Fabrication and Visible-Light Photocatalytic Activity of AgaPO4/TiO2 Nanotube Arrays

用浸渍–沉积法将 Ag3PO4 沉积在自组装 TiO2 纳米管阵列的管壁上制备 Ag3PO4/TiO2 纳米管阵列。用 X 射线衍射、扫描电子显微镜和紫外–可见漫反射光谱对样品进行表征。通过在可见光（λ 〉 420 nm）下降解水中的罗丹明 B 检测样品的光催化活性。结果表明：由于 Ag3PO4 与 TiO2 之间形成了异质结,在 Ag3PO4 的强可见光吸收性能和该异质结的协同作用下,Ag3PO4/TiO2 异质结纳米管阵列的可见光光电催化活性高于单一的纯 Ag3PO4 和TiO2 纳米管阵列膜。     

Ag/AgCl/Bi_2MoO_6异质结的制备及其可见光光催化性能的研究

采用简易的沉积-光还原的方法将Ag/Ag Cl纳米粒子负载到Bi2Mo O6微球上,制得Ag/Ag Cl/Bi2Mo O6异质结。分别采用XRD、SEM和UV-vis DRS对样品进行了表征。以罗丹明B(Rh B)为模拟污染物,考察样品的可见光光催化活性。结果表明,相比于Ag/Ag Cl和Bi2Mo O6,Ag/Ag Cl/Bi2Mo O6异质结的可见光催化活性明显提高,且Ag/Ag Cl负载量为40 wt%时,复合物的光催化活性最高。     

银表面等离子体效应增强TiO2纳米管阵列光解水制氢

采用阳极氧化法制备得到TiO2纳米管阵列(TiO2-NTA),同时借助光化学还原法将纳米Ag颗粒沉积于TiO2-NTA表面(Ag/TiO2-NTA)。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、扫描电镜(SEM)对样品的晶型、光响应性能、表面形貌等进行了表征。分析结果表明,TiO2-NTA管径约为150nm,壁厚约为20nm,纳米Ag颗粒以单质形态分散于TiO2-NTA表面,其等离子体效应可以有效促进TiO2-NTA对可见光的吸收,共振吸收波长位于420nm。光解水制氢实验结果表明,Ag/TiO2-NTA的光催化活性高于纯的TiO2-NTA,前者约为后者的2.3倍。     

n-p异质结型Ag3PO4-LaFeO3/EB复合材料的制备及其光催化性能

以剥离膨润土(EB)为载体,采用原位沉积-沉淀法制备出n-p异质结型Ag3PO4-LaFeO3/EB-40％(40％为LaFeO3的掺杂量,以Ag3PO4和LaFeO3的质量计,下同)复合光催化剂.通过XRD、TEM、XPS、UV-Vis DRS、BET、EIS、瞬态光电流对材料的形貌、晶形结构、光吸收性能、比表面积及光电化学特性进行了表征分析.结果表明,Ag3PO4与LaFeO3形成了紧密的n-p异质结并均匀分散在EB表面,提高了材料对可见光的利用,拓宽了Ag3PO4的光吸收范围,有效促进了光生电子-空穴对的分离.以可见光降解模拟苯酚废水来评价材料的光催化性能,发现Ag3PO4-LaFeO3/EB-40％的速率常数约为纯Ag3PO4的4.2倍,在中性条件下苯酚的降解率约为97.0％,且循环4次后苯酚的降解率仍可达81.6％.     

Ag_3PO_4/ZnO纳米线阵列复合光催化剂的研制及光催化降解罗丹明B研究

水热法制备了ZnO纳米线阵列后,用逐级化学浴沉积法将Ag3PO4沉积在阵列上形成Ag3PO4/ZnO纳米线阵列复合光催化剂。运用XRD、SEM、EDS、紫外-可见漫反射光谱、光电流性能测试、光催化降解等技术手段对Ag3PO4/ZnO纳米线阵列的形貌结构、光电性能等进行表征。探讨了逐级化学浴沉积Ag3PO4的次数对其光催化效率的影响。光电性能测试表明,Ag3PO4/ZnO纳米线阵列具有比纯ZnO纳米线阵列更高的光生电流密度,光响应更好。与纯ZnO纳米线阵列相比,Ag3PO4/ZnO纳米线阵列材料对罗丹明B的光降解效率显著提高,降解速度是纯ZnO纳米线阵列的7.7倍,沉积5次的复合阵列的光催化活性最高。     

