CuS-Ag/g-C3N4三相复合材料的合成及其光催化性能研究

二维(2D)石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种n型半导体，因其无金属、成本低、易于热制备、无毒和高光稳定性等特点而受到广泛研究，但单一相的g-C₃N₄材料仍存在诸如光生载流子易复合、可见光利用率较低、量子效率偏低等缺陷。以硫脲为前驱体，经二次煅烧得到g-C₃N₄，利用光沉积法引入Ag，最后将通过溶剂热法制备的Cu S通过超声混合和蒸发溶剂的方法引入，成功制备了三相复合材料Cu S-Ag/g-C₃N₄。结果表明，Cu S-Ag/g-C₃N₄复合材料仍然保持片层状结构，材料的比表面积增加且材料的禁带宽度减小，大幅提高了其对可见光的吸收范围，从而提高了材料的光催化降解罗丹明B的性能。当Cu S含量为10%时Cu S-Ag/CN复合材料的光催化降解速率是g-C₃N₄的4.3倍。     

双Z型异质结BiOI/MoO3/g-C3N4的构建及其光催化性能研究

通过简单的溶剂热法将半导体MoO₃、BiOI与g-C₃N₄复合,构建双Z型异质结BiOI(x)/MoO₃/g-C₃N₄(x=6.25%、12.50%、18.75%、25.00%,x为BiOI的质量分数)三元复合材料,从HRTEM结果可知样品出现了2种间距分别为0.28 nm和0.33 nm的晶格条纹,结合XRD表征结果可知分别属于BiOI(110)和MoO₃(021)晶面,且g-C₃N₄是非晶态物质,由此表明BiOI/MoO₃/g-C₃N₄复合材料成功复合。UV-Vis DRS分析表明复合样品的带隙变窄,光学响应范围增强,PL和光电化学测试表征说明异质结的存在有效延缓了电子和空穴的复合,在模拟太阳光条件下对染料甲基橙(MO)进行降解并研究其光催化活性,BiOI(18.75)/MoO₃/g-C_3<...     

g-C3N4基光催化剂的制备和应用

石墨相氮化碳（g-C₃N₄）半导体材料具有无毒、带隙小（2.7 eV）、在太阳光谱中能较好吸收可见光的优点, 是近年来迅速发展的新型可见光催化剂.然而, 纯的g-C₃N₄还存在可见光捕获能力有限、电荷载流子易重组和比表面积小的缺点, 其光催化效率不够理想, 离实际工业大规模应用还有一段距离.文中总结了g-C₃N₄的合成方法.阐述了进一步提高g-C₃N₄活性的方法, 包括孔道和比表面积的调控、贵金属沉积、非金属元素掺杂、半导体复合形成复合材料等.分析了g-C₃N₄基光催化剂在降解有机污染物、光解水制氢、还原六价铬三方面的研究进展, 并对g-C₃N₄基光催化剂的研究方向进行了展望.      

Na掺杂g-C3N4纳米管的合成及其光催化性能

以三聚氰胺和三聚氰酸作为前驱体,将三聚氰胺和三聚氰酸的混合悬浮液通过水热反应生成超分子中间体(MCA),然后经煅烧中间体合成g-C₃N₄纳米管,最后再采用热处理向g-C₃N₄纳米管中引入Na元素,获得了Na掺杂g-C₃N₄纳米管。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDXS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)和光致发光(PL)对系列试样进行表征,以苯酚(Phenol)溶液为降解对象,研究了试样的光催化性能。研究表明,通过水热、煅烧和热处理过程制备的Na掺杂g-C₃N₄纳米管,不仅提升了光的吸收能力,而且使g-C₃N₄的本征吸收边红移,拓宽了其可见光的吸收范围,增强了对可见光的吸收率,从而提高了太阳光的利用率。另外,Na掺杂能够提供更多的载流子并延长载流子寿命,提高了光...     

共沉淀法制备钒酸银光催化剂及pH对其光催化活性的影响

工业的发展使水污染问题成为社会焦点，半导体光催化技术凭借其绿色环保同时又节能高效的特点成为解决水污染问题的热门技术，受到了科研工作者的广泛关注。通过共沉淀法成功地制备了Ag₃VO₄光催化剂，对比了不同pH值下对其可见光催化性能的影响。使用X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜(TEM)，紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和X射线光电子能谱分析(XPS)对Ag₃VO₄样品进行表征。在可见光下(λ≥400 nm)，通过罗丹明B(RhB)溶液的降解评估样品的光催化性能。表征结果显示，Ag₃VO₄光催化剂的可见光活性与其结晶度有关，在pH=7时，Ag₃VO₄的结晶度最高，可见光驱动的光催化活性最强，可以在10 min时将RhB降解至91.46%；另外，Ag₃VO₄的光催化活性较稳定，在3次重复试验后RhB 20 min的降解率仍可达81.05%。最后，分析...     

