热解法合成增强光催化活性的In2O3-TiO2纳米管

通过热解法分解InCl_3形成In_2O_3并均匀沉积于通过阳极氧化法制备的TiO_2纳米管(TNAs)表面,并通过光催化降解罗丹明B(RhB)来测试In_2O_3-TNAs的光催化活性。结果表明,复合In_2O_3后TNAs的光催化活性显著提升。此外热解沉积工艺简单、成本低,有利于光催化剂的批量、工业化生产,为金属氧化物半导体的沉积提供了新思路。     

BiOCl纳米片的制备及光催化性能研究

以一步合成法合成了Bi OCl纳米片,并考察了制备溶液的p H对Bi OCl晶形、形貌、光学性质及光催化效果的影响。采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致荧光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对所制的Bi OCl样品进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,研究不同制备溶液p H制得的Bi OCl样品的光催化性能。表征结果表明,制备溶液的p H对Bi OCl的形貌、晶粒均匀性、晶面生长性能、光生电子-空穴复合能力、禁带宽度都有很大的影响。罗丹明B降解实验结果表明,制备溶液p H=6的Bi OCl纳米片具有最佳光催化活性,经可见光照射30 min后对罗丹明B的降解率达100%。此外,还对制备溶液p H对Bi OCl光催化效果的影响机理进行推测。     

BiOCl纳米片的制备及光催化性能研究

以一步合成法合成了Bi OCl纳米片,并考察了制备溶液的p H对Bi OCl晶形、形貌、光学性质及光催化效果的影响。采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致荧光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对所制的Bi OCl样品进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,研究不同制备溶液p H制得的Bi OCl样品的光催化性能。表征结果表明,制备溶液的p H对Bi OCl的形貌、晶粒均匀性、晶面生长性能、光生电子-空穴复合能力、禁带宽度都有很大的影响。罗丹明B降解实验结果表明,制备溶液p H=6的Bi OCl纳米片具有最佳光催化活性,经可见光照射30 min后对罗丹明B的降解率达100%。此外,还对制备溶液p H对Bi OCl光催化效果的影响机理进行推测。     

银对BiVO_4光催化性能的影响

采用溶剂热法制备单斜晶型BiVO4,研究银对BiVO4光催化活性的影响。BiVO4光催化降解罗丹明B的效率低,而Ag+的加入大大增强BiVO4光催化降解罗丹明B活性,归结于Ag+的存在抑制BiVO4光生电子-空穴的复合。XRD、TEM和EDS证实回收的BiVO4表面沉积金属银,形成Ag/BiVO4复合材料。Ag/BiVO4的光催化活性强于BiVO4。引入的银起到双重促进BiVO4光催化降解罗丹明B的作用。     

超声雾化协同TiO_2光催化降解罗丹明B的研究

本文利用超声雾化声波能量与雾化功能和TiO_2光催化的协同作用,对水中的罗丹明B降解进行研究。实验表明,在TiO_2与水溶液的质量比为2.17×10~(-4)%的情况下,12 h罗丹明B的降解率达到93%。其降解速率是TiO_2光催化降解率的1.82倍,是参比溶液的2.8倍。说明超声雾化与TiO_2光催化具有很好的协同作用,加快了罗丹明B的降解速度。     

Bi2MoO6/Ag3PO4复合光催化剂的制备及其光催化性能EI北大核心CSCD

以片状的Bi2MoO6为前驱物,通过原位化学沉淀法制备了Bi2MoO6/Ag3PO4复合光催化剂,考察了其光催化降解罗丹明B（Rh B）的活性。研究表明：Bi2MoO6和Ag3PO4复合可显著提高光催化活性,Bi2MoO6和Ag3PO4匹配的能级结构有利于光生电子和空穴的分离,延长光生载流子的寿命;当Bi2MoO6的质量分数为35%时,复合光催化剂具有最佳的光催化活性。     

