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....     

ZnO/g-C3N4异质结光催化材料的制备及对吡啶的降解

采用蒸发溶剂-高温热聚合法制备了ZnO/g-C₃N₄异质结光催化材料,采用XRD、FTIR、TEM、XPS、UV-vis DRS、PL、TPC和EIS等表征技术对其进行了详细系统的表征,评价了ZnO/g-C₃N₄光催化降解吡啶的活性和稳定性,采用L₉(3⁴)正交实验考察了不同因素对光催化性能的影响,并对光催化机理进行了探讨。XPS和TEM结果证明了ZnO和g-C₃N₄之间异质结的形成,异质结的形成有效促进了光电子-空穴的分离,提高了光吸收,拓宽了光谱范围。在ZnO/g-C₃N₄复合光催化剂投加量为50 mg、ZnO与g-C₃N₄质量比为1∶2、吡啶初始质量浓度为20 mg/L和体系p H为7.0的条件下,可见光照射60 min后ZnO/g-C₃N₄对吡啶的光催化降解率达到了98.9%...     

Ag/Ag3PO4光催化降解乳酸左氧氟沙星

以AgNO3和Na2HPO4为原料,采用离子交换和超声辅助光致还原法制备具有可见光响应的高活性光催化剂Ag/Ag3PO4。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外–可见漫反射光谱等手段对其进行表征。以乳酸左氧氟沙星为模拟自然水体中残留的抗菌药物对光催化剂的性能进行了测定,考查了溶液初始pH值、乳酸左氧氟沙星初始浓度、催化剂用量、自由基清除剂对光催化效果的影响。结果表明:Ag/Ag3PO4光催化剂对乳酸左氧氟沙星表现出较强的光降解能力,当溶液pH=7、Ag/Ag3PO4用量为75mg、500W的可见光照射15min时,对初始浓度为30μmol/L乳酸左氧氟沙星降解率达到93.5%;循环使用4次后,光催化能力没有显著降低。电子空穴(h+)和超氧阴离子自由基(O2–)在光催化降解乳酸左氧氟沙星过程中起主要作用。     

g-C3N4/TiO2复合材料的制备及可见光催化降解硝基苯

采用原位合成法在TiO₂纳米管上沉积g-C₃N₄对材料进行改性,通过改变尿素的质量浓度制备了一系列不同负载量的g-C₃N₄/TiO₂复合材料(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g·L^-1 g-C₃N₄/TiO₂ NTs),然后在可见光条件下考察了g-C₃N₄/TiO₂复合材料光催化降解硝基苯的性能,并对材料做了相关的表征分析和自由基清除实验。结果表明：将g-C₃N₄负载到TiO₂纳米管上可以显著提高光催化活性,可能是由于g-C₃N₄和TiO₂之间形成了异质结,延长了载流子的寿命,阻碍了电子与空穴的复合,从而提升了复合材料的光催化活性。     

g-C3N4/BiOBr异质结对罗丹明B可见光催化活性研究

采用硝酸剥离的二维g-C_3N_4纳米片为基材,通过分散掺杂溴化钾(KBr)和五水合硝酸铋(Bi(NO_3)_3·5H_2O),构建了花状的g-C_3N_4/BiOBr异质结,采用x射线衍射、场发射扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱等研究了制备的复合光催化剂的微观结构和形态特征。该异质结对罗丹明B为代表的一系列偶氮类化合物产生光催化降解性能。良好的结果可归结于异质结的形成可以充分捕获催化剂表面的光激化电子,同时提高了光生载流电子的转移和分离效率,催化性能,稳定性以及降解率等。     