离子交换法制备Ag/Ag_(1.69)Sb_(2.27)O_(6.25)光催化纳米粉末的表征与光催化性能

以K_2H_2Sb_2O_7·4H_2O和AgNO_3为原料,采用离子交换法合成Ag/Ag_(1.69)Sb_(2.27)O_(6.25)光催化纳米粉体材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱、紫外漫反射及紫外可见-分光光度计等,分析和测试不同煅烧温度下所得纳米粉体的物相、形貌、结构以及光学性能,并通过对盐酸四环素(TC-HCl)的可见光下光降解实验测定材料的光催化性能。结果表明:Ag/Ag_(1.69)Sb_(2.27)O_(6.25)颗粒直径约为100～150nm,颗粒表面附着有尺寸为10 nm的球状单质纳米Ag颗粒。随煅烧温度升高,Ag/Ag_(1.69)Sb_(2.27)O_(6.25)纳米颗粒表面的凹陷变小,逐渐转变为完整球状,粉末颜色从灰色转变为黄色。煅烧温度为250℃的Ag/Ag_(1.69)Sb_(2.27)O_(6.25)纳米材料(Ag/ASO-250)的光催化活性最高,为900℃煅烧材料的催化活性的7倍。光催化降解反应进行到90 min时,AgSbO_3-ssr,N-TiO_2,和Ag/ASO-250催化降解TC-HCl的降解率分别为65%,77%和90%,这表明与固相烧结的AgSbO_3和N-TiO_2相比,Ag/ASO-250具有更强的光催化活性。     

基于二氧化钛复合光催化材料的制备及其可见光光催化性能研究

以溶胶-水热-煅烧法制备Bi₂O₃-TiO₂纳米复合光催化剂,通过XRD、SEM、XPS、比表面积和紫外可见漫反射分析等技术对材料的结构和形貌进行表征。以甲基橙溶液为目标污染物,考察Bi₂O₃-TiO₂光催化氧化效果,研究铋掺杂量、煅烧温度对甲基橙染料降解率的影响。结果表明,相比TiO₂,Bi₂O₃-TiO₂的平均晶体粒径更小;颗粒分布均匀,仅有少量松散团聚现象;Bi₂O₃-TiO₂存在介孔结构,有利于吸收污染物。在制备温度600℃条件下,Bi掺杂量为10%的Bi₂O₃-TiO₂纳米复合材料去除甲基橙的降解效果最优;在Bi掺杂量为10%时,Bi₂O₃-TiO₂的光催化降解效果...     

石墨烯/TiO2复合材料的制备及其对甲基蓝的降解

光催化降解已成为污水处理领域发展最快的方法。为改善TiO₂的光催化性能,采用溶胶-凝胶法制备石墨烯(GN)/TiO₂复合材料,利用XRD、SEM对样品的微观结构进行表征,研究制备过程中煅烧温度、煅烧时间以及石墨烯含量对GN/TiO₂复合材料光催化性能的影响。结果表明：所制备TiO₂为球状形貌,粒径为70～200 nm,分布在石墨烯的片层和边缘。当煅烧温度为500℃,煅烧时间为20 min,石墨烯含量为5%时对甲基蓝(MB)的光催化降解率最高,为87.21%。此外,研究了GN/TiO₂复合材料对甲基蓝光催化降解的重复利用率,并探讨了光催化机理,结果表明重复使用5次后,对甲基蓝的降解率降低了17.64个百分点。     

