Hg掺杂CdS的制备及可见光降解有毒有机污染物

采用镉硫共沉淀方法制备了Hg掺杂CdS(HgxCd1-xS)光催化剂,运用X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱对所制备的催化剂进行了表征;利用可见光催化降解罗丹明B(Rhodi-amine B,RhB)和2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)为探针反应,对HgxCd1-xS可见光催化活性进行了研究,通过跟踪RhB降解过程中吸收光谱的变化和总有机碳(TOC),评价了HgxCd1-xS对有机物的氧化降解及深度矿化能力.结果表明:HgxCd1-xS催化剂为立方晶型,Hg的最佳掺杂量为5%,其禁带宽度约为2.15 eV,对RhB和2,4-DCP均有较好的降解效果,实验条件下30 min RhB褪色率为100%,RhB的30 h矿化率为45.5%,2,4-DCP的16 h降解率达55%.HgxCd1-xS可见光光催化降解RhB具有较高的稳定性,Hg的掺杂能有效降低CdS光腐蚀问题.通过ESR跟踪测定光催化反应过程中产生的自由基,表明降解过程涉及·OH机理.     

铈掺杂纳米二氧化钛可见光光催化降解苯酚性能

研究了Ce掺杂纳米二氧化钛作为光催化剂,在可见光条件下光催化降解苯酚的过程,并分别测试了Ce掺杂量、锻烧温度、焙烧时间、pH值以及催化剂用量等因素对苯酚溶液光催化降解过程的影响,同时总结了铈掺杂纳米二氧化钛可见光光催化降解苯酚性能的最佳条件,以希冀给予相关研究人员一些可行性的帮助和指导。     

新型三元复合可见光催化剂Au/Bi_2WO_6/RGO的制备及其性能

采用溶剂热法制备钨酸铋/石墨烯(Bi_2WO_6/RGO)光催化剂,然后利用光还原法将Au纳米颗粒沉积于该二元光催化剂表面,制备出Au/Bi_2WO_6/RGO三元复合可见光催化剂。运用X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)和透射电镜(TEM)对催化剂的晶体结构、光吸收性能、形貌性能进行了分析表征。以罗丹明B (Rh B)为模拟污染物,评价了该催化剂的可见光催化性能。结果表明,RGO和Au纳米颗粒的引入,增强了Bi_2WO_6可见光吸收,同时抑制了光生载流子的复合,从而提高Bi_2WO_6可见光催化降解RhB的性能。     

纳米银修饰介孔二氧化钛及其可见光下光催化抗菌性能的研究

以P123为模板制备介孔二氧化钛(m-TiO_2),借助光还原法制备m-TiO_2-Ag复合材料。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等对m-TiO_2-Ag复合材料进行表征。以甲基橙(MO)和罗丹明B(RhB)为脱色降解模型,测定质量分数不同的载Ag样品在可见光下光催化性能。利用生长曲线和抑菌环检测其抗菌性能。结果表明,纳米银掺杂可以显著提高介孔二氧化钛(m-TiO_2)在可见光下催化降解染料的性能,并对测试菌展现出良好的抗菌性。     

可见光响应的Bi-TiO_2的制备及其对间苯二酚的降解作用

以钛酸四丁酯、硝酸铋为原料,采用水热法制备铋掺杂TiO2光催化剂（Bi-TiO2）。所得材料用X射线衍射、透射电子显微镜、X射线能谱、X射线荧光光谱、UV–Vis漫反射等测试手段分析。结果显示水热法可以直接合成锐钛型纳米TiO2。铋在TiO2中的掺杂方式为Bi3＋替位取代TiO2中Ti4＋。样品具有较大的比表面积,其最大达31.2 m2/g。铋掺杂能引起TiO2光催化剂的吸收光谱明显红移,从而具备较好的可见光响应性。以降解间苯二酚为探针反应研究其可见光催化性能,纯TiO2光催化活性极低,而Bi-TiO2具有较高的可见光催化性能,当铋掺杂量为1.00%时光催化性能最佳。UV–Vis光谱和高效液相色谱显示间苯二酚在70W金卤灯下反应120min能完全分解。     