Ag3PO4/WO3复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

通过原位沉淀法制备了Ag₃PO₄/WO₃复合光催化材料并用于降解盐酸四环素(TC),利用SEM、XRD、FTIR、XPS和UV-vis DRS等手段对合成材料的表观形貌、化学组成和分子结构等进行了表征,并以可见光下催化降解TC(10 mg/L)的效果来评价材料的光催化性能。与单一Ag₃PO₄和WO₃相比,可见光照射60 min后,Ag₃PO₄/WO₃复合材料对TC具有更高的光降解性能,WO₃质量分数为25%时性能最优,TC降解率达到最高84.82%,且经5次循环后仍具有较好的光催化活性。通过对自由基捕获试验以及对电子顺磁共振(ESR)光谱的分析,明确h⁺和O₂^·-为Ag₃PO₄/WO₃复合材料光催化降解TC过程中的主要活性物质,推断出Ag<...     

Z型PbWO4/WO3异质结的制备及其在工业污水处理中的应用

通过一步水热法成功制备了PbWO₄/WO₃异质结,利用XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、XPS、EIS等表征手段对样品的结构和性质进行表征,以工业含油废水为目标污染物,评价其光催化活性。结果表明,Pb WO₄和WO₃能带结构符合“Z”型异质结结构,能够显著提高光生载流子的分离效率。在光催化降解含油废水实验中,PbWO₄/WO₃异质结样品的COD去除率达到了94.9%,一级反应速率常数为0.9725h^-1,是WO₃和PbWO₄样品反应速率常数的7.77倍和13.20倍。循环实验表明,PbWO₄/WO₃异质结样品稳定性良好。自由基捕获实验证明,h⁺、·O₂^-和·OH均为降解过程中的活性物种。     

氰酸酯树脂/表面多步接枝改性γ-Si3N4复合材料制备及性能

通过硅烷偶联剂A-1120对立方氮化硅(γ-Si₃N₄)粒子进行表面初步接枝,再以甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体对经过初步接枝的γ-Si₃N₄粒子进行表面二次接枝,实现了对该粒子的表面多步接枝改性。将改性后粒子加入氰酸酯树脂（CE）中,制备了CE/γ-Si₃N₄复合材料,考察了CE/γ-Si₃N₄复合体系的黏度变化,表征了复合材料的力学性能、热稳定性和介电性能。结果表明,经表面多步接枝后γ-Si₃N₄粒子的加入,使复合材料的综合性能得到了改善,一方面其力学性能、热稳定性、介电性能较纯CE固化物得以提高,另一方面,复合体系的黏度较低,更有利于复合材料固化工艺的优化。当经过两次表面接枝改性的γ-Si₃N₄ （记作SN3）粒子用量达到CE单体质量5%时,复合材料的冲击强度由纯CE固化物的8.42 kJ/m²提高到...     

C4生产MMA原料预分馏工段的模拟优化

利用Aspen Plus模拟软件对C₄氧化生产MMA原料预分馏工段工艺流程进行模拟,并利用Aspen Plus中Sensitivity模块对T1001塔进行优化。根据物系性质选择NRTL热力学方程,采用RadFrac模块建立模拟流程并进行计算;考察了操作参数对T1001塔塔顶产品中异丁烯及正丁烷回收率的影响,得到优化的操作参数:理论塔板数97、回流比3.2、塔顶压力5.43 bar、萃取剂进料位置第11块板、萃取剂进料温度45℃,此时塔顶产品中异丁烯的回收率达99.6%,正丁烷的回收率为0.8%。     

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％.     

g-C_3N_4/ZnO复合材料的制备、表征及可见光催化性能

以一步法原位合成了g-C_3N_4/ZnO异质结复合材料,评价其在可见光下降解亚甲基蓝(MB)的光催化活性,并探讨了g-C_3N_4/ZnO的光催化机制。运用XRD、FTIR、SEM和UV-Vis DRS对所合成的复合材料进行表征。结果表明,经复合后g-C_3N_4和ZnO紧密结合,构建了异质结,提高了光生电子空穴的分离效率,并且在可见光区表现出较强的光响应性;当g-C_3N_4的质量分数为19%时,复合材料g-C_3N_4/ZnO降解MB的反应速率常数为0.020 6 min-1,是纯g-C_3N_4的3.8倍。催化剂重复使用5次,仍保持较高的光催化活性。     

