催化剂AgSbO3 的水热合成及其可见光催化活性

采用水热法合成了可见光催化剂AgSbO3,以直接耐酸大红4BS染料废水为目标污染物,研究前驱物pH、水热合成温度以及水热合成时间对催化剂的可见光催化活性和晶型等方面的影响,通过XRD和SEM进行表征。结果表明,在原始pH、和80 ℃水热合成12 h条件下的AgSbO3 活性最好,对目标污染物的降解率达到94.3%。     

FCC再生烟气净化氮氧化物还原催化剂的研究

采用等体积浸渍法制备了不同系列的WO_3-CeO_2-ZrO_2/HZSM-5、WO_3-CuO/HZSM-5及WO_3-CeO_2/HZSM-5催化剂,考察了该系列催化剂净化FCC再生烟气中NOx污染物的性能。结果表明,WO_3在HZSM-5上的负载质量分数6%、W与Ce物质的量比为10:2的WO_3-CeO_2/HZSM-5催化剂对FCC再生烟气中NOx污染物净化效果最好。在空速20 000h^(-1)条件下,NO最大转化率为88.7%,烃类完全转化温度为387℃。同时考察了空速和水热老化对催化剂WO_3-CeO_2/HZSM-5性能的影响,结果表明,该催化剂具有一定的抗水热老化能力。     

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。     

水热合成BiVO_4催化剂及其可见光催化活性

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,用水热法合成新型的可见光催化剂BiVO4,以活性蓝M-2GE染料废水为目标污染物,通过XRD、TEM和UV-vis DRS等表征手段考察了水热合成时间、水热温度和前驱物pH对催化剂可见光活性和晶型的影响,结果表明,在160℃、pH=7.01和水热合成时间2 h条件下合成的催化剂光催化效果最好,光照210 min,对M-2GE的去除率达98%。其吸收边带为520 nm,能隙禁带宽约2.4 eV。     

SnxZn(1-x)WO4光催化剂的水热合成及其可见光催化活性

采用水热合成法制备新型可见光催化剂Sn_xZn_(1-x)WO₄，以甲基橙染料废水为探针污染物，考察Zn²⁺与Sn²⁺物质的量比、水热温度和水热时间对Sn_xZn_(1-x)WO₄光催化剂的催化活性、表面形貌和比表面积的影响。结果表明，在Zn²⁺与Sn²⁺物质的量比为0.25、水热温度100 ℃和水热时间12 h条件下，合成的Sn_0.8Zn_0.2WO₄催化剂活性最好，光照30 min后，对甲基橙染料的脱色率达98.62%，较SnWO₄催化剂(合成条件为原始pH值，160 ℃水热反应24 h)提高46.66%。采用水热合成法制备的催化剂Sn_xZn_(1-x)WO₄具有良好的可见光活性。     

Ag-Zn_3(VO_4)_2催化剂的水热合成及其可见光催化活性

以Zn(NO_3)_2·6 H_2O、Ag NO_3和Na VO_3为原料,采用水热法合成Ag-Zn_3(VO_4)_2催化剂,并通过SEM、TEM和UV-Vis DRS等对催化剂进行表征分析。以甲基橙染料废水为探针污染物,考察Ag~+与Zn~(2+)物质的量比、水热温度和水热时间对Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂催化活性和表面形貌的影响。结果表明,在Ag~+与Zn~(2+)物质的量比为0.15、水热温度160℃和水热时间16 h条件下,合成的Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂光催化活性最好,光照5 h后,对甲基橙染料的脱色率达99.18%,较Zn_3(VO_4)_2催化剂(合成条件为p H=10和160℃水热反应16 h)提高43.99%。采用水热合成法制备的催化剂Ag-Zn_3(VO_4)_2具有较好的可见光活性。     

不同晶型二氧化锰的可控制备条件研究

实验以MnSO_4·H_2O-KMnO_4为体系,通过水热结晶制备多晶型的二氧化锰,考察了前驱物比、反应温度、pH、时间以及掺杂阳离子对二氧化锰晶型的影响。最终,实验分别确定了制备α-MnO_2、β-MnO_2、δ-MnO_2的方案:1)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=1∶1,水热反应温度为100℃,反应时间为5 h,pH为中性;2)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=3∶2,水热反应温度为180℃,反应时间为5 h,pH为中性;3)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=3∶8,水热反应温度为100℃,反应时间为3 h,pH为中性。研究表明,前驱物比和反应温度是影响二氧化锰晶型的关键因素,反应时间和pH主要影响结晶完整度,阳离子(K~+、NH_4~+)的存在有利于α-MnO_2的结晶。     

