MOFs衍生TiO2/杂多酸复合材料的制备及光催化性能

采用一锅法制备了金属有机框架 MIL-125（Ti）包裹的磷钼酸（HPMo）,并以其为前驱体,制备得到 HPMo/TiO₂复合材料,利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、X 射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及 N₂-吸附脱附等对其结构和形貌进行表征,结果发现 HPMo/TiO₂复合材料主要表现为介孔结构,且具有较大的比表面积。在可见光照射下,研究了HPMo/TiO₂复合材料对罗丹明B溶液的光催化降解,数据显示,可见光照射90 min 后,罗丹明 B 溶液的降解率达 89.6%,且重复使用 3 次后仍保持较好的催化效果。此外,HPMo/TiO₂复合材料还适用于催化降解其它有机染料。     

磷钨酸/石墨烯光催化降解水溶液中苯酚的研究

制备了磷钨酸/石墨烯光催化剂,在光催化反应仪中,以500 W高压汞灯作紫外光源,以磷钨酸/石墨烯为光催化剂,以苯酚为目标污染物,探讨了光催化降解苯酚的条件。实验结果表明,对于10mg/L的苯酚溶液,催化剂投加量为0.8g/L,光催化降解160min,TOC去除率达78.1%。     

AgI/Bi-BTC复合物制备及光催化性能研究

通过离子交换沉淀法制备了AgI/Bi-BTC复合物,利用XRD、FTIR、SEM-EDX及UV-Vis等技术对制备的催化剂的结构、表面形貌及光学特性进行了表征,并研究其对罗丹明B的光催化降解。结果表明,相较于AgI,AgI/Bi-BTC复合物对可见光的吸收能力明显提高;在可见光下降解60mg/L罗丹明B,反应40 min后降解率达93.4%,且经过3次循环实验后AgI/Bi-BTC仍具有光催化活性。     

TiO2/CNT催化剂的制备及其光催化性能研究

采用水热法制备二氧化钛(TiO2)纳米管,采用原位沉积法将酸洗碳纳米管(CNT)与TiO2纳米管复合制备TiO2/CNT催化剂,采用扫描电子显微镜和X-射线衍射仪对其进行表征.在紫外光照射下,进行模拟罗丹明B染料废水的降解实验,研究了TiO2纳米管负载量、TiO2/CNT催化剂投加量和罗丹明B浓度等因素对降解效果的影响...     

ZnO-Zn(OH)2异质结材料的制备及其光催化性能研究

采用水浴法简单的调节pH值合成了ZnO-Zn(OH)2复合材料。利用XRD、SEM、光电流测试等手段对合成的样品进行表征,以确定样品的晶体结构、形貌和载流子寿命等特性。对水中罗丹明B污染物进行降解,研究其光催化活性。结果表明,ZnO-Zn(OH)2样品在180 min内降解了77. 02%的罗丹明B,具有最佳的光催化活性。     

棒状C60/TiO2纳米复合材料的制备及其光催化性能

以商业TiO2(P25)为原料,通过水热法制备了棒状锐钛矿型TiO2,再利用化学吸附作用将C60与TiO2复合得到棒状C60/TiO2纳米复合材料。采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、Raman光谱、紫外可见漫反射光谱对样品进行表征,以罗丹明B(RhB)为探针分子在紫外光下考察了C60/TiO2纳米复合材料的光催化活性。结果表明:少量C60的引入可明显提高棒状TiO2的光催化活性,且1.0%C60/TiO2纳米复合材料的光催化活性最高,优于单纯的棒状TiO2和商业P25,其原因是由于C60具有良好的接受和传导电子性能,降低了TiO2光生电子–空穴的复合机率,进而提高了光催化活性。     

COF/CdS复合材料的制备及其可见光催化性能研究

为开发可见光响应型共价有机框架(COF)材料,以COF材料为基底构筑异质结催化剂,达到高效利用太阳能进行催化降解有机染物。首先以三醛基间苯三酚和2,5-二氨基-1,4-苯二硫酚为构筑单体,制备一种巯基功能化COF(HS-COF)作为基底材料,并利用巯基锚定Cd²⁺,然后以硫脲为硫源,通过原位生长法,实现在基底HS-COF表面原位生长CdS纳米颗粒,并利用透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X-射线衍射以及X-射线光电子能谱对所制备的复合材料(COF/CdS)表面的微观形貌进行表征。实验以罗丹明B(RhB)为模型污染物,在可见光照射条件下考察COF/CdS复合材料的光催化降解性能。结果表明,CdS纳米颗粒成功固载在基底COF材料表面,其对RhB降解率高达92.5%,反应速率常数为0.014 5 min^-1,与单相COF材料、CdS纳米颗粒及物理混合COF/CdS相比,其表现出更强的可见光催化性能,这表明COF/CdS具有优异的光催化活性。此外,该异质结催化剂具有良好的稳定性,经5次循环使用后对RhB降解率仍在75%以上。     