BiOCl/Bi_2WO_6复合材料的制备及其光催化性能研究

通过水热-溶剂热法制备了BiOCl/Bi_2WO_6复合材料。采用XRD、SEM、UV-Vis DRS等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。通过光催化降解罗丹明B溶液对其光催化性能进行评价。结果表明:与纯Bi2WO6样品相比,BiOCl/Bi_2WO_6样品对罗丹明B的光催化降解能力显著增强,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用4次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到97.8%。     

铁掺杂二氧化钛光催化性能研究

通过溶胶-凝胶法室温制备了掺杂铁的二氧化钛光催化剂。采用X-射线衍射仪(XRD),电子扫描电镜(SEM),紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等手段对Fe离子掺杂改性的TiO_2粉末表征分析,探究Fe离子对TiO_2催化剂降解有机污染物罗丹明B的催化改性。结果表明:掺杂后的TiO_2光催化剂晶粒尺寸变小,金红石相开始转变为锐钛矿相,团聚现象减弱,吸收光谱发生红移,Fe离子最佳掺杂量在1%(Fe/Ti物质的量比);光催化降解罗丹明B的实验结果:催化时间5 h时,纯TiO_2和1%Fe-TiO_2(Fe/Ti摩尔比)对罗丹明B的降解率分别为25.87%和71.23%,光催化效率提高45.36%;反应溶液最佳pH=9时,降解率为71.23%;罗丹明B的浓度越高,越不利于光催化反应的进行,最佳初始浓度为2.5 mg/L,降解率为93.06%。     

Cu_2O/TiO_2纳米管异质结制备和光催化活性机理分析

通过方波伏安电化学沉积法完成Cu_2O/TNAs纳米管管异质结的制备。利用电子显微镜、X射线、紫外照射等方法对样品进行表征,对其形态、主要元素构成、晶型特征和光学特性进行研究。通过光电化学降解布洛芬同时产氢气的实验,研究Cu_2O与TiO_2纳米管异质结的光催化活性机理。实验结果证明所制备的Cu_2O与TiO_2异质结电极具有良好的光电化学性能,并对光催化机理进行分析。     

高可见光活性TiO2-BiOI的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、亚氨基二乙醇、碘化钾和五水合硝酸铋为原料,通过溶剂热法将TiO_2均匀地负载到Bi OI花状微球上,制备了TiO_2-Bi OI复合光催化剂。通过XRD、XPS、SEM、TEM和UV-Vis-DRS对样品进行了表征。以甲基橙为目标降解物,测定了TiO_2-BiOI复合光催化剂在可见光下的光催化性能。结果表明,纳米TiO_2的加入为复合光催化剂比表面积的增加作出了贡献,TiO_2与Bi OI之间形成的异质结结构可以促进光生电子和空穴分离,从而达到提高复合光催化剂光催化性能的目的。n(Ti)∶n(Bi)=0.4∶1.0的TiO_2-BiOI复合光催化剂表现出最佳的光催化降解性能,可见光(λ420 nm)照射60 min,其对甲基橙的降解率达到95%,远高于纯的TiO_2和Bi OI光催化剂。     

(NH_4)_3H_4[P(Mo_2O_7)_6]敏化TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能

以磷钼酸铵为敏化剂,采用固相研磨法合成了磷钼酸铵敏化光催化剂TiO_2-PMoN。通过X射线衍射、红外吸收和紫外-可见吸收光谱法对样品进行表征,以罗丹明B为模拟污染物,评价其光催化活性。结果表明,所得TiO_2-PMoN催化剂为锐钛矿型和金红石型的混合类型,与纯磷钼酸铵相比,TiO_2-PMONH_4光催化剂在(360～850)cm~(-1)的吸收出现了宽化现象,磷钼酸铵敏化使TiO_2在可见光区的吸收增强,吸收边红移,太阳光照射40min,TiO_2-PMoN光催化降解罗丹明B的脱色率为95%。     