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。     

g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4复合材料制备及其可见光催化性能

以三聚氰胺、二水合钼酸钠和五水合硝酸铋为原料,采用溶剂热法制备了g-C3N4/Bi2MoO6前驱体,然后通过共沉淀法将Ag3PO4纳米粒子负载在前驱体上,得到g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4复合材料。通过XRD、FTIR、XPS、SEM、UV-Vis DRS等对复合材料进行表征。结果表明,g-C3N4、Bi2MoO6和Ag3PO4之间形成了异质结结构,促进光生电子-空穴对的有效分离。以盐酸四环素（TC）为目标降解物,分析材料的光催化活性。在可见光照射下,30 mg g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4在50 min内对40 mL 10 mg/L的TC溶液的降解率达到93%。降解速率常数为0.033 min-1,分别是g-C3N4、Bi2MoO6和Ag3PO4降解速率常数的33倍、3.6倍和1.5倍;g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4对TC进行降解,循环利用4次后,对TC的降解率为71%,说明g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4具有较好的稳定性。自由基捕获实验结果表明,g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4光催化降解TC的主要活性物种为·OH和·O2-。最后提出了TC可能的降解机理和降解路径。     

CdS/PbS量子点共敏化三维结构TiO_2纳米管阵列光电极的制备及其光电化学性能表征

通过阳极氧化法在钛丝网基底上制备出三维结构的TiO2纳米管阵列。采用连续离子层吸附与反应法制备了CdS、PbS、CdS/PbS量子点(QDs)敏化TiO2纳米管阵列光电极。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱定量分析、高分辨透射电镜、紫外–可见漫反射光谱对其形貌和结构进行了表征。结果表明:CdS、PbS量子点成功沉积在TiO2纳米管阵列上,QDs/TiO2纳米管阵列具有比纯TiO2纳米管阵列更好的可见光吸收性能。使用电化学工作站测试光电极材料的光电化学性能,结果表明:QDs/TiO2纳米管阵列具有良好的可见光响应性和稳定性;在100mW/cm2氙灯光照下,CdS/PbS/TiO2光电极具有最高的光电流密度,为5.86mA/cm2,分别是单一量子点敏化CdS/TiO2、PbS/TiO2光电极的3.35、1.21倍。对比在钛片基底上的二维结构TiO2纳米管阵列,三维结构纳米管阵列的光电流随入射光角度增大而衰减的缺点得到极大改善,这对其在太阳能电池中的实际应用有重要意义。     

纳米Ag-TiO_2/ITO光催化膜的制备、表征及光催化活性的研究

用直接光还原法将Ag+沉积到TiO2膜表面制备了纳米Ag TiO2/ITO光催化膜,该光催化膜分别用紫外可见光漫反射、X射线衍射、扫描电镜进行了表征;并以甲酸为模型化合物,研究了Ag TiO2/ITO光催化膜对有机污染物的光催化氧化降解。实验结果表明:沉积于TiO2膜表面的银是以Ag(0)形式存在,且Ag可以作为光生电子载体,对抑制光生电子-空穴的复合有明显的促进作用,但Ag TiO2/ITO膜的光催化活性与Ag的沉积量密切相关,其中以Ag沉积质量分数为1 1%的Ag TiO2/ITO膜的光催化活性最佳,其光催化氧化甲酸的速率常数约为TiO2/ITO膜光催化速率常数的2 2倍。     

Ag/g-C_3N_4/ZnO复合光催化剂的制备及光催化性能

合成了一种新型的三项的异质结光催化剂Ag/g-C_3N_4/ZnO,银离子在光照下沉积在g-C_3N_4/ZnO的异质结上,通过Ag的表面离子共振,不仅提高了可见光的吸收,同时也作为一种很好的电子受体促进光生电子的转移。在g-C3N4和ZnO的界面,光生电子从g-C3N4的导带转移到ZnO的导带上,阻止了光生电子空穴对的复合。因此三项异质结的Ag/g-C_3N_4/ZnO复合材料显示出了最高的光催化活性。     