CeO2/Bi2MoO6纳米复合材料的制备及 其增强光催化降解性能研究

采用水热法制备了一系列不同的CeO₂/Bi₂MoO₆纳米复合材料,分别考察了pH值（2~9）和Ce/Bi摩尔比（3 %~10 %）等因素对其光催化性能的影响.利用X射线粉末衍射、扫描电镜、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱、瞬态光电流-时间响应等一系列分析测试手段对催化剂的组成、结构、光电性能等进行表征.结果表明,当pH=6时,所制备的Bi₂MoO₆（BMO）晶体形貌为细针状,复合CeO₂后形貌为厚片状,比表面积减小、晶体颗粒增大.在实验室模拟太阳光条件下（300 W氙灯)进行光催化活性测试,分别以罗丹明B（RhB）、亚甲基蓝（MB）和苯酚为模拟污染物,对复合光催化剂的光催化活性进行考察,结果表明,当CeO₂的含量为5 %时呈现出最高的光催化降解活性. 5 % CeO₂/BMO对RhB、MB和苯酚的光催化反应的速率常数分别为0.037 min-1、0.016 min-1和0.007 min-1,相对于纯的BMO分别提高了3.19倍、1.70倍和4.58倍.其光催化性能增强主要原因是CeO₂与Bi₂MoO₆复合后形成异质结有利于光生电子-空穴的有效分离,从而提高了活性自由基的含量.在自由基捕获实验中,超氧根离子自由基（·O2-）、羟基自由基（·OH）和空穴（h+）参与了光催化降解,其影响顺序为:·O2->·OH>h+.      

WO3催化材料的制备及性能研究

以仲钨酸铵和盐酸为主要原料，采用水热法制备了100℃、120℃、140℃和160℃水热温度下的WO₃粉体并进行热处理。利用扫描电镜(SEM)对WO₃粉体进行表征分析，并进行光催化性能测试。研究结果表明：随着水热温度的升高，WO₃粉体形貌由颗粒团聚结构变成针状团聚结构，团聚程度下降，结构空隙增多，说明水热温度与热处理会影响WO₃粉体的晶体结构。由光催化测试结果可知，在100℃水热温度下制备的WO₃粉体经热处理对罗丹明B降解效率在50min时达到最高，约为50.06%，进而说明WO₃粉体晶体结构的结构空隙和团聚程度又会对其催化性能有一定影响。     

制备类石墨相氮化碳多孔光催化剂的模板法发展

氮化碳作为一种具有高催化性能的光催化剂,具有无毒无害,自然环境下稳定的性质,在水解制氢气氧气以及降解有机污染物领域得到了广泛的关注. 其中类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)因其特殊的片层结构而具有较高比表面积,常配合孔结构的构造,提供光生载流子及反应物质的运输通道以及大量活性位点用于氧化还原反应,是具有高光电性能的一种光催化剂.制备该种催化剂孔结构的方法有硬模板法,软模板法与非模板法,其中硬模板法需要在实验后除去模板,软模板法的模板会随着高温除去,非模板法的制备过程没有模板的参与。本文根据近年文献的整理,着重阐述和比较各制备方法的优劣,结合常用的修饰手段总结各制备方法的变化趋势和发展方向,并对后续研究中制备方法的使用前景做出判断.      

晶面协同NaF–TiO2/rGO的制备及其光催化性能

为解决二氧化钛（TiO₂）光生载流子寿命短的问题,以钛酸四丁酯、氟化钠和石墨粉为原料,采用水热法制备了NaF–TiO₂/rGO复合材料,通过透射电镜（TEM）、X射线能谱分析（EDS）、X射线衍射（XRD）、光致发光光谱（PL）、紫外漫反射光谱（UV–Vis）对复合材料的微观形貌、物相组成、晶型、荧光强度等特性进行了表征,并以降解罗丹明B（RhB）测试其光催化活性及降解机理。实验结果表明,制备得到的产物主要为{001}、{101}晶面协同的锐钛矿相TiO₂并均匀分布于rGO表面,NaF与rGO的加入可有效降低其电子–空穴对的复合速率以及带隙宽度从而提高光催化活性。在最佳制备条件下,催化反应80 min后对1×10–5 mol·L–1 罗丹明B（RhB）溶液的降解率可达99.8%,降解速率常数（0.0448 min–1）是NaF – TiO₂的1.67倍,且复合材料的催化性能随其投加量的增大先加强后保持稳定,pH适用范围为3～11;自由基猝灭实验结果表明,在光催化降解过程中,起主要作用的活性物质是·OH和h+。      

纳微结构Ag2CO3光催化材料的制备 及其在光催化的应用

Ag₂CO₃是近年来发现的一种新型的可见光响应光催化剂,对甲基橙（MO）、罗丹明B（RhB）和亚甲基蓝（MB）等染料和苯酚等有机物都具有较高的光催化降解能力.然而,在光催化反应过程中,Ag₂CO₃晶体中的Ag+会被自身的光生电子（e-）还原形成金属Ag单质,随着反应的进行,样品的稳定性和光催化效果迅速降低.贵金属沉积、非金属掺杂和形成异质结等方法,可以使Ag₂CO₃的光吸收得到扩展,同时促进光生电子空穴对的分离,从而提升Ag₂CO₃的抗光腐蚀性能和对污染物的降解效率.通过不同的物理和化学方法调控Ag₂CO₃催化材料的形貌、晶粒尺寸和晶体缺陷等,可以提升其比表面积和光生电子空穴的传输效率,进而提高其光催化活性.文中归纳了近年来Ag₂CO₃光催化材料的研究进展,分析了Ag₂CO₃光催化的特点,阐述了一系列提升Ag₂CO₃光催化性能的方法,并对Ag₂CO₃光催化材料的研究进行了总结与展望.      

