具有增强可见光光催化活性的ZnFe_2O_4/Ag_3PO_4复合材料的简便制备与表征

通过简单的离子交换沉淀法制备了一系列的ZnFe_2O_4/Ag_3PO_4复合材料。然后通过X射线衍射仪和扫描电镜表征了其组成和形貌,并通过紫外可见漫反射光谱测试了这些复合材料的光学吸收性质。ZnFe_2O_4的负载促进了光生电子-空穴对的有效分离和载流子的迁移,因此提高了磷酸银的光催化活性。研究表明含2%ZnFe_2O_4的复合材料表现出最好的光降解染料亚甲基蓝的活性。而动力学的研究发现其表观速率常数为0.0760min-1,是纯磷酸银的1.94倍。     

AgBr/Ag_3PO_4的制备及光催化性能研究

以Ag3PO4为前体,采用原位离子交换法制备了Ag Br/Ag3PO4光催化剂,以甲基橙为模型污染物,研究了其可见光催化降解性能。考察了物料配比、甲基橙初始质量浓度和催化剂用量对光降解的影响,以及材料的循环使用性及降解机理。结果表明:复合催化剂对甲基橙的降解性能优于Ag3PO4,物料比为1∶1时所得催化剂的性能最好。在甲基橙为5 mg/L、催化剂用量为2 g/L时,光照30 min降解率可达96%以上。该复合催化剂可重复使用。空穴和羟基自由基是该光降解反应中的主要活性物种。     

C-PANI/Ag/Ag_3PO_4复合材料增强可见光光催化性能

研究首先制备得到聚苯胺(PANI)纳米线材料,并首次通过高温煅烧处理PANI制备碳纳米线材料(C-PANI),进一步通过化学沉淀法成功合成了C-PANI/Ag/Ag_3PO_4复合材料。通过XRD、SEM和SEM元素扫描技术表征复合材料的晶体结构、微观形貌和元素分布情况;用紫外可见分光光度计测试系列材料的光学吸收性能;最后测试系列光催化材料的光催化降解Rh B的性能。测试结果表明,Ag/Ag_3PO_4结构成功负载到C-PANI的表面并形成有效接触,明显增强了Ag_3PO_4的光催化性能,其中,25%(wt)C-PANI/Ag/Ag_3PO_4样品在10 min内可实现RhB的完全脱色,为纯Ag_3PO_4的光催化性能的3.5倍。经过分析,C-PANI可为Ag_3PO_4的反应提供更多的活性位点,增强其光生电子和空穴的分离效率,从而增强其光催化性能。     

Fe_3O_4/GO/Ag_3PO_4三元光催化剂的制备及其光催化性能研究

采用改进Hummers方法制备氧化石墨烯GO和离子交换法制备Ag_3PO_4,并通过硅烷偶联剂KH560的引入合成磁性三元光催化材料Fe_3O_4/GO/Ag_3PO_4。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对目标复合三元光催化剂进行表征;以罗丹明B作为降解染料,做了光催化的性能评价;以乙二胺四乙酸二钠(Na_2-EDTA)、异丙醇(IPA)和对苯醌(BZQ)作为h⁺、·OH和O_2·的捕获剂,对光催化机理进行研究。结果表明,该方法合成步骤简单,通过表征等方法证明了Fe_3O_4/GO/Ag_3PO_4三元复合材料的合成并具有良好的磁性,提高了回收利用的价值;在200 W钨丝灯的照射下,对30 mg/L的罗丹明B进行降解,90 min后降解效率可达95%左右,降解效率比纯Ag_3PO_4降解效率提高了34%。     

复合光催化剂Bi_5O_7I/Ag_3PO_4的制备及其光催化性能研究

合成了一系列不同质量比的Bi_5O_7I/Ag_3PO_4复合光催化剂,并通过XRD、FT-IR、SEM和UV-Vis DRS分别对其晶体结构、官能团、微观形貌和吸收光谱进行表征。利用模拟太阳光照射下罗丹明B(RhB)的降解速率评估所制备样品的光催化性能。结果表明,复合材料的光催化活性均高于纯Bi_5O_7I或Ag_3PO_4;其中Bi_5O_7I/Ag_3PO_4-25%的光降解能力更为显著,最佳条件下RhB仅需50 min即可完全降解,TOC去除率高达59.89%。捕获实验证实光催化过程中的主要活性物质是羟基自由基(·OH)和光生空穴(h~+)。     

ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的制备及光催化性能研究

首先通过水热法制备ZnFe_2O_4纳米粒子,然后包覆ZnO,最后沉积贵金属Ag,成功制备了ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结。利用X-射线衍射仪(XRD)、振动磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)、N_2吸附-脱附仪分别表征了ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的晶型、比饱和磁化强度、形貌和孔结构,并研究了其对RhB模拟废液的脱色效果。结果表明,ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的比饱和磁化强度为40.0emu·g~(-1),为介孔结构,孔径为17nm,BET比表面积高达97.541 4m~2·g~(-1)。光催化RhB模拟废液脱色实验表明,可见光下照射初始浓度为20 mg·L~(-1)的RhB模拟废液90min,ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结对RhB的脱色率达到95%。ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结是一种性能优异的光催化剂。     

Bi_2MoO_6/Ag_3PO_4复合光催化剂的制备及其光催化性能

以片状的Bi_2MoO_6为前驱物,通过原位化学沉淀法制备了Bi_2MoO_6/Ag_3PO_4复合光催化剂,考察了其光催化降解罗丹明B(Rh B)的活性。研究表明:Bi_2MoO_6和Ag_3PO_4复合可显著提高光催化活性,Bi_2MoO_6和Ag_3PO_4匹配的能级结构有利于光生电子和空穴的分离,延长光生载流子的寿命;当Bi_2MoO_6的质量分数为35%时,复合光催化剂具有最佳的光催化活性。     

Ag/Ag_3PO_4光催化清除氮氧化物

为开发高效稳定的光催化剂来清除空气污染物,采用沉淀-光照还原法制备Ag/Ag_3PO_4复合材料,利用XRD、SEM、UV-Vis和PL等方法对其进行表征。结果表明:Ag/Ag_3PO_4在银纳米粒子的肖特基势垒和局域表面等离子共振效应共同作用下,其光利用率高、光生载流子复合率低、光腐蚀弱。在模拟太阳光下,最优的光催化剂10Ag/Ag_3PO_4对NO转化率和NO_x去除率分别为42.24%和29.05%,其转化NO的k值是Ag_3PO_4的1.36倍,且重复使用5次后,10Ag/Ag_3PO_4样品对NO转化率仍然保持在40%左右,明显优于纯Ag_3PO_4。     

g-C_3N_4/Ag_3PO_4复合物的制备及其光催化清除氮氧化物性能研究

采用原位沉淀法制备g-C_3N_4/Ag_3PO_4复合物,通过XRD、SEM、UV-Vis、PL和BET对其进行表征,并考察了其在模拟太阳光下清除气相中氮氧化物NO_x的性能。结果表明,g-C_3N_4/Ag_3PO_4复合物对光的吸收利用好、光生载流子复合几率小,其光催化清除NO_x的活性比Ag_3PO_4和g-C_3N_4均高,其中10%g-C_3N_4/Ag_3PO_4的效果最好。     

Ag/Fe_3O_4磁性复合材料的生物合成及光催化性能研究

用金属还原菌Shewanella oneidensis MR-1在Fe_3O_4微球表面原位还原Ag+形成了Ag/Fe_3O_4磁性复合材料。采用HRTEM、XRD、VSM、XPS对Ag/Fe_3O_4的结构和性能进行表征。结果表明:银纳米颗粒(约15 nm)较为均匀分散在Fe_3O_4微球(约380 nm)表面;在可见光照射下,Ag/Fe_3O_4具有较高的催化活性,50 min内对亚甲基蓝的降解率可达96.3%,较未负载Ag的Fe_3O_4微球的降解率提高了20.3%。Ag/Fe_3O_4在室温下呈现超顺磁性,饱和磁强度为34.9 emu/g,在外加磁场条件下能快速从溶液中分离;且复合材料表现出较好的循环稳定性,6次循环后其催化活性无明显变化。     