Ag/g-C_3N_4/ZnO复合光催化剂的制备及光催化性能

合成了一种新型的三项的异质结光催化剂Ag/g-C_3N_4/ZnO,银离子在光照下沉积在g-C_3N_4/ZnO的异质结上,通过Ag的表面离子共振,不仅提高了可见光的吸收,同时也作为一种很好的电子受体促进光生电子的转移。在g-C3N4和ZnO的界面,光生电子从g-C3N4的导带转移到ZnO的导带上,阻止了光生电子空穴对的复合。因此三项异质结的Ag/g-C_3N_4/ZnO复合材料显示出了最高的光催化活性。     

Pt纳米颗粒修饰TiO2纳米管阵列的合成及其光电化学性能

采用阳极氧化法在含0.4 mol/L HF的乙二醇电解液中制备高度有序的一维TiO2纳米管阵列,并采用柠檬酸溶剂热还原法在TiO2纳米管阵列表面沉积Pt纳米颗粒,研究Pt纳米颗粒对TiO2纳米管阵列光电化学性能的影响,对纳米管的结构、形貌、成分进行了表征,采用电化学工作站对沉积前后的TiO2纳米管阵列进行循环伏安扫描,并用5 W紫外LED灯对不同沉积条件下样品的光电流进行测试. 结果表明,所制TiO2纳米管排列整齐,管径均匀,约为150 nm,壁厚约20 nm,管长约为20 mm;尺寸约20 nm 的Pt纳米颗粒在纳米管内部分布均匀,Pt以单质形式存在. Pt沉积可提高TiO2纳米管的电化学活性,并明显增加TiO2纳米管对紫外光的吸收能力和光电流响应,Pt纳米颗粒的沉积温度为100℃时具有最大光电流响应,最高瞬时光电流值为289.84 mA.     

ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的制备及光催化性能研究

首先通过水热法制备ZnFe_2O_4纳米粒子,然后包覆ZnO,最后沉积贵金属Ag,成功制备了ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结。利用X-射线衍射仪(XRD)、振动磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)、N_2吸附-脱附仪分别表征了ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的晶型、比饱和磁化强度、形貌和孔结构,并研究了其对RhB模拟废液的脱色效果。结果表明,ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的比饱和磁化强度为40.0emu·g~(-1),为介孔结构,孔径为17nm,BET比表面积高达97.541 4m~2·g~(-1)。光催化RhB模拟废液脱色实验表明,可见光下照射初始浓度为20 mg·L~(-1)的RhB模拟废液90min,ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结对RhB的脱色率达到95%。ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结是一种性能优异的光催化剂。     

ZnxCd（1-x）S/TiO2异质结复合纤维的制备及其光催化性能

通过静电纺丝和水热法联用成功制备了ZnxCd1-xS/TiO2纳米纤维。利用XRD、SEM、UV-vis、EDS、BET等分析测试手段对样品的结构、光学性能及形貌进行表征。用罗丹明B(RB)模拟有机污染物进行了光催化降解实验。结果表明,在TiO2纳米纤维上长了一层致密地ZnxCd1-xS颗粒,形成了ZnxCd1 xS/TiO2异质结复合纤维,且其光谱响应范围拓宽至可见光区,与纯TiO2纳米纤维相比,可见光催化活性明显提高。当水热时间为24 h时,ZnxCd1-xS/TiO2复合纤维的光催化活性最高,RB溶液在可见光下降解1 h,脱色率达到90.87%,并且该样品易于分离、回收和再利用。     

银系异质结光催化剂的制备及其性能分析

以硝酸银和氨水、磷酸氢二钠、非离子型表面活性剂PVP、溴化钠等物质为原料通过化学沉淀法合成了Ag3PO4@AgBr@Ag异质结光催化剂。采用XRD、SEM、UV-Vis等仪器分析表征,发现样品成玉米棒状,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物研究单体Ag3PO4、复合物Ag3PO4@AgBr和异质光催化剂的光催化活性,研究表明多元复合物Ag3PO4@AgBr@Ag光催化活性最高,降解率达99.74%,揭示了银系异质光催化剂活性增强机理,并检验样品催化性能的稳定性和可回收利用率,实验数据显示反复十次降解MB降解率仍高达74.87%左右,同时回收率为89.40%。     

二氧化钛纳米管的合成及光催化性能

以纳米二氧化钛(TiO2,P25)为原料,通过水热法合成TiO2纳米管,同时,采用光沉积法将金属金(Au)或铂(Pt)负载于所合成的TiO2纳米管上,并对其进行了光催化性能的研究.用X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计和比表面积法与孔径测定等仪器和方法对合成的样品进行表征.结果表明:合成出管径均匀且比表面积大于400 m2/g的TiO2纳米管.热处理结果表明:随着焙烧温度的增加,样品的比表面积减小.在焙烧过程中,TiO2的晶型由锐钛矿型向金红石型转变,TiO2纳米管的光催化活性高于P25纳米TiO2的.负载Au,Pt后,TiO2纳米管的光催化活性明显增加,且负载Au的样品在可见光区出现明显吸收峰,表明负载Au的Ti02纳米管有望成为可见光光催化剂.     