g-C3N4/ZnO复合材料的制备、表征及可见光催化性能

以一步法原位合成了g-C3N4/ZnO异质结复合材料,评价其在可见光下降解亚甲基蓝（MB）的光催化活性,并探讨了g-C3N4/ZnO的光催化机制。运用XRD、FT-IR、SEM和UV-Vis DRS对所合成的复合材料进行表征。结果表明,经复合后g-C3N4和ZnO紧密结合,构建了异质结,提高了光生电子-空穴的分离效率,并且在可见光区表现出较强的光响应性;当g-C3N4的质量分数为19%时,复合材料降解MB的反应速率常数为0.0206min-1,是纯g-C3N4的3.8倍。催化剂重复使用5次,仍保持较高的催化活性。     

Z型异质结Fe3O4@MoS2@SDS光催化降解抗生素的研究

通过超声的方法将十二烷基硫酸钠(SDS)修饰至Fe₃O₄@MoS₂表面,得到Z型异质结Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化剂,考察了Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化降解四环素(TC)的降解率。结果表明,在光照2 h后,Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的去除率达到89.7%,远高于Fe₃O₄@MoS₂(57.6%)、MoS₂(43.4%)、Fe₃O₄(26.7%);Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的光降解过程符合一级动力学。在TC的光降解过程中h⁺、·O^-₂、·OH...     

Bi_2WO_6-SrTiO_3异质结的制备及可见光催化性能研究

采用两步水热法制备出不同比例Bi_2WO_6-SrTiO_3异质结,对其进行XRD、SEM、BET、紫外可见漫反射(DRS)等表征测试。并在室温下以氙灯为光源,对不同比例Bi_2WO_6-SrTiO_3异质结进行吸附与光降解测试。结果表明20 mg/L甲基橙2 h内降解率最高可达95%,且对甲基蓝、刚果红均有降解效果。Bi_2WO_6与SrTiO_3形成了异质结结构有效的抑制了光生载流子与空穴的复合,增强了界面电荷传输效率,使光催化效率得到了提高。     

ZnWO4/WO3异质结的构建及其在工业污水处理中的应用

通过一步水热法成功合成ZnWO₄/WO₃异质结样品,采用XRD、Raman、SEM和EDS对样品的结构和形貌进行分析。在光催化降解实验中,ZnWO₄/WO₃异质结样品对Rh B、环丙沙星和含油污水的降解率分别为96.8%、87.3%和82.9%,一级反应速率常数分别为0.6620h^-1、0.4263h^-1和0.3653h^-1,较纯ZnWO₄和WO₃均有大幅度提高。电化学阻抗谱、光电流分析和能带结构分析证明,ZnWO₄和WO₃能带结构符合Ⅱ型异质结,能够提高光生载流子的分离效率,进而提高光催化活性。     

Z型SnO/g-C3N4光催化剂的制备及其性能研究

通过热聚合法并辅助超声沉淀法,以g-C₃N₄为原料制备了SnO/g-C₃N₄复合光催化材料。利用XRD、FTIR、FESEM、DRS和PL等表征手段对制备的样品进行形貌和结构分析。以RhB为探针分子,在可见光下考察SnO/g-C₃N₄复合材料的光催化性能。结果发现,SnO/g-C₃N₄复合材料形成了Z型异质结,其光催化性能比单一g-C₃N₄显著提高,当RhB初始浓度10 mg/L,光催化剂用量为0.1 g/L时,在19 W的低功率紫外灯下辐射120 min后,RhB的降解效率可达93.28%,其反应速率常数为单一g-C₃N₄的6.2倍。自由基猝灭实验发现,在降解有机污染物时,SnO/g-C₃N₄中主要的活性物种为·OH和·O^-₂,对SnO/...     