聚苯胺改性Ag_3PO_4光催化性能的研究进展

介绍了自Ag_3PO_4作为光催化剂被发现以来,科研工作者为了提高其稳定性和光催化活性而进行的改性研究,主要概括为通过形貌改变和与其他物质复合改性两大类别;总结了在改进光催化材料性能领域聚苯胺的应用现状,对聚苯胺改进Ag_3PO_4光催化性能进行了叙述,二者复合后可相互作用,Ag_3PO_4的稳定性和光催化活性会有很大的提高,并对其应用前景进行了预测。     

g-C_3N_4-Ag_3PO_4/Fe_3O_4磁性光催化剂的制备及性能研究

以光催化降解罗丹明B为探针,考察了反应条件对催化剂性能的影响,并通过XRD、FTIR和UV-Vis-DRS对部分催化剂的结构和光吸收性能进行了表征。结果表明,该催化剂中g-C_3N_4呈现出类石墨层状结构,Ag_3PO_4为立方晶相,Fe_3O_4为立方尖晶石型,Ag_3PO_4对g-C_3N_4的复合拓宽了其光谱响应范围,g-C_3N_4、Ag_3PO_4和Fe_3O_4通过分子间作用力复合。光催化降解实验表明,在g-C_3N_4-Ag_3PO_4/Fe_3O_4投加量为0.83 g/L,反应体系pH=7及可见光下反应105 min的条件下,该催化剂对5 mg/L的罗丹明B的降解率高达98.81%。此外,该催化剂还对其它3种染料也表现出良好的光催化降解能力,并且该催化剂可通过磁分离回收,回用稳定性较好。     

g-C_3N_4-Ag_3PO_4/Fe_3O_4磁性光催化剂的制备及性能研究

以光催化降解罗丹明B为探针,考察了反应条件对催化剂性能的影响,并通过XRD、FTIR和UV-Vis-DRS对部分催化剂的结构和光吸收性能进行了表征。结果表明,该催化剂中g-C_3N_4呈现出类石墨层状结构,Ag_3PO_4为立方晶相,Fe_3O_4为立方尖晶石型,Ag_3PO_4对g-C_3N_4的复合拓宽了其光谱响应范围,g-C_3N_4、Ag_3PO_4和Fe_3O_4通过分子间作用力复合。光催化降解实验表明,在g-C_3N_4-Ag_3PO_4/Fe_3O_4投加量为0.83 g/L,反应体系pH=7及可见光下反应105 min的条件下,该催化剂对5 mg/L的罗丹明B的降解率高达98.81%。此外,该催化剂还对其它3种染料也表现出良好的光催化降解能力,并且该催化剂可通过磁分离回收,回用稳定性较好。     

Ag_3PO_4/TiO_2纳米管阵列的制备及其可见光光催化活性

用浸渍-沉积法将Ag3PO4沉积在自组装TiO2纳米管阵列的管壁上制备Ag3PO4/TiO2纳米管阵列。用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外-可见漫反射光谱对样品进行表征。通过在可见光(λ420nm)下降解水中的罗丹明B检测样品的光催化活性。结果表明:由于Ag3PO4与TiO2之间形成了异质结,在Ag3PO4的强可见光吸收性能和该异质结的协同作用下,Ag3PO4/TiO2异质结纳米管阵列的可见光光电催化活性高于单一的纯Ag3PO4和TiO2纳米管阵列膜。     

Ag_3PO_4/Bi_2WO_6复合材料的制备及可见光降解罗丹明B

以Bi_2WO_6为载体,通过沉淀法成功制备了Ag_3PO_4/Bi_2WO_6复合材料。同时,通过X-射线粉末衍射和紫外-可见漫反射光谱等检测技术对复合材料的组成结构和光吸收性质进行了全面表征。随后通过可见光降解染料罗丹明B来评价复合材料Ag_3PO_4/Bi_2WO_6的光催化活性,并解释了复合材料显示较高的可见光催化活性的原因。     