掺N纳米ZnO的制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶法合成纳米ZnO,用碳酸铵溶液浸渍的方法对其进行N掺杂。利用X射线衍射仪,透射电子显微镜,X射线能谱仪,Fourier红外光谱仪,X射线光电子能谱仪,紫外-可见光谱仪对产物结构进行了表征,通过可见光催化降解甲基橙对N-ZnO的光催化活性进行了考察。结果表明:合成的ZnO颗粒大小在20～30 nm,N的掺杂没有改变ZnO的晶型,N在ZnO晶格中形成N—Zn—O键;N掺杂拓宽了ZnO的可见光吸收范围。N-ZnO作为光催化剂在可见光作用下能有效降解甲基橙,表现出较高的可见光催化活性。当(NH4)2CO3和ZnO的摩尔比为0.20时,N-ZnO的光催化性能最好。     

纳米Ce-WO3-TiO2光催化剂的制备及性能

采用溶胶-凝胶(sol-gel)和浸溃相结合的方法制备了纳米Ce-WO3-TiO2光催化剂,用X射线衍射(XRD)和紫外-可见慢反射光谱进行了表征,并以甲基橙为模拟有机污染物进行了降解实验.结果表明,相对于单纯的TiO2,WO3耦合的TiO2和Ce掺杂的TiO2光催化剂,Ce-WO3-TiO2纳米复合光催化剂的平均粒径更小,光的吸收带边发生更大的红移.当掺杂量Ce,wO3和TiO2的物质的量之比为2.0:1.0 :100时,Ce-WO3-TiO2光催化的活性最高.甲基橙90 min的降解率达92%,比单纯TiO2的光催化活性提高80%.     

AgBr-Ag3PO4-CSs三元复合光催化剂的制备及性能

以AgNO_3、KBr、Na_2HPO_4和碳球(CSs)为原料,通过共沉淀法制备了高活性的AgBr-Ag_3PO_4-CSs三元复合光催化剂。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和X射线光电子能谱等对复合催化剂的结构、形貌、光吸收范围及价态进行了表征,通过可见光下降解罗丹明B(RhB)和苯酚对复合催化剂的性能进行了考察。结果表明:以CSs为载体,将AgBr和Ag_3PO_4负载在CSs上,当n(AgBr):n(Ag_3PO_4)=4:100时,所得的4%AgBr-Ag_3PO_4-CSs复合催化剂光催化效果最佳,可见光照50 min时,对RhB的降解率达到99.3%;光照60 min时,降解率达到99.5%,几乎降解完全。对苯酚也具有超强的降解能力,捕获剂实验表明空穴为主要活性物种,并且所制备的复合光催化剂循环使用5次后时仍具有较高的光催化活性。     

改性纳米二氧化钛可见光催化降解水体中五氯酚

采用共沉淀-浸渍法制备掺Fe的改性纳米TiO2光催化剂,以五氯酚(PCP)的光催化降解反应为模型,研究了不同光催化剂、不同光催化降解体系对水体中PCP降解效率。结果表明,适量Fe元素掺杂改性TiO2后,光催化剂为锐钛矿型,粒径变小,形貌规则,分散性能良好,且掺杂后可降低纳米TiO2光生电子-空穴对的复合几率,提升光催化剂对可见光子利用率。0.008%Fe-TiO2具有最佳的PCP可见光催化降解效率,降解率达90.3%,超声对光催化氧化降解水体PCP有良好协同作用。该降解反应体系简单、可直接利用可见光,成本低、便于推广。     

γ-Fe_2O_3/BiOI光催化材料的制备及其性能研究

利用水热法合成了新型磁性γ-Fe_2O_3/BiOI纳米复合材料,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)、能谱元素分析(EDS)、磁性表征(VSM)对其结构进行表征。通过在可见光下降解亚甲基蓝(MB),对其光催化性能进行评价,结果表明,5%γ-Fe_2O_3/BiOI磁性复合材料的光催化活性较好,60 min对MB的降解率达到97%。可在外加磁场的作用下实现快速分离与回收。光催化剂的回收循环实验表明,3次循环利用后对MB的光催化降解率仅小幅下降,说明其具有很好的重复稳定性。     

