模拟太阳光下Ho掺杂TiO2纳米晶的光催化性能

采用氙灯模拟自然条件下的太阳光,以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价了通过酸催化的溶胶-凝胶法制备的稀土Ho掺杂改性TiO2纳米晶的光催化活性及对甲基橙水溶液总有机碳(total organic carbon,TOC)的去除效果.用X射线衍射和紫外可见分光光度计表征了Ho掺杂纳米TiO2的微晶尺寸,晶体结构与光学性能.结果表明:Ho掺杂可以抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变.抑制TiO2晶粒增长,使TiO2的光吸收带边发生蓝移且有利于对可见光的吸收,从而使Ho掺杂TiO2在模拟太阳光下光催化降解甲基橙的能力得到明显提高.但样品对甲基橙水溶液TOC的去除效果要滞后于其对色度的去除.     

中空核壳型光催化剂Co_3O_4 @ TiO_2的制备及其降解优化

采用软膜板法制备中空Co_3O_4微球,进而结合溶剂热法在其表面包覆TiO_2壳,制备出中空核壳型Co_3O_4@TiO_2光催化剂。同时,以罗丹宁B稀释溶液为模拟污水,对影响光催化效果的三种因素:光照强度(12～24μW/cm~2)、初始pH (6～8)、光催化剂浓度(60～80mg/L)进行模拟降解实验,通过构建数学响应面模型得到最佳的降解条件。     

模拟太阳光下稀土Gd掺杂了TiO2纳米晶的光催化性能研究

以甲基橙的光催化降解为探针反应,采用氙灯模拟自然条件下的太阳光,评价了通过酸催化的溶胶-凝胶法制备的稀土Gd掺杂改性TiO2纳米晶的光催化活性及对甲基橙水溶液TOC的去除效果.运用XRD和UV-Vis DRS表征技术考察了Gd掺杂对纳米TiO2的微晶尺寸、晶体结构与光学性能的影响.结果表明,Gd掺杂可以抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,阻碍TiO2晶粒增长,使TiO2的光吸收带边发生蓝移且有利于对可见光的吸收,从而使Gd掺杂TiO2在模拟太阳光下光催化降解甲基橙的能力得到明显提高,但样品对甲基橙水溶液TOC的去除效果要滞后于其对色度的去除.     

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。     

MgFe_2O_4抗菌材料的制备及其抗菌性能研究

本次项目通过水热合成法制备纳米MgFe_2O_4材料并研究其抗菌性能。利用X射线衍射来表征材料,用平板计数法研究MgFe_2O_4材料的抗菌活性。抗菌实验表明,MgFe_2O_4纳米材料对革兰氏阴性大肠杆菌(E.coli)及革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(S.aureus)表现出优异的抗菌活性,抗菌性能随浓度增加而提高,在光照条件下材料浓度为100 mg/L时,材料的抗菌性能最佳,可达99%。     

纳米CuO/CoFe2O4-TiO2模拟太阳光降解亚甲基蓝的性能

采用溶胶-凝胶法制备CuO/CoFe2O4粒子,并与P25复合制备纳米催化剂CuO/CoFe2O4-TiO2.通过模拟太阳光催化降解亚甲基蓝,对催化剂活性进行研究,采用SEM、TEM、XRD和UV-Vis DRS方法对催化剂进行表征.结果表明,CuO/CoFe2O4粒子均匀分散在P25微粒表面,平均粒径为60 nm.并...     

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%。     

模板剂-水热法合成纳米ZnFe2O4-TiO2光催化剂

研究了以多孔陶粒浮球为载体,采用模板剂-水热法制备了纳米ZnFe2O4／TiO2复合光催化剂膜。主要研究了ZnFe2O4的掺杂对TiO2晶相结构、烧结温度、吸光性能及其光催化活性的影响和模板剂PEO20PPO70PEO20即P123的添加对ZnFe2O4／TiO2复合光催化剂膜性能的影响。采用XRD、UV—Vis吸光光谱、SEM和EDS等对ZnFe2O4／TiO2复合光催化剂膜的性能进行了表征。研究结果表明,适量掺杂ZnFe2O4,可以使TiO2成为催化活性较好的锐钛矿相;适量的添加模板剂P123可以提高TiO2的比表面积,P123与TiO2的摩尔比为0．02：1时催化效果最好,这时ZnFe2O4/TiO2光催化剂对甲基橙脱色率在40min时可以达剑80％以上。     

HZSM-5负载CoFe2O4光催化剂的结构及光催化性能

采用浸渍法制备了以HZSM-5为载体的CoFe2O4光催化剂,利用X射线衍射仪、UV-Vis漫反射光谱仪、氮吸附比表面仪对样品进行了表征,发现HZSM-5表面负载有CoFe2O4复合氧化物,且负载后的比表面积明显增大.通过对HZSM-5负载CoFe2O4光催化剂的光催化性能研究得到12%CoFe2O4/HZSM-5在6...     