光催化剂V2O5/CdS/g-C3N4的制备、表征及降解苄基苯基醚性能

通过热聚合法,以g-C₃N₄为原料制备了V₂O₅/CdS/g-C₃N₄复合光催化材料。借助XRD、FTIR、SEM和UV-Vis等表征手段对所制备的光催化剂进行物相组成与外观形貌与分析,并初步探讨催化反应机理。选用木质素模型化合物苄基苯基醚为目标降解物,300 W高压汞灯为光源,研究V₂O₅/CdS/g-C₃N₄复合光催化剂的光催化性能。结果表明,当催化剂投加量为10%(质量分数)时,苄基苯基醚在50%乙腈水溶液中紫外光照射2 h时降解率可达95.9%,是纯g-C₃N₄的1.58倍,其主要产物苯酚的选择性可达30%。通过活性物种捕获实验推断,·O^-₂为该光催化过程中主要的活性基团;经过4次循环实验表明,V₂O₅/CdS/g-C_3<...     

Ag/Ag3PO4/TiO2双异质结催化剂的制备及光催化性能研究

通过紫外光诱导将Ag纳米颗粒沉积在Ag_3PO_4/TiO_2上,构建了Ag/Ag_3PO_4/TiO_2双异质结催化剂,通过废水中残留非那西丁(PNT)降解实验探究其光催化性能。结果表明,在紫外光照射下,以Ag/Ag_3PO_4/TiO_2为催化剂,当Ag_3PO_4质量分数为10%、催化剂用量为0.5 g·L~(-1)、初始pH值为9.0、PNT初始浓度为20 mg·L~(-1)时,PNT的降解效果最好,降解率最高可达97%。光致发光光谱显示,Ag的沉积导致Ag_3PO_4/TiO_2的光催化性能明显增强,对光生电子的转移产生积极作用,对电子-空穴对的复合产生抑制作用。     

掺杂Tb的TiO2异质结的制备

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Tb的TiO2粉末,再由其制备得到TiO2/Tb-TiO2复合催化剂粉末。使用SEM手段进行了表征,在可见光照射下,对罗丹明B溶液进行脱色反应实验,以研究不同Tb掺杂量以及不同复合比例对异质结催化活性的影响。结果表明,Tb-TiO2催化剂的光催化活性比纯TiO2好;而异质结结构TiO2/Tb-TiO2复合催化剂比纯TiO2光催化性能更高,但比Tb-TiO2光催化性能略差。     

2D/2D WO3/Ag:ZnIn2S4 Z型异质结复合物的构筑及可见光催化性能

构筑Z型异质结复合物是光催化领域解决电子-空穴对复合较快的常用方法,其独特的双光子体系能高效的提升光催化速率而备受关注。本文通过水热法原位构筑二维/二维(2D/2D)WO₃/Ag:ZnIn₂S₄ Z型异质结复合物,并且利用透射电子显微镜(TEM)、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)、光电化学(PEC)和荧光光谱(PL)对其微观形貌、物相结构、元素化学态和光电性能等进行表征分析,以及采用可见光(加λ>420 nm的滤光片)照射来评价2D/2D WO₃/Ag:ZnIn₂S₄ Z型异质结复合物光解水制氢气和光降解甲基橙(MO)的催化性能。结果表明,在2D/2D WO₃/Ag:ZnIn₂S₄ Z型异质结复合物中,随着Ag:ZnIn₂S₄的含量增加,光催化性能也显著增强。当Ag:ZnIn₂S₄的质量分数为35.0%时,复合物表现出最佳的制氢速率(158.93 μmol.g_-1^.h_-1⁾与降解速率(0.18 min_-1^),这为基于WO₃纳米片设计和构筑2D/2D Z型异质结复合物用于可见光催化制氢和污染物降解提供了新的见解。