BN/Fe复合材料的制备及光催化性能研究

以C₃H₆N₆·2H₃BO₃为前驱体和纳米Fe₂O₃粉末为原料,通过热处理制备了一种BN/Fe复合材料。通过X射线衍射分析,扫描电子显微镜、透射电子显微镜、漫反射光谱等对合成的BN/Fe光催化剂进行表征,研究了其相组成、微结构和光催化性能。Fe₂O₃粉末在热处理下被还原为Fe纳米颗粒,合成了多孔结构的BN/Fe复合材料。在可见光照射下B4材料对MO的光降解活性最好,45 min内可快速降解99.3%的MO。     

水热法制备钒酸铋及其光催化性能研究

采用水热法制备了钒酸铋催化剂,以罗丹明B为目标降解物,对催化剂的光催化性能进行了测定。考察了水热反应pH、反应温度、反应时间对催化剂光催化性能的影响,实验得出制备钒酸铋催化剂的最佳水热反应条件：水热反应pH为7、反应温度为100℃、反应时间为8 h。在最佳水热反应条件下,投放5 mg的钒酸铋催化剂,对5 mL初始质量浓度为10 mg/L罗丹明B溶液的光催化降解率高达96.5%。最后利用X射线衍射（XRD）表征手法,对最佳水热反应条件下制备的钒酸铋催化剂的结构进行了表征,证明制得的钒酸铋催化剂纯度较高。     

BiOBr/BiOI-FACs催化剂的组装与光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O、KBr和KI为原料,以粉煤灰漂珠(FACs)为载体,通过中和水解制备了BiOBr/BiOI-FACs复合光催化剂.以50 W蓝光灯为光源,罗丹明B为目标物,考察了制备过程的pH值、保温处理温度和保温处理时间对可见光光催化性能的影响.结果表明,BiOBr/BiOI-FACs复合光催化剂的最佳组装条件为:pH值8.0,保温处理温度160℃,保温处理时间12 h.     

CeO_2-CdS/埃洛石纳米管的制备及可见光催化性能

采用微波辐射法制备埃洛石纳米管(HNTs)负载CeO_2-CdS复合材料CeO_2-CdS/HNTs。用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、Fourier变换红外光谱等对CeO_2-CdS/HNTs样品结构和形貌进行表征,考察了可见光下降解亚甲基蓝的光催化活性,讨论了CeO_2/CdS摩尔比对光催化剂活性的影响。结果表明:纳米颗粒CeO_2、CdS以紧密结合的形式牢固的负载在HNTs表面,二者具有协同催化作用。当CeO_2/CdS摩尔比为3:7时,80 min内亚甲基蓝的降解率可达95%。     

磷钨酸掺杂聚苯胺/醋酸纤维素复合膜的合成及其导电性能

以苯胺作为导电聚合物单体,以普通高分子如醋酸纤维素作为成膜材料,以磷钨酸为掺杂剂制备二维聚苯胺/醋酸纤维素（PANI/CA）导电聚合物复合膜。利用红外和紫外光谱等测试手段对复合膜进行组成以及结构方面的表征。探索了导电聚合物复合膜制备的最佳工艺条件,并考察了复合膜的导电性。     

N-TiO2/Ti3C2复合材料的原位合成及其光催化性能

以钛碳化铝、氢氟酸、氟硼酸钠为原料，以尿素为氮源，通过简单的溶剂热反应，在高导电性的Ti3C2 MXenes（二维过渡金属碳化物）纳米片上原位生长氮元素掺杂的TiO2纳米片，合成了二维N-TiO2/Ti3C2光催化复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪、光致发光光谱仪等对催化剂样品进行了结构表征。结果表明，在可见光照射下，N-TiO2/Ti3C2复合材料对罗丹明B（RhB）表现出较好的光催化降解性能，其降解速率是纯TiO2的8.41倍，在150min内，罗丹明B降解率达到96.3%。这主要是由于氮元素的掺杂缩小了TiO2的带隙，将光响应范围扩展到可见光区域。同时，TiO2纳米片的原位生长使其与具有优异电导率的Ti3C2 MXenes纳米片形成了紧密的接触界面，促进了光生载流子的分离和迁移。自由基捕获实验和电子自旋共振测试结果显示，•O2-和•OH是N-TiO2/Ti3C2光催化体系降解罗丹明B的主要活性物种。此外，N-TiO2/Ti3C2复合材料具有良好的稳定性和可重复利用性。     

