混合溴源制备Sb_2O_3/BiOBr及其对水产养殖废水的降解

以混合溴源制备BiOBr,通过水热法制备Sb_2O_3/BiOBr复合光催化剂。在模拟可见光条件下研究了复合光催化材料对水产养殖废水中NH_4~+-N的去除效果。结果表明,当Sb_2O_3的掺杂量为3%,n(NaBr)∶n(CTAB)=1∶1,催化剂用量0.4 g/L时对NH_4~+-N的降解率最高,2 h内NH_4~+-N的降解率达到了89.1%。这与复合物表面羟基(—OH)的产生及其表面强内电场(110)晶面的暴露密切相关。     

混合溴源制备Sb_2O_3/BiOBr及其对水产养殖废水的降解

以混合溴源制备BiOBr,通过水热法制备Sb_2O_3/BiOBr复合光催化剂。在模拟可见光条件下研究了复合光催化材料对水产养殖废水中NH_4⁺-N的去除效果。结果表明,当Sb_2O_3的掺杂量为3%,n(NaBr)∶n(CTAB)=1∶1,催化剂用量0.4 g/L时对NH_4+-N的去除效果。结果表明,当Sb_2O_3的掺杂量为3%,n(NaBr)∶n(CTAB)=1∶1,催化剂用量0.4 g/L时对NH_4⁺-N的降解率最高,2 h内NH_4+-N的降解率最高,2 h内NH_4⁺-N的降解率达到了89.1%。这与复合物表面羟基(—OH)的产生及其表面强内电场(110)晶面的暴露密切相关。     

Sb_2O_3/BiOBr复合物的制备及其对RhB的去污作用

为了进一步提高BiOBr在可见光范围内的光催化性能,通过简单的低温液相法制备了不同质量掺杂比的三氧化二锑/溴氧化铋(Sb_2O_3/BiOBr)复合光催化材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜形貌分析(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光漫反射(UV-Vis/DRS)、透射电子显微镜(TEM)等对材料进行了表征,并以罗丹明B(RhB)为目标污染物,在模拟可见光条件下研究了复合物对RhB的光催化降解性能。结果表明,Sb_2O_3的掺杂显著提高了复合物的吸附能力;同时,Sb_2O_3的掺杂促进了BiOBr表面羟基(OH~-)的产生,该基团能够有效捕获空穴(h~+),从而提高光催化活性。当Sb_2O_3掺杂量为3%(质量分数)时降解效果最佳,60min内Rh B的降解率比纯相BiOBr提高了20.03%,达到了95.41%。多次重复实验,复合物的光催化性能并没有发生明显的减弱,表明复合物同时也具有较好的稳定性。     

可见光驱动溴化银/溴氧化铋复合纳米 材料制备及活性评价*

室温沉淀法合成溴氧化铋（BiOBr）纳米片,然后通过离子交换法制备溴化银/溴氧化铋（AgBr/BiOBr）复合纳米材料,采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）及紫外可见分光光度计（UV-Vis）对其进行表征,并进行了光催化降解实验。以节能、绿色的LED灯为可见光光源,AgBr/BiOBr复合材料光催化降解罗丹明B（RhB）和甲基橙（MO）的效率均高于BiOBr。AgBr/BiOBr降解RhB的活性强于MO。在AgBr/BiOBr光催化系统中,超氧自由基和空穴是主要的活性物种。不同pH条件下,AgBr/BiOBr对RhB均表现出理想的光催化降解效果,酸性条件下降解效率最佳;碱性环境下AgBr/BiOBr光催化降解MO的活性最高。经过循环利用,AgBr/BiOBr可见光催化活性呈现出一定程度的降低,归因于降解过程中产生了金属银。     

BiOBr/COF复合材料的制备及其光催化应用研究

以COF为基体负载BiOBr纳米颗粒,采用水热法制备BiOBr/COF复合材料,利用XRD、SEM和PL等手段对其进行表征,考察了BiOBr与COF质量比、反应温度、反应时间等因素对RhB降解率的影响。结果表明,BiOBr呈现绒毛球状且均匀分布在片状COF表面。光催化降解Rh B结果表明,在m(COF)∶m(BiOBr)为64∶100、水热温度为140℃、水热时间为10 h时,BiOBr/COF复合材料光催化活性最佳,RhB降解率达到98. 91%。光催化剂重复使用4次,降解率仍达到80. 12%。降解研究机理表明,·O2-是降解Rh B的主要活性物质。     

