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%。     

CeO_2/Nb_6O_(17)-NT复合物的制备及光催化活性研究

利用溶胶-凝胶法制备出CeO_2/Nb_6O_(17)纳米管(CeO_2/Nb_6O_(17)-NT)复合光催化剂。采用XRD、UV-visDRS等手段对制备的催化剂的结构和光谱响应特性进行表征,并利用可见光下亚甲基蓝(MB)的降解率来评价催化剂的催化性能。结果表明,复合材料在可见光区域有明显的响应,在可见光照射下对MB具有优良的光降解活性。     

片状BiVO4/BiOI复合材料的制备及其光催化降解罗丹明B性能研究

采用水热-沉淀法制备一系列不同比例的BiVO_4/BiOI复合材料。通过XRD、SEM等手段,该片状复合材料由单斜相的BiVO_4和四方相的BiOI组成。研究BiVO_4、BiOI和BiVO_4/BiOI复合材料对可见光(λ400 nm)下催化罗丹明B (RhB)降解性能。结果表明,BiVO_4/BiOI复合材料的光催化性能相对于单一的BiVO_4和BiOI催化剂有了明显提升,0. 10-BiVO_4/BiOI可见光照射60 min,其催化降解RhB效率可达97%,经过四次循环使用,其仍然保持良好的催化活性与结构稳定性。     

单宁酸/BiOCl的制备及其可见光催化性能研究

采用单宁酸(TA)改性BiOCl(BOC),一步水热法制备新型复合材料TA/BOC。通过XRD、SEM、XPS、FT-IR、UV-Vis DRS和荧光光谱(PL)等技术对复合材料的形貌、结构和吸光性能进行表征。以罗丹明B(RhB)为目标降解物,考察了TA/BOC的可见光催化降解活性和重复使用性。结果表明,复合材料的可见光催化活性均高于纯BOC,其中TA/BOC-0.08的催化活性最优。最佳条件下,TA/BOC在30 min内催化降解RhB的降解率达95%以上;重复使用5次,催化性能无明显衰减。TA/BOC通过光敏化作用实现对RhB的高效率可见光降解,其中·O_2~-是可见光敏化催化降解的主要活性物种。     

CX-(TiO2(0.1)La(x))制备及可见光催化降解多环芳烃增溶废水

采用溶胶-凝胶法制备甲醛-间苯二酚-间苯三酚碳干凝胶(CX)，再掺杂金属元素镧改性TiO2，制备系列复合材料CX-TiO2-La(x)（x取值为0.05、0.5和8），并用于在可见光下处理模拟土壤淋洗（增溶）废水。通过XRD、TEM、SEM、FTIR等对材料的结构与性能进行表征。结果表明，该复合材料可实现对增溶污染物的吸附富集和高效催化降解，晶体组成主要为无定形碳、金红石型TiO2和La2Ti2O7。“富集-降解”协同作用下，当氯化镧添加量为0.5%时，CX-TiO2-La(0.5)对增溶的菲(PHE)的移除率最佳，达到83.6%（500 W的氙灯照射5 h）。复合材料为介孔材料，增溶PHE的吸附过程复合二级动力学模型和Langmuir模型拟合良好，且为自发化学吸附过程。推测材料内部形成了La2Ti2O7-CX-TiO2异质结结构，扩大了TiO2的光催化相应范围，使其在可见光下获得高光催化降解效率，历经8次循环使用后，CX-TiO2-La(0.5)仍对增溶PHE有较高的移除率。     

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。     

复合可见光催化剂Ag/TiO_2的制备及优化应用

复合可见光催化剂具有高效的可见光催化活性、化学性能稳定、应用价值高等优点,在污水处理和光催化杀菌方面都有很广泛的应用。本课题研究了Ag复合TiO_2可见光催化剂的制备及其催化降解甲基橙的活性和对大肠杆菌的杀菌性能的研究。结果表明:在可见光照射条件下(λ400 nm)复合材料对甲基橙的降解效率在120 min可达到96%,对大肠杆菌的杀菌效率60 min可达到99.75%,具有很高的应用价值。     

