NH2-MIL-125(Ti)光催化剂的研究进展

NH₂-MIL-125(Ti)具有较大的比表面积和孔隙率、均匀的孔道分布以及功能可调节性等优点,在光催化领域具有重要的应用前景,但同时也存在光生电子-空穴复合快和可见光利用率低等缺点。首先,介绍了钛酯的类型、反应物浓度、反应溶剂体积比和晶化时间对NH₂-MIL-125(Ti)晶体形貌的影响;接着,总结了提高NH₂-MIL-125(Ti)光催化活性的方法;然后,综述了国内外NH₂-MIL-125(Ti)光催化剂的应用现状;最后,提出了NH₂-MIL-125(Ti)光催化剂的发展方向。     

BiVO4催化剂的制备及其光催化还原CO2的研究

采用化学沉淀法制备BiVO4光催化剂并应用于光催化还原CO2/H2O体系中。通过TG-DTA、FTIR、XRD对光催化剂进行表征,研究了pH和焙烧温度等对光催化性能的影响。结果表明,pH=7并于600℃煅烧制得的单斜相BiVO4活性最高。在催化剂用量为0.6 g/L,反应时间为7 h,CO2流量为200 mL/min,反应温度为80℃,反应液中NaOH和Na2SO3的浓度均为0.10 mol/L条件下,甲醇产率高达249.18μmol/g。并对BiVO4催化剂光催化还原CO2的机理进行了探究。     

g-C3N4/BiVO4异质结的制备及其在环境治理中的应用

通过负载法成功制备了g-C₃N₄/BiVO₄异质结,采用XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、Mott Schottky、SPV等技术对样品的结构与性质进行分析,以光催化降解RhB和光催化还原CO₂评价其光催化活性。结果表明,g-C₃N₄和BiVO₄能带结构匹配,能够组成“Z”型异质结,并有效提高光生载流子的分离效率,同时保留g-C₃N₄导带电子较强的还原性和BiVO₄价带空穴较强的氧化性,最终提高光催化活性,其中当g-C₃N₄的负载量为3%时,样品展现了最佳的光催化活性,在光催化降解RhB实验中,经过180min光照后,降解率达到95.3%,反应速率常数达到0.0166min^-1;而在光催化还原CO₂的实验中,经过4h光照后,CO和O₂的产量达到70....     

TiO2/BiVO4复合光催化剂的微波辅助水热法合成及催化性能研究

以硝酸铋和偏钒酸铵为原料,采用微波-辅助水热法合成了BiVO4和TiO2/BiVO4复合光催化剂,借助XRD、UV-Vis和FE-SEM等测试手段对样品进行表征。XRD分析表明,所得BiVO4粉体为单斜晶系,且与TiO2复合后,特征衍射峰宽化,强度降低;FE-SEM显示,所得样品为具有多级结构的球状纳米结构体系;UV-Vis吸收光谱表明,BiVO4粉体和TiO2/BiVO4在400～600 nm的可见光区域对光响应。根据光吸收特性,选择罗丹明B为模型污染物,考察了样品可见光催化活性。结果表明,TiO2/BiVO4相比BiVO4,具有更高的可见光催化活性。     

BiVO4/Bi2Fe4O9的制备及光降解有机废水性能的研究

采用水热法制备具有高效可见光催化性能的BiVO₄/Bi₂Fe₄O₉复合光催化剂,通过SEM、XRD等一系列表征手段对样品进行了形貌和结构的表征。最后通过在一定的条件下降解目标污染物亚甲基蓝(MB)溶液对催化剂的光催化性能进行了探究。结果表明：BiVO₄以100～500 nm颗粒状形态均匀的修饰在片状Bi₂Fe₄O₉的表面。当BiVO₄的修饰量为15%时,光催化剂在可见光下对MB溶液的降解效率最高,高达51.92%。通过对照实验发现BiVO₄/Bi₂Fe₄O₉的催化效率比Bi₂Fe₄O₉单体高了4.45倍,比BiVO₄单体高了1.29倍。另外,根据实验结果对BiVO₄/Bi₂F...     

NH2-MIL-53(Fe)金属有机框架材料的制备及其对水中消毒副产物2,6-二氯-1,4-苯醌的吸附研究

采用溶剂热法合成了NH₂-MIL-53(Fe)金属有机框架材料,以此绿色环保材料为吸附剂对醌类高毒性消毒副产物2,6-二氯-1,4-苯醌(2,6-DCBQ)进行吸附,通过超高效液相色谱-紫外检测器(UPLC-TUV)检测方法对2,6-DCBQ含量进行测定,并表征其吸附性能。通过XRD、SEM、TEM、FT-IR和N₂吸附-脱附实验对合成的NH₂-MIL-53(Fe)金属有机框架材料进行表征,结果表明,制备的材料比表面积较高(130.3 m²/g)、晶粒形貌清晰、结晶度高;同时考察了温度、pH和2,6-DCBQ质量浓度对其吸附的影响,结果表明,在20℃、pH 7、2,6-DCBQ质量浓度为20 mg/L时吸附120 min, NH₂-MIL-53(Fe)金属有机框架材料对水中2,6-DCBQ吸附率达到95%以上,且吸附过程符合准一级动力学规律。5次循环实验后,NH₂-MIL-53(Fe)对水中2,6-DCBQ吸附率仍达到75%以上。     