WO3/C/Ag3PO4复合材料光催化降解双酚A

以磷酸法制备的活性炭、WO3、AgNO3、Na2HPO4为原料,采用共沉淀法制备WO3/C/Ag3PO4复合材料。采用X 射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和固体紫外漫反射（UV-DRS）技术对其进行表征。结果表明,Ag3PO4与WO3之间形成异质结。在可见光照射下,以双酚A(BPA)模拟污染物,评价WO3/C/Ag3PO4复合材料的光催化降解性能,并提出 WO3/ C/Ag3PO4 复合材料对BPA的光降解机理。结果表明,在一系列光催化剂中, 23% WO3/ 7% C/ Ag3PO4 复合材料在可见光下对10 mg/L BPA水溶液的降解率在90 min分钟达到95%,明显高于单一的Ag3PO4和WO3。经过3次循环重复,BPA的降解率仍能保持在74%,表明WO3/C/Ag3PO4光催化剂具有良好的稳定性。光催化机理表明,自由基?O- 2和h 在降解过程中起主要作用。     

贵金属改性二氧化钛光催化去除溴酸盐

用浸渍法制备了各贵金属(包括Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au、Ag)改性二氧化钛(M/TiO2)光催化剂,研究了紫外光下其光催化去除溴酸盐(BrO3-)活性。结果表明,Pt和高Ag量负载提高了TiO2光催化去除BrO3-活性,分别提高了4.6和2.9倍,Pt通过表面活性物种PtCl4的光敏化作用提高了其活性,而高负载量Ag通过与BrO3-还原产物Br-生成具有可见光活性的AgBr来提高其活性。Pd/TiO2、Ru/TiO2、Au/TiO2、Ir/TiO2、Rh/TiO2和低负载量的Ag/TiO2,因不能有效提高P25 TiO2光生电子与空穴的分离效率,反而可成为电子与空穴的复合中心,从而抑制了TiO2光催化去除BrO3-活性。     

可见光驱动Ag_3PO_4催化剂的可控制备及活性评价

以AgNO3和Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4为原料,采用简易液相沉淀法可控制备3种Ag3PO4光催化剂,采用XRD、FE-SEM、UV-Vis、FTIR及BET表征。以罗丹明B为目标污染物,评价样品的可见光催化活性。结果表明,采用Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4制备Ag3PO4,样品的结晶度逐渐增加,粒径逐渐增大,3种样品均能吸收可见光,去除水体中罗丹明B的反应速率常数分别为0.03,0.10,0.15 min-1。以Na2HPO4为原料可获取高产率、高活性Ag3PO4光催化剂。真实太阳光照射下,Ag3PO4光催化剂可重复利用。单质银的产生降低了催化剂的光催化活性。     

可见光驱动AgCl/Ag3PO4复合材料的制备及活性评价

以AgNO3、Na2 HPO4和NaCl为原料,采用简易离子交换法制备可见光驱动AgCl/Ag3PO4复合材料,利用XRD、EDX、FESEM、UV-vis等测试手段对其进行表征.低能耗LED灯为可见光光源,阳离子染料罗丹明B和阴离子染料甲基橙为探针,评价AgCl/Ag3 PO4复合材料的光催化活性.调节NaCl加入量实现AgCl/Ag3PO4复合材料中AgCl含量的调控.AgCl/Ag3PO4复合材料可实现对水体中罗丹明B和甲基橙的降解,尤其是对罗丹明B的高效去除.NaCl用量为1 mmol时制备AgCl/Ag3PO4复合材料可见光催化降解罗丹明B和甲基橙的活性强于Ag3PO4,且循环使用效率高.AgCl/Ag3PO4可见光催化反应体系中的活性物种为超氧自由基和空穴,其中空穴占主导地位.