氧化钡催化降解聚苯乙烯的热分析动力学

研究了聚苯乙烯(PS)热降解和BaO催化降解PS的过程,依据非模型动力学(MFK)方法得到了PS和PS-BaO降解的活化能,分别为210 KJ·mol-1和200 kJ-mol-1,表明BaO是PS降解过程的有效催化剂.尤其是在降解初级阶段,BaO的加入使得PS降解活化能由250 KJ·mol-1下降到200 kJ·mol-1,这也表明Bao的加入改变了PS降解的引发过程.最后还应用MFK方法得到PS催化降解的等温转化率曲线,根据该曲线可以估算给定转化率所需要的反应时间或者反应温度,从而为实际应用提供指导.     

碳量子点修饰Bi2MoO6复合电极的制备及光电催化性能研究

为改善Bi₂MoO₆电极的光吸收与表面光生载流子的迁移能力，提升其在可见光下对水体中有机物的催化降解性能，通过溶剂热、煅烧与吸附过程对Bi₂MoO₆电极进行了表面碳量子点修饰，并将其应用于光电催化系统中，通过多种物理表征与实验测试探究了CQDs修饰与光电催化偏压对改善Bi₂MoO₆催化性能的影响。结果显示，CQDs均匀分散在Bi₂MoO₆表面，2者复合作用良好，CQDs/Bi₂MoO₆复合电极具有更强的可见光利用能力与表面载流子迁移能力，其中实验制得的15-CQDs/Bi₂MoO₆电极具有最高的催化降解活性，在可见光下2 h内对亚甲基蓝的降解率最高可达82.7%，相比于Bi₂MoO₆单体电极16.0%的降解率有了明显的提升，且具有较好的循环稳定性。     

Co_3O_4/CeO_2复合氧化物的制备及染料废水处理性能

以CeO_2为载体,用浸渍-焙烧法制备Co_3O_4/CeO_2复合材料催化剂,通过XRD、XPS、TG-DTA方法对复合材料进行表征,并研究了催化剂中最佳钴铈摩尔比、H_2O_2用量及溶液初始pH等因素对孔雀石绿模拟染料废水脱色率的影响。结果显示,Co_3O_4掺杂对CeO_2基体结构没有产生影响,Co_3O_4/CeO_2复合材料仍具有载体CeO_2的立方萤石结构;在复合材料催化剂中形成了结晶程度较弱Co_3O_4晶体,均匀地分散在CeO_2基体上。实验结果显示,Co_3O_4/CeO_2复合材料催化剂对初始浓度为15 mg/L的孔雀石绿模拟染料废水具有良好的吸附和光催化性能。最佳实验条件为:n(Co)∶n(Ce)=1,催化剂用量为1.0 g/L,H_2O_2用量为150 mmol/L,溶液的初始pH=7,120 min后溶液中孔雀石绿的脱色率达到99.58%。     

Co_3O_4/CeO_2复合氧化物的制备及染料废水处理性能

以CeO_2为载体,用浸渍-焙烧法制备Co_3O_4/CeO_2复合材料催化剂,通过XRD、XPS、TG-DTA方法对复合材料进行表征,并研究了催化剂中最佳钴铈摩尔比、H_2O_2用量及溶液初始pH等因素对孔雀石绿模拟染料废水脱色率的影响。结果显示,Co_3O_4掺杂对CeO_2基体结构没有产生影响,Co_3O_4/CeO_2复合材料仍具有载体CeO_2的立方萤石结构;在复合材料催化剂中形成了结晶程度较弱Co_3O_4晶体,均匀地分散在CeO_2基体上。实验结果显示,Co_3O_4/CeO_2复合材料催化剂对初始浓度为15 mg/L的孔雀石绿模拟染料废水具有良好的吸附和光催化性能。最佳实验条件为:n(Co)∶n(Ce)=1,催化剂用量为1.0 g/L,H_2O_2用量为150 mmol/L,溶液的初始pH=7,120 min后溶液中孔雀石绿的脱色率达到99.58%。     