微波水热法快速合成氧化锌纳米棒及其光催化性能

以硫酸锌、醋酸锌和氢氧化锌为原料,制备出氢氧化锌前驱体和氧化锌晶种,在微波水热条件下快速合成了氧化锌纳米棒。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和紫外?可见分光光度计（UV-vis）对氧化锌纳米棒的形貌、结构和光学性质等进行了表征,并通过降解罗丹明B（RhB）测试了样品的光催化性能,探讨了微波辐射作用对产物的催化活性的影响。实验结果表明,氢氧化锌作为前驱体在微波作用下30 min,生成为基于氧化锌纳米棒自组装的三维笼状结构,与常规方法制备的氧化锌纳米棒相比,微波辐射作用下生成的样品结晶度更高。紫外?可见分光光度计结果表明微波辐射会导致合成的氧化锌纳米棒吸收边红移,缩小带隙能量,从而提升氧化锌纳米棒的催化活性。光催化测试表明微波辅助合成的氧化锌纳米棒具有更好的可见光吸收特性,在紫外和可见光照射下,对罗丹明B都具有较好的降解效率,在紫外光照射下80 min内罗丹明B的降解率可达到98.5%。这种微波辅助的合成方法能够在短时间内合成大量的氧化锌纳米材料,具有高效批量制备、清洁环保等优点。      

AlCrN/硅系陶瓷在大气、海水环境下的摩擦学性能

采用多弧离子镀技术在316L不锈钢基底上沉积AlCrN涂层.通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪等分析测试手段,对镀层的形貌、成分、相结构、硬度等进行表征,并利用摩擦磨损实验机Rtec考察AlCrN/陶瓷（Si₃N₄、SiC）在大气、海水环境下的摩擦学性能.结果表明:在大气、海水环境下,AlCrN/SiC的摩擦系数和磨损率都远小于AlCrN/Si₃N₄;SiC球表面的微观凹坑对氧化膜SiO₂起到收纳作用,同时减少磨粒磨损.较之于Si₃N₄陶瓷配副,AlCrN涂层与SiC陶瓷对磨时表现出更为优异的摩擦学性能.      

水热法合成Ag2CO3/ZnO异质结复合光催化剂及其光催化性能

采用水热法合成了一系列不同Ag₂CO₃含量的新型Ag₂CO₃/ZnO异质结复合光催化剂, 运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)等系列手段对所制备的光催化剂进行了表征, 并以紫外光(254 nm)为光源, 评价了催化剂光催化降解甲基橙的活性, 考察了不同Ag₂CO₃复合量、不同水热温度对ZnO复合光催化剂反应活性的影响.结果表明, 当Ag₂CO₃含量为2 %、水热温度为140 ℃, 复合光催化剂具有最大的光催化活性, 降解率达到86.31 %.Ag₂CO₃/ZnO异质结复合光催化剂具有更高的光催化活性主要原因是复合光催化剂对紫外光有很强的吸收能力, 适量Ag₂CO₃能提高光生电子-空穴对的分离效率, 并改善催化剂的物理性能.      

Hydrothermal Synthesis and Crystal Structure of Lanthanum Orotate Supermolecule with A Honeycomb Structure Constructed from Mononuclear Molecules via Hydrogen Bonds

A new complex of lanthanum orotate [La（C5H3N2O4）2（OH）（H2O）6 ]·2（C5H4N2O4）·9H2O was synthesized using a hydrothermal method. The crystal structure was determined with help of single crystal X-ray diffraction analysis. The complex crystallized in orthorhombic system, Cmc2（1） space group. In the complex, the center lanthanum （Ⅲ） ion was nine-coordinated with coordination geometry of a distorted monocapped square antiprism, in which two of the nine coordinated oxygen atoms were from two orotate ligands in a monodentate mode, one oxygen atom from a hydroxyl, and the others from six coordinated water molecules. The mononuclear complex [La（C5H3N2O4）2（OH）（H2O）6 ]·2（C5H4N2O4）·9H2O was linked through the hydrogen bonds into an infinite supermolecular honeycomb structure.