Ag_3PO_4/BiOBr光催化剂的制备与可见光活性研究

先采用水热法制备具有分等级结构的BiOBr微球,然后采用沉积-沉淀法将Ag3PO4负载于BiOBr微球表面。采用扫描电子显微镜、X-射线粉末衍射仪、N2吸脱附等温线和紫外-可见漫反射光谱对所制备的样品进行了测试表征;将Ag3PO4/BiOBr微球用于可见光催化分解甲基橙溶液,考察了Ag3PO4的负载量及重复使用对可见光(420nm)催化活性影响的研究。结果表明:Ag3PO4/BiOBr微球具有分等级介孔-大孔结构,Ag3PO4与载体BiOBr间结合紧密。单纯BiOBr微球几乎没有可见光催化活性,负载Ag3PO4后表现出较好的可见光催化活性,其中以Ag3PO4(50%)/BiOBr样品的催化效果最佳,30min内将近90%的甲基橙被降解,该催化剂样品在重复实验中表现出较好光催化稳定性。     

BiPO4/BiOBr复合材料的制备及其光催化性能研究

通过反应型离子液体溴化1-十六烷基-3-甲基咪唑([C₁₆min]Br)辅助溶剂热法合成制备不同质量比的BiPO₄/BiOBr复合材料。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等分析方法对所制样品进行表征。结果表明,BiPO₄/BiOBr复合材料比单体样品有更好的光学特性。以罗丹明B(RhB)为目标污染物研究了单体和复合材料的光催化降解性能。结果表明,BiPO₄/BiOBr复合材料对罗丹明B (RhB)的降解效果均优于单个样品BiPO₄和BiOBr,其中BiPO₄/BiOBr (10wt%)复合材料的光催化降解活性最高。     

新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

采用水热合成法制备BiOBr可见光催化剂,选择适合的溴源,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、Uv-vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征。研究了BiO-Br可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃、水热反应时间为8h的条件下,制备的BiOBr纳米材料具有很好的光催化活性,在降解罗丹明B染料时降解率达93%,BiOBr的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.69eV。     

Ag@AgBr/Ni薄膜光催化降解罗丹明B及其机理

用电化学方法制备Ag@AgBr/Ni表面等离子体薄膜光催化剂。对薄膜的表面形貌、晶相结构、光吸收特性进行了表征,用罗丹明B(RhB)作为模拟污染物对薄膜的光催化活性和稳定性进行了测定,探索了薄膜光催化降解机理。结果表明:Ag@AgBr/Ni的优化制备工艺为:电解液中NaBr和(NH_4)_3PO_4的浓度分别为0.3和1 mol/L,pH值为8.0,电解电流密度为2.5mA/cm~2,时间为18min,并在140℃后处理1 h。优化工艺下制备的Ag@AgBr/Ni薄膜表面是由附着少量Ag粒子的AgBr纳米晶构成。薄膜表现出明显的表面等离子共振效应、优异的光催化活性和良好的稳定性:可见光辐照15 min,薄膜光催化RhB的降解率(81.0%)是Ag_3PO_4/Ni薄膜的6倍,是P25 TiO_2/ITO薄膜的14倍;光照射1 h对RhB的降解率为99.5%,循环使用4次后的降解率仍为91.6%。薄膜的高光催化活性是由AgBr晶体在(111)晶面产生择优取向和薄膜表面纳米Ag发生等离子体共振效应引起的。讨论了可见光下薄膜光催化降解RhB的反应机理。     

一种TiO_2/BiOF/BiOBr花状复合粉体的超声法合成及可见光催化应用

纳米BiOBr作为一种新兴的半导体材料,其电子结构比较特别,禁带宽度较小,其独特的结构导致电子空穴复合率不高,可以响应可见光,在光催化降解有机或有毒污染物方面展现出优异的性能。本文采用简单的超声法制得了TiO_2/BiOF/BiOBr复合纳米光催化剂。采用XRD表征并与标准卡片对比发现成功制得了TiO_2/BiOF/BiOBr复合粉体;采用场发射扫描电镜(FESEM)对产品的形貌进行了进一步表征,表明制得的产品形貌分布均匀,且平均粒径约为1.3μm;采用全自动比表面积及孔径分析仪(BET)通过氮气的吸附-脱附分析了样品的比表面,发现掺杂一定比例的TiO_2可以增大样品的比表面积。光催化实验以350 W氙灯模拟可见光,利用罗丹明B(Rh B)溶液为目标降解物,使用紫外分光光度计定量分析了所制催化剂催化Rh B溶液的吸附率和降解率,结果表明体系中溴源与钛源的摩尔比为95:5时,产物光催化性能比较好,光催化Rh B的总去除率为98.08%。     