MWNTs/Bi2WO6-TiO2光催化降解土霉素的性能及机理

土霉素(OTC)是抗生素类废水去除的主要目标污染物之一。通过水热法合成了一种可见光响应良好的新型复合光催化剂——MWNTs/Bi₂WO₆-TiO₂,采用OTC模拟废水进行光催化降解性能及机理研究。结果表明，在反应温度为25℃时，投加0.8 g/L的MWNTs/Bi₂WO₆-TiO₂,光催化初始pH值为6、200 mL质量浓度为50 mg/L的OTC溶液120 min,降解率可达到83.97%,复合催化剂的可见光照射催化效果明显优于紫外光。复合光催化材料显示了良好的稳定性，经过4次循环使用，对OTC的降解率达72.13%,仍保持较高的光催化活性。·OH、·O^-₂是光催化降解中主要的活性物质。以上研究结果可为含抗生素的废水处理研究提供参考。     

贝壳粉/SnS_2纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究

采用水热法合成贝壳粉/SnS_2复合光催化材料,通过控制贝壳粉的含量制备了一系列不同质量比的贝壳粉/SnS_2纳米复合材料,探讨其光催化性能。采用XRD、DRS、IR以及SEM对制备的不同质量比的贝壳粉/SnS_2纳米复合材料进行了表征,通过在可见光下降解罗丹明B探讨了不同质量比的贝壳粉/SnS_2复合材料的光催化性能,并通过循环实验测试了样品的稳定性。结果表明,在150℃下水热反应24 h合成的质量百分比为10%的贝壳粉/SnS_2纳米复合光催化材料催化性能最好。     

贝壳粉/SnS_2纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究

采用水热法合成贝壳粉/SnS_2复合光催化材料,通过控制贝壳粉的含量制备了一系列不同质量比的贝壳粉/SnS_2纳米复合材料,探讨其光催化性能。采用XRD、DRS、IR以及SEM对制备的不同质量比的贝壳粉/SnS_2纳米复合材料进行了表征,通过在可见光下降解罗丹明B探讨了不同质量比的贝壳粉/SnS_2复合材料的光催化性能,并通过循环实验测试了样品的稳定性。结果表明,在150℃下水热反应24 h合成的质量百分比为10%的贝壳粉/SnS_2纳米复合光催化材料催化性能最好。     

天然炭纤维负载二氧化钛颗粒的制备与光催化活性

以棉花制备的炭纤维为载体,钛酸丁酯为钛源,采用水热法制备炭纤维负载二氧化钛复合材料(CF/TiO2),利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对CF/TiO2复合材料进行结构表征.用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)分析比较了TiO2、炭纤维和CF/TiO2,热处理温度以及溶液的pH值在紫外光照下对甲基蓝溶液的光催化降解性的影响,以及对CF/TiO2复合材料的失活性能研究.结果表明:炭纤维负载TiO2对甲基蓝光催化降解性较好,有效利用了炭纤维的吸附性与TiO2的催化活性;当热处理温度为220℃,pH =5时,甲基蓝溶液的吸附-光催化性能最大为85.9％;复合光催化剂使用后在紫外线照射后,其活性恢复,可以循环利用.     