AgBr/ZnO复合材料光催化剂及其光催化性能

通过一步水热法制备了AgBr/ZnO复合光催化剂,并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外–可见光漫反射光谱仪和光致发光光谱仪对样品进行表征,分析了AgBr/ZnO体系的合成对材料光催化性能的影响。以罗丹明B溶液为目标污染物,研究复合催化剂的光催化活性。结果表明:在制备的复合样品中,Ag Br与ZnO摩尔比为1:5时(AgBr/ZnO-2)光催化活性最好,在可见光照射下,60 min对罗丹明B的降解率可达98.98%,相比于ZnO光催化活性明显提升,降解速率常数提升了11.08倍;与商用TiO2(P25)相比,降解速率常数提升了10.14倍,这主要归因于Ag Br/ZnO拥有比ZnO更低的电子空穴复合概率,且复合催化剂的光学吸收带边发生红移,从而增强了对可见光的吸收。     

磷钨酸盐的制备及其催化合成己二酸

自制了杂多酸盐磷钨酸铯和磷钨酸铈,并采用红外技术进行了表征。分别将两种杂多酸盐为催化剂催化氧化环己酮合成了己二酸,结果表明两者均具有催化活性高,操作方便,反应条件温和,无有害气体排放,有利于环保等优点。反应条件为n（环己酮）：n（磷钨酸铯）：n（30%H2O2）：n（NaHSO4）=1：0.00664：3.92：0.00833（摩尔比）,回流反应6h,己二酸收率可达63.7%。以磷钨酸铈为催化剂,反应条件为n（环己酮）：n（磷钨酸铈）：n（30%H2O2）：n（NaHSO4）=1：0.00331：3.92：0.00833（摩尔比）,回流反应6h,己二酸收率可达61.6%。     

坡缕石/Al掺杂CdS复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶剂热法制备了坡缕石/Al掺杂CdS复合材料(PGS/CdS-Al),运用XRD、XPS、SEM、UV-Vis DRS及PL对材料的结构、形貌以及光学性能进行了表征.结果表明,Al元素成功掺杂到CdS中,CdS的晶体结构没有改变,但其禁带宽带变宽.可见光照射下,该复合材料对孔雀石绿、亚甲基蓝、甲基橙、结晶紫、罗丹明B有机染料均有光催化降解活性,且对罗丹明B的光催化降解效果最好.光照40 min,质量浓度为0.67 g/L 15％PGS/CdS-Al(15％为PGS的负载量,以生成的CdS质量计)对30 mL质量浓度为20 mg/L罗丹明B的降解率为98.7％,反应主要活性基团是h+.该降解反应符合一级动力学,反应速率常数为0.067 min–1.     

尖晶石型复合金属氧化物制备与光催化性能

综述了近年来尖晶石型金属氧化物超微粉体光催化性能的一些最新研究进展.主要介绍了能够得到较小纳米粒子的合成方法,如:微乳-沉淀法、研磨固相反应法和微波辐射技术、水热法、硬脂酸法、共沉淀法、铝单醇盐溶胶凝胶法、聚合物配位法等制备方法.重点讨论了其在降解甲基蓝、甲基橙染料,苯、甲醛有机污染物及分解水等方面的光催化性能.从不同角度对尖晶石型氧化物光催化机理进行解释,并介绍了目前被广泛认可的几种光催化机理.     

钒掺杂TiO2纳米纤维的制备及其光催化性能

以体积比为1∶2的N,N-二甲基甲酰胺和丙酮为溶剂、钛酸四丁酯[Ti(OiPr)4]和氯化钒[VC13]为前驱体、醋酸纤维素(CA)为模板,采用静电纺丝法制备了V-TiO2/醋酸纤维素纳米纤维.将V-TiO2/醋酸纤维素纳米纤维用0.1 mol/L NaOH/乙醇溶液水解得到V-TiO2/纤维素纳米纤维.在500℃煅烧V-TiO2/纤维素纳米纤维5h,得到直径为(200±53)nm的V-TiO2纳米纤维.利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪和紫外-可见漫反射光谱对纤维形貌、物相和结构进行了表征.以染料罗丹明B为目标降解物考察了纤维的光催化活性.结果表明:掺杂少量V后,TiO2对紫外光的最大吸收峰和吸收带边发生了红移,说明V-TiO2对光响应更宽、光利用率更高.TiO2和V-TiO2纳米纤维在20min内对罗丹明B的降解率分别为67％和77％.     

负载型杂多酸的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了负载型杂多酸H3PW12O40/SiO2、H4SiW12O40/SiO2、H3PMo12O40/SiO2催化剂,利用X射线衍射（XRD）对其结构进行了表征;考察了负载型催化剂对甲基橙溶液的光催化降解,探究了催化剂的循环使用次数。结果表明,负载型杂多酸是一种非晶态复合物;H3PW12O40/SiO2对甲基橙溶液的降解有最高的活性,其经回收循环利用,第4次脱色率仍能达到60%左右。