Lu/Bi_2WO_6光催化剂的制备及其降解含酚废水的性能

采用水热合成法制备了Lu/Bi_2WO_6光催化剂。通过XRD、SEM、XPS、UV-vis DRS、PL等手段对所制备的材料做了结构表征,并以苯酚溶液为目标污染物研究了材料的光催化降解含酚废水的活性。实验结果表明:在Bi~(3+)与W~(6+)的物质的量比为2∶1、前驱液pH=1、水热反应温度为120℃、水热反应时间为20 h、Lu的掺杂量为5%(物质的量分数)的最优条件下,制得的Lu/Bi_2WO_6光催化剂是由花球状微纳米颗粒组成的材料,在300 W汞灯照射6 h下,对20 mg/L的苯酚溶液的降解率达到98.5%,比Bi_2WO_6纯样品的降解效率提高了40%左右。     

BiVO4合成及其光催化性能

以Bi(NO₃)₃·5H₂O和 NH₄VO₃为原料,水热法合成了可见光催化剂BiVO₄,进行紫外-可见漫反射实验、XRD和BET表征。研究了pH、催化剂合成水热温度和催化反应时间对4BS溶液进行光催化降解效果的影响。确定最佳条件为:pH=7.00,水热合成催化剂温度160 ℃,水热时间2 h,在此条件下,光照210 min后,染料脱色率可达98.9%。水热合成的新型纳米催化剂BiVO₄具有良好的可见光催化活性。     

乙炔双羰基化催化合成丁（烯）二酸酯

以乙炔(C_2H_2)、CO和正丁醇为原料,采用PdBr_2为主催化剂,在常压、55℃条件下,双羰基化一步合成丁(烯)二酸丁酯。考察了催化剂用量、助剂种类及用量、溶剂种类、反应温度和反应时间对丁(烯)二酸二丁酯收率的影响。结果表明,在Pd Br2用量0.04g,n(PdBr_2)∶n(LiBr)=1∶8,甲基磺酸0.1 mL,30 mL乙腈为溶剂,n(C2H_2)∶n(CO)=1∶2,101 kPa,55℃,反应3 h的反应条件下,丁(烯)二酸二丁酯的收率达到76.11%。     

WO_3/BiOBr光催化剂催化降解甲基橙溶液

采用水热法制备WO_3/BiOBr复合光催化剂,以甲基橙为目标污染物,分别考察了催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值及盐效应等对复合光催化剂光催化降解甲基橙性能的影响,并通过循环使用实验,考察复合光催化剂的稳定性。结果表明,在催化剂用量为2.0 g·L~(-1)、甲基橙初始浓度为20 mg·L~(-1)和溶液pH=6.2的条件下光照反应2 h,甲基橙脱色率可达99.39%;溶液中的Na Cl对降解有抑制作用;催化剂重复使用4次后,对甲基橙的脱色率仍可达74.77%,表明复合光催化剂有良好的光催化活性和稳定性。     

氮掺杂对SrTiO3光催化性能的影响

以尿素为氮源,利用溶胶-凝胶法制备了掺氮的N-SrTiO₃光催化剂。采用XRD、SEM和UV-Vis对N-SrTiO₃的物相、形貌和吸光性能进行表征,以高压汞灯为光源,通过甲基橙脱色率考察催化剂活性。结果表明,氮元素的掺杂增强了SrTiO₃在可见光区的吸收强度,当制备过程pH=3～4、n(N)∶n(Sr)=6∶1和焙烧温度800 ℃时,甲基橙溶液降解率达72.69%,未掺杂样品降解率为28.55%。     

Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂催化降解甲基橙溶液

采用水热法结合高温热处理制备Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂,研究催化剂在可见光下降解甲基橙溶液的性能,并考察催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值、盐效应和H_2O_2用量对光催化性能的影响,评价Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂的重复使用性能。结果表明,在催化剂用量2.0 g·L~(-1)、甲基橙溶液初始浓度20 mg·L~(-1)和溶液pH=6.2条件下光照反应5 h,甲基橙溶液脱色率可达99.18%,Na_2SO_4对光催化降解甲基橙起抑制作用,且随着溶液中盐浓度增加,抑制作用更明显。H_2O_2在一定浓度范围可促进光催化降解甲基橙,100 mL甲基橙溶液中30%H_2O_2加入量为1.0 mL时,甲基橙溶液脱色率可提高21.68个百分点。催化剂重复使用5次后,光照5 h的甲基橙溶液脱色率仍可达到75.99%。     