Ag-rGO共掺杂对Bi_2WO_6微观结构与光催化脱氮性能的影响

为提高纳米材料Bi2WO6的光催化活性,采用改进的Hummers法制备了高比表面积的氧化石墨烯rGO,并通过一定量的Ag~+来提高光生电子的转移速率,成功制备了复合光催化材料AgrGO/Bi_2WO_6,通过XRD、SEM、BET等手段对所合成催化剂的形貌结构进行考察,并以罗丹明B为目标降解物对其脱氮效果进行评价。结果表明:Ag~+以及GO的加入影响了Bi_2WO_6二维纳米片的自组装,明显改变了催化剂的结构形貌、增大了催化剂的比表面积、抑制了光生电子的复合,从而提高了光催化性能。当光催化反应在500W氙灯光照时最佳反应条件为:x(石墨烯)=5%,x(Ag~+)=10%,m(催化剂)=0.05g,c(罗丹明B)=0.5×10~(-5) mol/L,V(H_2O_2)=3mL时最高降解率达99.5%,     

AgBr/TiO_2/硅藻土复合材料对罗丹明B光催化降解的研究

以硅藻土为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和沉淀-沉积法,制备了异质结结构的Ag Br/TiO_2/硅藻土复合材料,对罗丹明B(Rh B)污染物光催化降解。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对复合材料晶型结构、形貌、元素化合价态和吸光性能表征分析。考察了不同摩尔比Ag Br/TiO_2对复合材料光催化性能的影响,并探究了复合材料的稳定性。结果表明,纳米TiO_2为锐钛矿晶型,Ag Br和TiO_2之间的异质结提高了复合材料的光催化活性;Ag Br和TiO_2摩尔比为0.20时,复合材料光催化活性最好。经过8次循环使用后,对Rh B的降解率仍保持在85%以上。     

AgBr/TiO_2/硅藻土复合材料对罗丹明B光催化降解的研究

以硅藻土为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和沉淀-沉积法,制备了异质结结构的Ag Br/TiO_2/硅藻土复合材料,对罗丹明B(Rh B)污染物光催化降解。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对复合材料晶型结构、形貌、元素化合价态和吸光性能表征分析。考察了不同摩尔比Ag Br/TiO_2对复合材料光催化性能的影响,并探究了复合材料的稳定性。结果表明,纳米TiO_2为锐钛矿晶型,Ag Br和TiO_2之间的异质结提高了复合材料的光催化活性;Ag Br和TiO_2摩尔比为0.20时,复合材料光催化活性最好。经过8次循环使用后,对Rh B的降解率仍保持在85%以上。     

复合材料TiO_2-Bi_2O_3的制备及光催化性能

采用均匀沉淀法,以硫酸钛为前躯体,制备TiO_2-Bi_2O_3复合粉体材料。以罗丹明B为目标降解物,研究了热处理温度、催化剂用量对该复合材料光催化性能的影响。光催化活性随焙烧温度升高而增大,550℃焙烧的样品光催化活性高。当催化剂用量为0.026g/10 m L时,20 mg/L的罗丹明B溶液在紫外光照射100 min后,降解率可达到90%。该复合物对罗丹明B溶液的光催化降解符合一级动力学方程。     

TNAs的制备条件及可见光下GQDs/TNAs复合材料的性能初探

采用阳极氧化法制备了二氧化钛纳米管阵列（TNAs），探索了制备条件对TNAs表面形貌结构的影响；并采用电泳法制备了石墨烯量子点/二氧化钛纳米管阵列（GQDs/TNAs）复合材料，以罗丹明B为目标降解物，初步考察了复合材料的光催化性能；进而通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱、紫外-可见漫反射（UV-vis DRS）、电化学阻抗（EIS）和光电压响应等手段对其结构和光电学特征进行了分析。结果表明，氧化次数和电解液类型对TNAs排列的有序性具有显著影响，二次氧化时间、二次阳极电压和NH₄F质量分数对TNAs的管长、管径具有明显影响；适宜条件下GQDs的掺杂有助于提升TNAs的光催化性能，经120min的可见光照射后，制备的GQDs/TNAs复合材料对罗丹明B的降解率达到70.3%，较TNAs提高了19.7%，且具有良好的稳定性；光电学测试同样表明该GQDs/TNAs复合材料的光吸收效率和光电子转移能力较TNAs有明显提高。     