Ag-AgCl/Ag_3PO_4的制备及紫外光降解染料废水性能

以AgNO_3、NaHCO_3、NaH_2PO_4和KCl为原料,采用两步法制备了有高活性且性能稳定的Ag-AgCl/Ag_3PO_4复合光催化剂,研究了该催化剂在紫外光下对阳离子染料废水番红花红T(简称ST)降解的催化反应性能。结果表明,当Ag-AgCl/Ag_3PO_4催化剂投加量0.8 g/L,ST的初始浓度70 mg/L,紫外光照60 min,初始pH=3.0的酸性条件时,其催化效率最佳,ST的降解率可高达98.0%,并且催化剂循环使用5次后,催化剂的催化活性无明显下降,稳定性较好;Ag-AgCl/Ag_3PO_4对ST基本无吸附作用。紫外光催化机理实验表明,(·O_2~-)及羟基自由基(·OH)是紫外光催化降解有机物过程中的主要活性物种。     

Ag-AgCl/Ag_3PO_4的制备及紫外光降解染料废水性能

以AgNO_3、NaHCO_3、NaH_2PO_4和KCl为原料,采用两步法制备了有高活性且性能稳定的Ag-AgCl/Ag_3PO_4复合光催化剂,研究了该催化剂在紫外光下对阳离子染料废水番红花红T(简称ST)降解的催化反应性能。结果表明,当Ag-AgCl/Ag_3PO_4催化剂投加量0.8 g/L,ST的初始浓度70 mg/L,紫外光照60 min,初始pH=3.0的酸性条件时,其催化效率最佳,ST的降解率可高达98.0%,并且催化剂循环使用5次后,催化剂的催化活性无明显下降,稳定性较好;Ag-AgCl/Ag_3PO_4对ST基本无吸附作用。紫外光催化机理实验表明,(·O_2^-)及羟基自由基(·OH)是紫外光催化降解有机物过程中的主要活性物种。     

管状TiO_2/层状ZnFe_2O_4复合材料的制备及其可见光催化性能

采用溶剂热-共沉淀两步法制备了管状TiO_2/层状ZnFe_2O_4复合材料,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对其晶体结构、微观形貌和磁性能等进行表征,并以罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)为目标降解物测试了样品的光催化性能。结果表明:TiO_2为介孔中空管状结构,ZnFe_2O_4为疏松的叠层状结构,管状TiO_2紧密地嵌入ZnFe_2O_4结构中,形成良好的载流子输运界面。相比于TiO_2,TiO_2/ZnFe_2O_4复合材料具有更大的比表面积,且光响应范围拓宽至可见光区。可见光照射210min后,复合材料对RhB和MB的降解率分别为50%和45%,显著优于纯TiO_2的降解率(10%和13%);模拟太阳光照210 min后,复合材料对RhB和MB的降解率均超过95%。此外,TiO_2/ZnFe_2O_4复合材料具有稳定的光催化活性,重复使用3次后,仍保持90%以上的降解效率。     

复合材料TiO_2-Bi_2O_3的制备及光催化性能

采用均匀沉淀法,以硫酸钛为前躯体,制备TiO_2-Bi_2O_3复合粉体材料。以罗丹明B为目标降解物,研究了热处理温度、催化剂用量对该复合材料光催化性能的影响。光催化活性随焙烧温度升高而增大,550℃焙烧的样品光催化活性高。当催化剂用量为0.026g/10 m L时,20 mg/L的罗丹明B溶液在紫外光照射100 min后,降解率可达到90%。该复合物对罗丹明B溶液的光催化降解符合一级动力学方程。     

Ag/AgCl/Al_2O_3纳米复合材料的制备及光催化性能研究

以介孔γ-Al2O3为载体,采用化学沉积-光还原法制备了具有表面金属等离子体效应的Ag-AgCl/Al2O3纳米复合光催化材料,用XRD对样品对材料的结构进行了表征。采用正交试验法分别研究了样品在紫外光和可见光下对甲基橙的降解效果,获得了最佳工艺条件:AgNO3∶NaCl∶Al2O3比例为2∶2∶1,紫外光还原时间为60 min,甲基橙浓度为5 mg/L。在紫外光条件下,对5 mg/L、10 mg/L和20 mg/L的甲基橙进行降解实验,降解率分别是97.46%、96.49%、95.96%。而在可见光条件下,降解率分别是98.59%、98.24%、97.1%。因此,所制备的材料具有良好的光催化性能,在可见光下效果更加理想。