碳微球负载Ag_3PO_4的合成与其光催化性能

以碳微球(CMSs)为载体,采用离子交换法制备了CMSs负载的磷酸银复合材料(CMSs/Ag3PO4)。对合成的CMSs/Ag3PO4复合材料的相组成、表面形貌和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱进行了表征,通过可见光催化降解甲基橙实验对所制备的CMSs/Ag3PO4复合材料的光催化活性进行了考察。结果表明:CMSs颗粒大小在100~200 nm,CMSs/Ag3PO4颗粒大小在200~250 nm;CMSs/Ag3PO4在可见光范围有强吸收,在可见光照射下,CMSs/Ag3PO4能有效地降解甲基橙,光照射60min对甲基橙的降解率可以达到92.5%;循环使用5次后,对甲基橙的降解率仍然保持为86.2%。     

可见光激发Bi2MoO6活化PMS降解盐酸四环素

为了利用半导体光催化和硫酸根自由基高级氧化技术协同作用处理抗生素废水,采用溶剂热法制备三维结构的钼酸铋(Bi₂MoO₆)微球,并在可见光照射下激发Bi₂MoO₆进而活化过一硫酸氢盐(PMS)处理含盐酸四环素(TC)废水。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对样品形貌特征、晶格结构、光学性能进行表征。结果表明,Bi₂MoO₆纳米片组成的三维微球具有良好的吸附和可见光催化降解TC能力,活化PMS协同作用可以进一步提高系统降解TC的效率。通过静态实验,考察催化剂使用量、PMS初始浓度、环境共存阴离子(Cl^-、CO^2-₃、NO^-₃)和腐殖酸(HA)对可见光激发Bi₂MoO₆活化PMS降解TC性能的影响。自由基捕获实验表明,·OH、SO^-₄·、O^-₂·和h⁺等活性基团在可见光激发Bi₂MoO₆活化PMS催化降解TC过程中都做出了贡献。     

十六烷基三甲基溴化铵改性CdS的制备及可见光催化性能

以硫化钠和乙酸镉为原料,通过水热合成法制备十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性CdS催化剂。利用XRD、FTIR、FESEM(EDS)和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行表征,并在可见光下对甲基橙(MO)进行降解实验。结果表明,经CTMAB改性处理后,CdS的晶体结构未发生破坏但结晶度有所提高,其形貌由原来片层状结构转变为颗粒状,表面也被有机化改性。改性CdS的禁带宽度稍有增大,但吸附和光催化性能有较大提升,0.3CdS表现出最好的光催化活性,对MO的降解速率约为CdS的14倍,光照100 min,降解率接近100%。自由基捕获和循环实验表明,h⁺、·OH和·O^-₂均大量存在反应体系中,在经过4个循环的光催化反应后,0.3CdS的催化活性下降约43%。     

黄铁矿活化过硫酸钠降解对氯苯胺的研究

研究了黄铁矿(pyrite-FeS2)活化过硫酸盐(PS)产生具有强氧化性的硫酸根自由基降解对氯苯胺(PCA)。系统探讨了FeS2活化PS降解对氯苯胺体系中,初始pH、FeS2投加量以及PS浓度对PCA降解率的影响。结果表明:PS/FeS2体系能有效地降解PCA,在PCA初始浓度为0.1 mmol·L-1,FeS2含量为0.5 g·L-1,温度为20℃,PS投加量为2.5 mmol·L-1,初始pH为7,反应4 h后PCA去除率达到91.02%。初始pH为3时PCA降解效果最佳,反应1 h后PCA的降解率达到100%。     

聚苯胺/二氧化锰复合材料的制备及其光催化性能

以二氧化锰为模板,采用原位复合法合成聚苯胺/二氧化锰复合材料(PANI/Mn O2)。采用IR和XRD对产物进行表征,结果表明,复合材料中的聚苯胺是理想的翠绿亚胺结构,二氧化锰为四方晶系α-Mn O2。研究光催化剂用量、染料浓度和催化剂重复使用次数对光催化降解直接耐晒翠蓝的影响,结果表明,在染料直接耐晒翠蓝浓度10 mg·L-1、PANI/Mn O2催化剂用量0.010 g·(20 m L)-1和光照20 min条件下,直接耐晒翠蓝降解率达84.1%。