag+)掺杂钒酸铁(FeVO4)光催化剂。采用XRD、SEM、EDS、BET和XPS等手段对样品的性能进行了表征分析,并以甲基橙为目标降解物,考察了催化剂在节能灯照射下的光催化活性。结果表明,Ag的掺杂没有改变FeVO4晶型,但引起了晶格畸变和膨胀。适量Ag的掺杂可提高FeVO4的光催化性能,在所进行实验的条件下,钒酸银最佳掺杂量为1%(质量分数)时,掺杂后的Fe-VO4对甲基橙溶液的脱色率较未掺杂前提高21%左右。