Synthesis and Photocatalytic Activity of N-doped ZnO

采用溶胶–凝胶法合成纳米 ZnO，用碳酸铵溶液浸渍的方法对其进行 N 掺杂。利用 X 射线衍射仪，透射电子显微镜，X 射线能谱仪，Fourier红外光谱仪，X 射线光电子能谱仪，紫外–可见光谱仪对产物结构进行了表征，通过可见光催化降解甲基橙对 N-ZnO 的光催化活性进行了考察。结果表明：合成的 ZnO 颗粒大小在 20～30 nm，N 的掺杂没有改变 ZnO 的晶型，N 在 ZnO 晶格中形成 N—Zn—O 键；N 掺杂拓宽了 ZnO 的可见光吸收范围。N-ZnO 作为光催化剂在可见光作用下能有效降解甲基橙，表现出较高的可见光催化活性。当（NH4）2CO3和 ZnO 的摩尔比为 0.20 时，N-ZnO 的光催化性能最好。     

离子液体水热法辅助合成稀土Ce掺杂ZnO纳米材料的制备及其应用研究

以1-甲基咪唑和氯代正丁烷为原料,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体;以醋酸锌[Zn(Ac)2]、硫酸锌(ZnSO4)和氯化锌(ZnCl2)为锌源,在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体和丙氨酸体系中与硝酸铈反应,经水热合成法制备得到Ce掺杂的纳米ZnO。采用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和红外光谱(FT-IR)对产品进行表征。以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,采用UV-Vis检测,考察了Ce掺杂的纳米ZnO的光催化活性。研究表明,焙烧温度对光催化的晶体结构和光催化活性产生较大的影响;2%Ce/ZnO、焙烧温度为500℃、催化时间为30 min、亚甲基蓝用量0.05 g、pH值为10时降解率可达99.5%以上。     

共掺杂纳米TiO2光催化剂研究进展

在研究纳米TiO2光催化降解有机物机理的基础上,对纳米TiO2催化性能的影响因素、改性方法及掺杂原理等进行了系统的分析。研究分析表明：共掺杂是提高纳米TiO2光催化性能的有效手段。从而为进一步深入研究纳米TiO2光催化剂的制备及其在可见光条件下对难降解有机物的催化降解性能奠定基础。     

Sb_2O_3/BiOBr复合物的制备及其对RhB的去污作用

为了进一步提高BiOBr在可见光范围内的光催化性能,通过简单的低温液相法制备了不同质量掺杂比的三氧化二锑/溴氧化铋(Sb_2O_3/BiOBr)复合光催化材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜形貌分析(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光漫反射(UV-Vis/DRS)、透射电子显微镜(TEM)等对材料进行了表征,并以罗丹明B(RhB)为目标污染物,在模拟可见光条件下研究了复合物对RhB的光催化降解性能。结果表明,Sb_2O_3的掺杂显著提高了复合物的吸附能力;同时,Sb_2O_3的掺杂促进了BiOBr表面羟基(OH~-)的产生,该基团能够有效捕获空穴(h~+),从而提高光催化活性。当Sb_2O_3掺杂量为3%(质量分数)时降解效果最佳,60min内Rh B的降解率比纯相BiOBr提高了20.03%,达到了95.41%。多次重复实验,复合物的光催化性能并没有发生明显的减弱,表明复合物同时也具有较好的稳定性。     

Cu@rGO纳米复合材料的制备及催化性能

采用一步还原法制备Cu@rGO纳米复合材料,通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对Cu@rGO纳米复合材料的结构和形貌等进行了表征,并采用紫外-可见吸收光谱法(UV-Vis),以有机染料罗丹明B(RhB)为模拟污染物考察了其在NaBH4作用下的催化降解性能。结果表明,原料配比rGO:Cu=1:3时,制备的Cu@rGO复合材料中纳米铜呈类球型颗粒,具有极小的纳米尺寸(2.10nm)且粒径分布窄,染料降解实验表明rGO:Cu=1:3的Cu@rGO纳米复合材料对RhB催化降解效果显著,且经过6次循环使用后,其催化活性没有明显变化。     