Fe2O3/CoFe2O4复合光催化剂的制备及性能研究

本文以硝酸钴和氯化铁为主要原料制备了Fe₂O₃∕CoFe₂O₄复合光催化材料。利用X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-VIS)对样品的结构和光吸收性能进行了表征。并在可见光照射下,通过催化降解罗丹明B(RHB)溶液考察各催化材料的催化效果。结果表明,制备的复合催化材料是以CoFe₂O₄为主的面心立方尖晶石结构。在反应时间为8.5 h、反应温度为135℃和煅烧温度为500℃时,制备的Fe₂O₃复合量为3%的复合催化剂性能最好,光催化降解2 h后,罗丹明B降解率可达到96.62%。     

不同温度下NH4H2PO4-(NH2)2CO-H2O体系溶解度的测定

采用等温溶解平衡法研究303.15,323.15,333.15,343.15 K下三元体系NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O的固液相平衡关系,平衡固相组成采用湿渣法与X射线衍射法相结合的方法进行鉴定。结果表明：三元体系NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O在各个温度下均有1个共饱和点、2条单变量曲线、3个结晶区。运用Wilson模型和NRTL模型对研究体系进行关联计算,结果表明：NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O体系的Wilson模型关联值的RAD=2.68%,RMSD=0.11;NRTL模型关联值的RAD=1.78%,RMSD=0.71,溶解度理论计算值与实验值吻合良好。最后...     

NH4H2PO4/三聚氰胺阻燃硬质聚氨酯泡沫的性能研究

以不同质量比的NH4H2PO4和三聚氰胺作为阻燃体系加入组合聚醚中,与多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制备阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。采用极限氧指数测定(LOI)、物理性能测试、残炭率实验、差热扫描(DSC)等手段对阻燃RPUF进行测试分析。结果表明,当NH4H2PO4/三聚氰胺质量份为20∶5,添加质量分数25%的该复配阻燃剂时,RPUF的物理机械性能较佳,其极限氧指数为26.5,残炭率为63.0%。     

NH2-MIL-53(Fe)/PMS 类Fenton体系对诺氟沙星降解的探讨

基于金属有机骨架化合物(MOFs)具有较高比表面积、较高孔隙率、结构可调和可功能化的特点,以2-氨基对苯二甲酸和N,N二甲基甲酰胺(DMF)为有机配体、Fe为中心金属,采用水热法合成了金属有机骨架材料NH₂-MIL-53(Fe),使用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)测试手段,对NH₂-MIL-53(Fe)材料样品的形貌、结构、组成进行了表征,研究了NH₂-MIL-53(Fe)为催化剂、过硫酸氢钾(PMS)为氧化剂对抗生素诺氟沙星(NOR)的降解。结果表明,在PMS投加量为0.2 g/L、催化剂投加量为0.3 g/L、初始pH值为6、温度为30℃时,该体系对初始质量浓度为10 mg/L的NOR的降解率达到85.10%,此时的NOR矿化率为52.33%。本试验采用的NH₂-MIL-53(Fe)/PMS非均相类Fenton解决了传统Fenton体系中反应pH范围窄、铁泥多、难处理、催化剂不易回收的难题,为降解抗生素的研究提供了新的途径,具有一定的发展前景,为工业...     

CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化还原CO2性能研究

采用沉淀-水热法制备了CdS/C-TiO2系列复合光催化剂,通过XRD、UV-Vis、FESEM、XPS等分析手段对催化剂晶体结构、形貌及光电性能进行了表征,考察了柠檬酸(CA)/TiO2质量比R对CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化性能的影响。实验结果表明,碳掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌,掺杂后光催化活性显著提高。在紫外光照射下进行光催化还原CO2反应,当CA/TiO2质量比R=3/1时,催化活性最高,还原产物HCOOH和HCHO总收率达到533μmol/(g.h)。     

ZnFe2O4光催化剂改性研究进展

本文以ZnFe₂O₄为光催化材料基体,以提升ZnFe₂O₄基复合光催化剂光降解污染物的性能为目的,综述了材料尺寸、晶体结构、表面沉积纳米贵金属粒子、半导体复合、离子掺杂等方法提升ZnFe₂O₄光催化剂光降解污染物的性能,并分析各种方法提升光催化性能的机理,助推了ZnFe₂O₄基光催化剂应用于工业化污水处理。     

磁载光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4的制备及其性能

以微米级Fe3O4作为载体,用一种改进的溶胶一凝胶法制得TiO2／SiO2／Fe3O4包覆型光催化剂。采用振动样品磁强计（VSM）、X射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）分别对该催化剂的磁性能、晶体结构和微观形貌进行了表征,并通过对Cr^6＋水溶液的光催化还原对其催化活性进行了测试。结果表明,TiO2／SiO2／Fe3O4是由中间层SiO2和外壳TiO2组成的双层包覆粒子,通过与未包覆SiO2粒子TiO2／Fe3O4的比较,可知采用此种溶胶一凝胶过程制得的TiO2／SiO2／Fe3O4具有较好的磁性能和较高的光催化还原活性。     