综合性实验——溴氧化铋光催化剂的制备及降解罗丹明B性能

介绍了一个化学综合性实验,涉及溴氧化铋(BiOBr)光催化剂的制备及降解罗丹明B (Rh B)性能。该实验采用溶剂热合成的方法制备了BiOBr光催化材料,利用X-射线粉末衍射(XRD)和紫外可见漫反射光谱(DRS)对其晶相和吸光性能进行了表征,并测试其在全光谱照射下降解RhB的活性,最后通过自由基捕获实验证明了光催化降解过程中的活性物种,解释了光催化降解机理。本实验贯穿材料的制备、表征、性能和机理研究,有利于学生拓宽知识面,开阔视野,提高其实践能力和对知识的综合运用能力,培养他们的创新能力和科研兴趣。     

AgBr-Ag3PO4-CSs三元复合光催化剂的制备及性能

以AgNO_3、KBr、Na_2HPO_4和碳球(CSs)为原料,通过共沉淀法制备了高活性的AgBr-Ag_3PO_4-CSs三元复合光催化剂。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和X射线光电子能谱等对复合催化剂的结构、形貌、光吸收范围及价态进行了表征,通过可见光下降解罗丹明B(RhB)和苯酚对复合催化剂的性能进行了考察。结果表明:以CSs为载体,将AgBr和Ag_3PO_4负载在CSs上,当n(AgBr):n(Ag_3PO_4)=4:100时,所得的4%AgBr-Ag_3PO_4-CSs复合催化剂光催化效果最佳,可见光照50 min时,对RhB的降解率达到99.3%;光照60 min时,降解率达到99.5%,几乎降解完全。对苯酚也具有超强的降解能力,捕获剂实验表明空穴为主要活性物种,并且所制备的复合光催化剂循环使用5次后时仍具有较高的光催化活性。     

Bi24O31Br10/BiOBr复合物纳米片的制备及光催化降解环丙沙星抗菌剂的性能研究

以Bi(NO3)3. 5H2O和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为原料,用三乙醇胺为pH调节剂,溶剂热法制备Bi24O31Br10 / BiOBr 复合物纳米片。运用XRD,SEM,BET,UV-Vis等手段对所得样品进行表征。改变三乙醇胺的量和调节Bi(NO3)3. 5H2O和CTAB 物质量比例可调控所得物质的组成、微结构和形貌。在可见光下降解无色的环丙沙星抗菌剂（CIP）溶液来评价所制备样品的光催化性能,当三乙醇胺的体积为8mL、Bi和Br的物质量比为1:1时所得样品S-1.0-8 (Bi24O31Br10 / BiOBr) 具有最佳的光催化性能,它的速率常数为不加三乙醇胺所得纯BiOBr的4倍。Bi24O31Br12和BiOBr 间载流子的迁移,高的比表面积和氧空穴都有助于提高所得产品的光催化性能。     

蒙脱石负载BiOI/BiOBr的合成及光催化降解罗丹明B

以硝酸铋、碘化钾和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,钙基蒙脱石为载体采用水热法合成了具有可见光响应的蒙脱石负载型BiOI/BiOBr异质结光催化剂。采用SEM、XRD、FT-IR、UV-Vis DRS等表征方法对其组成、晶型、形貌和光学吸收性能进行了研究。以有机染料罗丹明B(RhB)为目标降解物,考察了合成的负载型异质结催化剂的光催化活性,并初步探讨了其光催化性能提高的机理。     

超大Bi2WO6微球的水热合成及光催化性能研究

以硝酸铋、钨酸钠为原料,采用水热法合成了超大Bi2WO6微球,并使用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见分光光度仪等手段对样品进行表征,考察了其可见光催化降解RhB的性能。结果表明,水热反应生成了结晶度较高的且具有大量孔结构的超大微球,样品的吸收阈值位于可见光范围内,禁带宽度为2.71eV。样品经可见光照60min,RhB的降解率达到93.2%,循环使用6次后,光催化性能未出现大幅减弱。     