BaFe2O4/BaSO4复合光催化剂的制备及降解罗丹明B废水的活性研究

采用化学法、传统溶胶凝胶法和低温烧结技术合成了BaSO₄、BaFe₂O₄和BaSO₄/BaFe₂O₄复合物光催化剂。X射线粉末衍射和傅里叶红外光谱分析表明,BaSO₄和BaFe₂O₄复合后未改变主晶格相的结构。表面形貌分析发现,BaSO₄颗粒细小均匀,BaFe₂O₄颗粒较大且形貌不规则;当二者复合后颗粒尺寸变化较为明显。紫外可见吸收谱分析表明,5%BaSO₄/BaFe₂O₄复合物光催化剂具有强的紫外可见光吸收能力;BaSO₄、BaFe₂O₄、5%BaSO₄/BaFe₂O₄和10%BaSO₄/BaFe₂O₄复合物光催化剂的E_g值分别为3.23、2.89、2.74、2.26 eV。光催化结果表明,5%BaSO₄/BaFe₂O₄光催化剂在降解罗丹明B染料方面比其他几种催化剂显示出了更高的光催化活性。光催化机理分析发现,空穴、羟基自由基和超氧自由基在染料降解过程中扮演了至关重要的角色。     

纳米复合光催化剂Ag@TiO2日光辐照下催化性能

对自制Ag@TiO2光催化剂日光下光催化降解甲基橙模拟污染物的可行性进行了研究,探讨了反应时间、pH值、H2O2用量、催化剂浓度和催化剂重复使用对甲基橙光催化降解效果的影响.结果表明,在H2O2协同作用下,Ag@TiO2光催化剂可以快速降解溶液中的甲基橙,晴好天气下20 min溶液可褪至无色.     

Sn4+掺杂CuFe2O4有效降解亚甲基蓝染料废水的研究

以凝胶-溶胶法制备了不同含量Sn4+掺杂CuFe2O4样品,利用X 射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的晶体结构和微观形貌进行了表征.以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,考察了不同含量Sn4+掺杂CuFe2O4样品的催化效果.研究表明:Sn4+掺杂量为5%时,所制样品有好的结晶度.当5% Sn4+掺杂CuFe2O4用量为0.02 g,过氧化氢用量为0.2 mL,温度298 K,反应时间为120 min时,50 mg/L亚甲基蓝溶液的脱色率可达85%.动力学研究表明其降解过程近似为一级反应,反应速率常数达0.0155 min-1.     

Synthesis,Characterization and Photocatalytic Activity of New Photocatalyst ZnBiSbO4 under Visible Light Irradiation

In this paper, ZnBiSbO₄ was synthesized by a solid-state reaction method for the first time. The structural and photocatalytic properties of ZnBiSbO₄ had been characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, transmission electron microscope and UV-visible spectrometer. ZnBiSbO₄ crystallized with a pyrochlore-type structure and a tetragonal crystal system. The band gap of ZnBiSbO₄ was estimated to be 2.49 eV. The photocatalytic degradation of indigo carmine was realized under visible light irradiation with ZnBiSbO₄ as a catalyst compared with nitrogen-doped TiO₂ (N-TiO₂) and CdBiYO₄. The results showed that ZnBiSbO₄ owned higher photocatalytic activity compared with N-TiO₂ or CdBiYO₄ for the photocatalytic degradation of indigo carmine under visible light irradiation. The reduction of the total organic carbon, the formation of inorganic products, SO₄²⁻ and NO₃⁻, and the evolution of CO₂ revealed the continuous mineralization of indigo carmine during the photocatalytic process. One possible photocatalytic degradation pathway of indigo carmine was obtained. The phytotoxicity of the photocatalytic-treated indigo carmine (IC) wastewater was detected by examining its effect on seed germination and growth.     