TiO_2单晶面负载贵金属Ag形貌及其催化活性

采用水热法合成90%以上高暴露单晶面TiO_2(001)、(101)和(010),并通过光沉积方法负载贵金属Ag,光照20 min后,由于不同晶面具有不同的原子排布和电子结构,其负载的Ag的粒径不同,TiO_2-101晶面上Ag的粒径为(12.5±5)nm,TiO_2-010晶面上Ag的粒径为(17.5±5)nm,而TiO_2-001晶面上Ag的粒径为(25±15)nm。可见光催化降解罗丹明B(Rh B)实验表明,不同晶面负载Ag后降解能力不同;荧光及瞬态荧光表明,Ag/TiO_2-010的电子空穴复合弱于Ag/TiO_2-001及Ag/TiO_2-101,故其光催化降解速率为1.032 h-1,强于后两者;固体紫外分析显示,Ag的粒径越小,表面等离子体共振(SPR)效应越强,Ag/TiO_2-101的光催化活性强于Ag/TiO_2-001;自由基捕获结果表明,Ag/TiO_2-001、Ag/TiO_2-101和Ag/TiO_2-010降解Rh B的主要活性自由基是空穴(h+)和羟基自由基(·OH)。     

纳米TiO_2/硅藻土复合材料制备与表征

以提纯硅藻土为原料,钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶一凝胶法制备TiO_2/硅藻土光催化复合材料。采用XRD、SEM、FT-IR等方法对复合材料进行表征分析,以罗丹明B溶液为降解对象检测其光催化性能。结果表明:随着H_2O/HNO_3比增加,复合材料的光催化性能先升高后降低。H_2O/HNO_3=4时光催化性能最好,纳米TiO_2均匀负载硅藻土表面,锐钛矿型比例为85.9%,TiO_2晶粒尺寸为14.2 nm,光照3h对罗丹明B溶液降解率可以达到100%。     

多孔金属氧化物半导体薄膜的制备及光催化性能

以垂直蒸发沉积法制备的聚苯乙烯(PS)胶态晶体为模板,采用溶胶–凝胶法制备多孔ZnO和TiO_2薄膜,分别考察其对罗丹明B(Rh B)溶液的光催化降解效果。使用扫描电子显微镜观察PS胶态晶体以及多孔ZnO和TiO_2薄膜的形貌,以紫外–可见吸收光谱仪表征光催化降解效果。结果表明:PS微球分散液浓度为0.025%时,胶态晶体为单层和多层结构,随着浓度增加至0.100%,胶态晶体呈现完善的多层结构;PS微球分散液浓度为0.100%、ZnO溶胶浓度为0.3 mol/L制备的多孔ZnO薄膜对Rh B降解效果较好;PS微球分散液浓度为0.025%、TiO_2溶胶浓度为0.1 mol/L获得的多孔TiO_2薄膜对Rh B降解效果较好。多孔ZnO薄膜对Rh B的降解效果优于多孔TiO_2薄膜。     

B掺杂TiO_2纳米管的制备及光催化性能研究

采用水热法合成锐钛矿型B掺杂的TiO_2纳米粉,并进一步制得B/TiO_2纳米管,采用XRD、TEM、SEM、EDS、FTIR、UV-Vis、BET及PL等对B/TiO_2纳米管进行表征,并研究了其对罗丹明B的光催化降解性能。结果表明,B/TiO_2纳米管的比表面积较大且达到267m~2·g~(-1),平均孔径为4.85nm,长度为200~500nm,分散能力好,光催化活性高;B/TiO_2纳米管对罗丹明B的光催化性能明显优于TiO_2纳米管。