线团状C/BiOCl复合材料的合成及其光催化性能研究

以蔗糖作为表面活性剂,采用水热法成功制备出可见光响应的线团状C/BiOCl复合光催化剂。对所制备样品进行一系列表征。结果表明:所制备样品显著吸收可见光;添加0.3 g蔗糖制备的样品呈线团状分级结构,且具有最好的可见光催化活性,200 min RhB降解率约为50%。自由基抑制实验发现:光催化降解RhB过程中主要的活性物种为·OH和·O~(2-)。循环实验发现样品具有良好的循环稳定性。     

Fe^3＋掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,环己烷为油相,采用微乳液法制备出Fe3+掺杂纳米TiO2,用X-射线衍射(XRD)对纳米TiO2粒径、物相等方面进行了表征.通过光催化降解甲基橙溶液考察了TiO2的光催化性能.甲基橙降解实验结果表明,溶液的pH=2时降解率可达100%;掺杂Fe3+会影响TiO2光催化性能,n(Ti4+):n(Fe3+)=1:0.000 4的TiO2在前10 min降解率高达54.50%,60 min降解率可达93.33%,掺杂浓度增大到一定程度后,降解率反而下降,说明存在较佳掺杂浓度.另外,溶液初始浓度对TiO2光催化性能有一定的影响.     

CNTs/p-g-C3N4复合材料的制备及光催化性能的研究

以三聚氰胺为前驱体,采用热氧化刻蚀的方法,制备得到多孔化结构的类石墨相氮化碳(p-g-C_3N_4)材料,接着引入碳纳米管,混合煅烧制得CNTs/p-g-C_3N_4复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制备的材料进行结构和形貌的表征。在可见光的条件下,以罗丹明B(RhB)为目标污染物,评价了CNTs/p-g-C_3N_4复合光催化剂光催化性能。实验结果表明,当负载CNTs以后,g-C_3N_4的光催化性能有了显著的提高。其中当CNTs含量为1%时,CNTs/p-g-C_3N_4对RhB降解性能最好,在光照60 min以后,RhB的降解率达到91.3%。     

BiOBr微纳米材料的制备及其光催化降解含酚废水的研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和KBr作为原料,以柠檬酸作为络合剂,采用水热法制备得到BiOBr光催化材料。通过XRD、SEM、UV-Vis DRS、PL等手段对所制备的BiOBr样品进行结构表征。以苯酚为目标污染物研究了BiOBr的光催化活性。考察了主要制备条件对BiOBr的光催化活性的影响。结果表明:在Bi3+与Br-物质的量比为1∶1、柠檬酸用量为0.3 g、水热温度为120℃,水热时间为4 h的条件下,制备得到的BiOBr是由微纳米花球状颗粒组成的材料。在可见光照射(500 W氙灯)下,0.1 g的BiOBr对20 mg/L的苯酚溶液的降解率在6 h时达到了59.4%,且循环3次使用后仍保持较高的活性,由此说明BiOBr是一种光催化活性较高且稳定的光催化材料。     

Hg掺杂CdS的制备及可见光降解有毒有机污染物

采用镉硫共沉淀方法制备了Hg掺杂CdS(HgxCd1-xS)光催化剂,运用X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱对所制备的催化剂进行了表征;利用可见光催化降解罗丹明B(Rhodi-amine B,RhB)和2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)为探针反应,对HgxCd1-xS可见光催化活性进行了研究,通过跟踪RhB降解过程中吸收光谱的变化和总有机碳(TOC),评价了HgxCd1-xS对有机物的氧化降解及深度矿化能力.结果表明:HgxCd1-xS催化剂为立方晶型,Hg的最佳掺杂量为5%,其禁带宽度约为2.15 eV,对RhB和2,4-DCP均有较好的降解效果,实验条件下30 min RhB褪色率为100%,RhB的30 h矿化率为45.5%,2,4-DCP的16 h降解率达55%.HgxCd1-xS可见光光催化降解RhB具有较高的稳定性,Hg的掺杂能有效降低CdS光腐蚀问题.通过ESR跟踪测定光催化反应过程中产生的自由基,表明降解过程涉及·OH机理.