CuFe2O4/硅藻土复合材料活化过一硫酸盐降解酸性橙7

通过柠檬酸辅助溶胶凝胶法制备了一种磁性复合材料CuFe2O4/硅藻土（CFD）。通过SEM、XRD、FTIR、XPS表征分析了材料的微观形貌结构和元素价态，并探讨了不同氧化体系、CFD质量浓度、PMS质量浓度、溶液初始pH、反应温度、阴离子种类等对CFD体系降解酸性橙7（AO7）的影响。结果表明，CFD上的球状颗粒CuFe2O4能够分散地负载在硅藻土上，减少了纯CuFe2O4的团聚，且CFD复合材料上的表面羟基及Fe3+/Fe2+、Cu2+/Cu+之间的价态循环参与了PMS的活化。在CFD质量浓度为0.5 g/L、PMS质量浓度为0.3 g/L，AO7质量浓度为50 mg/L，反应温度为30 ℃的最佳条件下，60 min时的AO7降解率为96.88%，CFD+PMS体系降解AO7过程符合准一级动力学模型，且相比于纯CuFe2O4+PMS体系，对AO7的降解速率常数提升了1.98倍。单因素影响试验结果表明，CFD+PMS体系的pH适用范围广（5~11），具有较低的活化能（Ea=31.77 kJ/mol）。猝灭试验表明，降解过程的主要活性物质为1O2和?O2-，同时也有SO4-?、?OH产生。     

Chemical-looping gasification of coal with CuFe2O4 oxygen carriers: The reaction characteristics and structural evolution

In this study, coal gasification to produce synthesis gas by chemical looping was investigated with CuFe₂O₄ oxygen carriers (OCs), including the reaction characteristics and structural evolution process. It was found that the presence of a CuFe₂O₄ OC increases the gasification reaction rate of coal in comparison to the use of inert bed material (silica sand). The CuFe₂O₄ OC enhanced the performance of hematite and improved the ability to produce syngas of CuO OCs. During the chemical looping process, CuFe₂O₄ was reduced to Fe₃O₄ and Cu. Furthermore, N₂ adsorption/desorption and scanning electron microscopy images verified that the released O₂ and the generated CO₂ by the CuFe₂O₄ OCs improved the carbon conversion and facilitated the pore opening and expansion shown by the increase in specific surface area. This can be used as a theoretical reference that can be used to gain a better understanding of the microscopic mechanism for how CuFe₂O₄ OCs can accelerate the chemical looping gasification of coal.     

二氧化钛溶胶日光下降解亚甲基蓝的研究

以自制TiO2溶胶为光催化剂,采用日光作为光源,研究了亚甲基蓝水溶液被光催化降解的各种影响因素.实验结果表明,TiO2溶胶光催化活性较高,在选定的实验条件下,对一定浓度的亚甲基蓝溶液降解率可达到80%以上.     

SDBS辅助合成Y2O3/Ag3VO4光催化剂及其催化可见光降解罗丹明B

以V2O5, AgNO3和Y(NO3)3×6H2O为原料、十二烷基苯磺酸钠为辅助剂,采用直接沉淀法和浸渍法制备单斜晶相Ag3VO4和Y2O3/Ag3VO4复合催化剂,表征了产物的结构和形貌,并分析了其形成机理;在可见光下研究了其催化可见光降解罗丹明B(RhB)的性能. 结果表明,所得Y2O3/Ag3VO4复合催化剂吸收边相对纯相Ag3VO4发生红移,禁带宽度减小至1.83 eV,电子-空穴对复合几率降低,对RhB有较好的可见光催化活性和稳定性,可见光照射15 min后,0.08 g 3% Y2O3/Ag3VO4催化200 mL 8 mg/L RhB溶液的降解率达94.2%.     

溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备CaIn_2O_4可见光催化剂研究

传统的TiO2光催化剂仅能在紫外光的激发下有效光降解有机污染物,而新型的CaIn,2O4光催化剂则能在可见光下有效降解有机物.目前多采用固相反应法来制备CaIn2O4光催化剂,固相反应的缺点是反应温度高、时间长、反应不充分,且所得产物颗粒粗.针对固相反应法的不足,今新采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了CaIn2O4光催化剂,在较低煅烧温度下得到了颗粒度细并且均匀的产品;还研究了体系Ph与煅烧温度的影响,得到了较好的工艺参数.实验所制备的CaIn2O4光催化剂可在2 h内完全降解自然光照射下浓度为10 mg·L-1的亚甲基兰溶液,光降解效果好于固相法产品,实现了采用简便的方法制备高活性CaIn2O4光催化剂的目的.