金属有机骨架材料MIL-101（Cr）-NH2的合成及其气体吸附性能

采用碱辅助的原位水热合成法制备了纳米金属有机骨架材料MIL-101(Cr)NH2,研究了合成液中NaOH加入量对其晶体结构、形貌和孔结构的影响,测定了273.4,298和333K下CO2和N2在MIL-101(Cr)NH2上的等温吸附曲线,并对其性质进行了表征.结果表明,加入适量碱(NaOH:NH2BDC=4:2,摩尔比)可得到粒径约40nm的MIL-101(Cr)NH2纳米颗粒,其BET比表面积可达2594m2/g,孔容为2.11cm3/g,273.4K时CO2的吸附量可达25.9mmol/g,CO2与N2的理想分离系数为19.4.     

Fe3O4@TiO2@SiO2@Ag光催化剂的制备及其光催化活性研究

采用溶剂热法和溶胶-凝胶法合成了磁性Fe₃O₄@TiO₂@SiO₂复合光催化剂,再通过巯基改性,使二氧化硅表面原位合成银纳米颗粒,最终形成目标光催化剂。利用XRD、FT-IR、XPS、SEM、VSM等分析测试手段对该催化剂的组成、结构、形貌及其磁学性能进行表征。通过光催化降解40 mL罗丹明B溶液(pH 5.3,30 mg/L),催化剂按1 g/L加入反应体系,光照120 min时,罗丹明B溶液的降解率达96.22%。相同条件重复循环实验10次,罗丹明B溶液降解率仅下降4.32%,表明Fe₃O₄@TiO₂@SiO₂@Ag磁性光催化剂具有出色的光催化活性和循环使用性。     

g-C3N4/Fe3O4/MnO2光催化剂制备及光催化性能研究

以尿素和铁盐为原料,负载了MnO₂,利用原位沉淀法与煅烧法制备g-C₃N₄/Fe₃O₄/MnO₂复合材料。使用XRD、FT-IR、UV-Vis DRS对合成的部分光催化剂进行表征。结果表明：g-C₃N₄为类石墨的层状结构,Fe₃O₄和Mn O₂通过分子间作用力与g-C₃N₄复合。在不同反应条件下的可见光诱导的光催化实验表明,当m(Mn)∶m(g-C₃N₄/Fe₃O₄)=1∶1时,g-C₃N₄/Fe₃O₄/MnO₂复合材料具有出色的降解污染物的能力,其中光降解反应的优化条件为g-C₃N     

Cu-TiO2/SiO2制备及其光催化还原水中硝酸盐氮的研究

采用溶胶凝胶法制备了Cu-TiO_2/SiO_2催化剂,用XPS、XRD、SEM和UV-Vis对催化剂进行表征与分析。以催化剂对水中硝酸盐氮的还原效果为评价标准,研究其催化性能。结果表明:本实验条件下,当Cu~(2+)、TiO_2两者质量比是0. 5%时所制备的催化剂光催化还原水中NO_3-N效果最好,催化剂中的铜以CuO的状态存在,Cu掺杂不会严重影响催化剂中锐钛矿型TiO_2晶型结构和粒径。     

CeO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及其性能研究

采用高温聚合有机物前驱体的方法,以三聚氰胺为前驱体,制得类石墨型氮化碳(g-C₃N₄)粉末,采用水热法制得CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂,对其进行了表征,考察了CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂在可见光下处理亚甲基蓝的性能,并对CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂进行回收实验、吸附实验以及光催化动力学分析。结果表明,CeO₂/g-C₃N₄中g-C₃N₄和CeO₂分别为石墨相和萤石相,复合CeO2使得g-C₃N₄的吸附性能有了大的提高,15 min能达到吸附平衡,吸附82.5%的亚甲基蓝;45 min后对亚甲基蓝处理率达到99.45%,远远快于g-C₃N₄。CeO₂/g-C₃N₄在5次使用后仍然可以保持73.1%的净化效果。亚甲基蓝处理过程包括吸附和光解2部分,光解反应符合一级动力学方程。     

可见光响应氧化铁复合TiO2光催化剂的制备及其性能研究

以尿素铁(Ⅲ)配合物和钛酸四丁酯为前驱物,采用注入法制备了不同Fe2O3复合比的TiO2纳米粉体,通过DTATG 、XRD、XPS和UV-Vis的测试,表征其物相结构、样品表面元素存在形式和光谱学性质;并以甲基橙光降解反应为探针反应,分别以紫外光和可见光为光源测试其光催化活性.结果表明,复合Fe2O3后的TiO2纳米粉体为锐钛矿型,样品表面铁元素主要以Fe(Ⅲ)形式存在,并且其UV-Vis光谱吸收曲线有明显的红移现象;Fe2O3的复合明显提高了TiO2光催化剂的紫外和可见光催化活性;Fe2O3的最佳复合比为1 mol％.