高效复合可见光催化剂Co-C_3N_4的制备及光催化性能研究

以六水合氯化钴与三聚氰胺为前驱体,经改良制备方法获得一种高效率复合可见光催化剂Co-C_3N_4。通过XRD、XPS和TEM等对该催化剂的表面性质进行了表征分析。并以染料罗丹明B为模拟污染物进行了可见光催化降解研究,系统地研究了Co掺杂量对光催化速率的影响,对相关的光催化剂氧化机理进行了推理。结果表明,m(Fe)∶m(g-C_3N_4)=1%时,制备的Co掺杂g-C_3N_4表现出最佳的光催化性能,45min内罗丹明B的降解率高达95.7%。Co的掺杂是以二价阳离子形式结合于C_3N_4的表面,形成了全新的异质结结构。异质结的形成降低了C_3N_4晶体的带隙能,提高了C3N4对可见光的吸收,抑制了光生电子空穴对的复合,从而提高了C_3N_4的光催化性能。     

一锅法合成C@TiO2复合材料及其可见光催化性能研究

通过简单、绿色的一锅法,在水热条件下合成了高活性纳米C@TiO2光催化剂。对样品进行了透射电镜(TEM)分析、X射线能量色散谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)分析、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)分析、BET分析及在可见光照射下光催化性能测试。结果表明,采用一锅法可以将碳均匀负载在二氧化钛纳米粒子表面;葡萄糖的存在可以抑制金红石矿和板钛矿晶型二氧化钛的产生,有利于形成锐钛矿晶型二氧化钛;XPS结果表明碳未掺杂到二氧化钛晶格中。C@TiO2复合材料可以吸收全光谱范围的可见光,并且在可见光照射下具有良好的光催化活性。分析表明碳与二氧化钛表面的化学作用有效促进了材料的可见光催化性能。此材料合成方法简单、绿色,可见光催化效果好,有较好的工业应用前景。     

铁掺杂纳米ZnO的制备及其光催化降解染料废水的研究

采用水热法,加入柠檬酸作为络合剂,制备了铁掺杂的纳米ZnO光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等测试手段对铁掺杂纳米ZnO的组成和性能等进行了表征。结果表明,铁掺杂ZnO光催化剂是由尺寸均一的100~200 nm的六边柱状颗粒聚集组成。以亚甲基蓝(MB)为模型分子考察了铁掺杂纳米ZnO在紫外光照射下的光催化活性,结果显示,催化活性明显高于未掺杂的ZnO样品,100 min内对亚甲基蓝的降解率可达到96.2%,且催化剂最易分离,可循环使用。     

掺铁二氧化钛纳米晶的制备及其光催化性能

通过溶胶-凝胶法室温制备了掺杂铁二氧化钛纳米晶光催化剂。采用透射电子显微镜、X射线衍射仪、能谱元素分析仪、紫外-可见分光光度计等对所得产物进行表征。以甲基橙为目标降解物,对未掺杂的二氧化钛纳米晶及掺杂铁的二氧化钛纳米晶进行了光催化降解性能研究,并对其降解机理进行了分析。结果表明:适量的铁掺杂有利于提高二氧化钛纳米晶的光催化性能和对甲基橙的降解率。铁的最佳掺杂量为25%[Fe占(Ti+Fe)的摩尔分数]。掺杂铁的二氧化钛纳米晶光催化性能优于纯二氧化钛纳米晶,在光照150min后,甲基橙的降解率达75%以上。     

CNTs/p-g-C3N4复合材料的制备及光催化性能的研究

以三聚氰胺为前驱体,采用热氧化刻蚀的方法,制备得到多孔化结构的类石墨相氮化碳(p-g-C_3N_4)材料,接着引入碳纳米管,混合煅烧制得CNTs/p-g-C_3N_4复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制备的材料进行结构和形貌的表征。在可见光的条件下,以罗丹明B(RhB)为目标污染物,评价了CNTs/p-g-C_3N_4复合光催化剂光催化性能。实验结果表明,当负载CNTs以后,g-C_3N_4的光催化性能有了显著的提高。其中当CNTs含量为1%时,CNTs/p-g-C_3N_4对RhB降解性能最好,在光照60 min以后,RhB的降解率达到91.3%。