CuCrO2-WO3的制备及光催化产氢性能

作为分解水制氢用光催化剂,p-n半导体物质的复合体具有较好的开发前景。燃烧法合成了p型半导体物质CuCrO₂,钨酸分解法合成了n型半导体物质WO₃,在此基础上经机械研磨及热处理的方法制备了CuCrO₂-WO₃和Ru/（CuCrO₂-WO₃）复合光催化剂。对制得的样品进行了X射线衍射（XRD）、紫外可见漫反射（UV-Vis DR）、扫描电镜（SEM）及X射线光电子能谱（XPS）表征分析。测定了CuCrO₂、WO₃、CuCrO₂-WO₃及Ru/（CuCrO₂-WO₃）在氙灯照射下的产氢活性,考察了研磨介质pH及钌负载量对CuCrO₂-WO₃光催化活性的影响。实验结果表明,CuCrO₂和WO₃单独使用时几乎没有活性,而复合催化剂CuCrO₂-WO₃在以甘油为电子给体的情况下具有产氢活性,研磨介质pH对复合催化剂的活性影响较大;负载钌后CuCrO₂-WO₃的活性得到进一步的提高,能分解纯水放出氢气,以0.5%Ru/（CuCrO₂-WO₃）为光催化剂,在300W氙灯照射下,3 h内分解纯水放出氢气约10 μmol。     

C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂可见光催化降解甲基橙

采用水热合成法制备C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂,以甲基橙为目标污染物,研究催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度和pH值、NaCl用量对甲基橙脱色率的影响,并通过C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂的循环使用实验,考察其重复使用性能。结果表明,在甲基橙初始浓度20 mg·L~(-1)、复合光催化剂用量3.0 g·L~(-1)及弱酸性条件下,光照反应6 h,目标污染物甲基橙脱色率达98.81%,溶液中的NaCl对催化剂降解甲基橙有抑制作用。催化剂重复使用5次后,溶液脱色率约80%,表明催化剂性能较稳定,可重复使用。     

CuO/g-C_3N_4复合光催化剂光催化降解甲基橙

选用Cu(NO_3)_2和g-C_3N_4为原料,将两种原料溶解,蒸发,500℃焙烧制得CuO/g-C_3N_4复合光催化剂,在太阳光下催化降解甲基橙。结果表明,通过正交实验得到最佳反应条件为:甲基橙溶液pH=3.8,温度(15~25)℃,CuO与g-C_3N_4质量比3∶10,催化剂用量10 mg,反应时间3 h,甲基橙最大降解率为64.6%。     

溶胶-凝胶-微波法制备银掺杂TiO_2光催化剂及其光催化性能

用硝酸银和钛酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶-微波辐射干燥法合成银掺杂TiO_2光催化剂TiO_2-Ag。为了提高催化剂的光催化活性和降解有机污染物的速率,用微波辅助Ti O2-Ag光催化剂降解有机污染物。通过扫描电子显微镜、红外光谱法、紫外可见光谱法和荧光光谱法对TiO_2-Ag催化剂进行测试和表征。以甲基橙为有机污染物,分别在太阳光照射和微波、紫外、紫外-微波条件下降解甲基橙以考察催化剂的光催化活性。结果表明,TiO_2-Ag光催化剂最佳制备条件为:银掺杂量n(Ag+)∶n(Ti~(4+))=0.003,离子液体用量3.0 m L,微波干燥功率210 W,微波干燥时间20 min,焙烧温度650℃,焙烧时间3 h,此条件下制备的TiO_2-Ag光催化剂在太阳光照射4 h下,紫外光照、微波辐射和紫外光照-微波辐射分别辐射55 min后,甲基橙降解率分别为98.70%、98.79%和99.05%。     

水热法合成纳米CdWO_4及其光催化性能研究

通过水热法合成光催化性能良好的纳米CdWO_4。采用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜研究溶液pH值及水热温度对CdWO_4微观形貌、晶体结构的影响。在紫外线光照下甲基橙降解实验中测试制备的CdWO_4纳米颗粒的光催化活性。结果表明,合成的催化剂为单斜晶系CdWO_4晶体,不含其他杂质。水热反应温度150℃时,随着溶液pH值的降低(10.0→9.20→8.60),CdWO_4颗粒逐渐减小,紫外光照射90 min后,甲基橙降解率分别为20%、 26%和40%,其降解动力学参数k分别为0.002 3 min^(-1)、0.003 3 min^(-1)、0.005 7 min^(-1)。水热反应温度升高至180℃,pH为8.60时,合成的CdWO_4催化剂呈细针状,具有最高的光催化活性,光照90 min后,甲基橙降解率70%,降解动力学参数k=0.026 2 min^(-1)。