基于表面等离子体共振效应的Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究进展

由具有表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)效应的贵金属(Ag、Au等)纳米粒子和半导体纳米结构组成的纳米复合光催化剂具有优异的可见光光催化活性,成为新型光催化材料的研究热点之一。本文综述了Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的制备方法、基本性质以及光催化应用方面的一些重要研究进展;重点介绍了Ag(Au)等纳米粒子的表面等离子共振增强可见光催化活性的机理,以及Ag(Au)纳米粒子与不同类型半导体复合的光催化剂的光催化性能,其中所涉及的半导体包括金属氧化物、硫化物和其他一些半导体;本领域未来几年的研究热点将集中于新型高效的Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的微结构调控及其用于可见光驱动有机反应的机理研究。本文为基于SPR效应构建Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究提供了有力的参考依据,并且指出Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究是发展可见光高效光催化剂的重要方向。     

铋系半导体光催化剂及其应用研究进展

光催化技术是一种具有广阔应用前景的绿色环境治理技术,而光催化剂则是该技术的关键,且较之传统的高温、常规催化技术及吸附技术有优越的特性。在目前已研发的各种光催化剂中,Bi系半导体光催化剂是具有可见光响应的光催化剂,在可见光下具有良好的光催化性能。本文综述了国内外对铋系光催化剂及其应用研究新进展,并展望了该系列可见光催化剂发展前景。     

光催化剂改性及固定化技术的研究进展

提高光催化剂的光催化活性，以及将光催化剂固定于合适的载体表面，这是多相光催化技术工业处理应用中的关键。单一半导体光催化剂的光催化活性普遍不高，通过改性可以提高光催化活性，甚至在提高活性的同时扩展光谱响应范围，提高光的利用率。而将光催化剂固定在合适的载体表面，可免去光催化剂的分离回收工序，以及消除粉末悬浮体系中存在的易聚集、流失等缺点。     

TiO_2光催化氧化剂的改性技术研究进展

光催化氧化法是一种新型高级氧化技术,已成为环境治理中的前沿领域及研究热点。由于该方法目前存在光催化剂效率低、氧化剂难于分离和光能有效利用率低等不足之处在水处理工业化中受到限制,大多处于实验室研究阶段。文中就复合半导体催化剂、TiO2催化剂表面酸化、催化剂染料光敏化、纳米光催化剂及催化剂中沉积贵金属和掺杂金属离子等能有效改善TiO2光催化剂催化性能,提高光催化氧化效率的改进技术进行探讨。     

光催化剂二氧化钛改性的研究进展

光催化技术是利用太阳能的有效方法之一,从二氧化钛光催化剂的反应机理、光催化技术发展中存在的问题、提高半导体光催化剂活性的途径等方面论述了半导体光催化剂的研究进展。     

TiO2光催化氧化剂的改性技术研究进展

光催化氧化法是一种新型高级氧化技术,已成为环境治理中的前沿领域及研究热点。由于该方法目前存在光催化剂效率低、氧化剂难于分离和光能有效利用率低等不足之处在水处理工业化中受到限制,大多处于实验室研究阶段。文中就复合半导体催化剂、TiO2催化剂表面酸化、催化剂染料光敏化、纳米光催化剂及催化剂中沉积贵金属和掺杂金属离子等能有效改善TiO2光催化剂催化性能,提高光催化氧化效率的改进技术进行探讨。     

光催化剂改性及外场耦合光催化研究进展

介绍了光催化剂改性和外场耦合光催化技术研究进展.光催化刺改性主要围绕金属离子掺杂、非金属掺杂、半导体复合和表面修饰展开,光催化剂制备方法多样化将是今后的发展方向.揭示了超声波场,磁场、电场和微波场等外场耦合光催化反应机理,其中复合场耦合光催化技术和新型光催化反应器设计成为未来应用外场耦合光催化降解有机污染物的研究重点.     

光催化技术在污水处理方面的应用

光催化技术是一种新兴的高效节能现代污水处理技术，本文从半导体光催化方法，反应机理、各类污染物光催化降解的现状，提高半导体光催化剂活性途径，光催化技术发展中存在问题等方面分别论述了半导体光催化技术现状及发展趋势。     

钨酸铋基光催化剂的制备及其降解水中有机污染物的研究进展

综述了近年来半导体光催化氧化技术处理废水中难降解有机污染物技术领域的发展现状、制备高效光催化剂的研究进展以及通过金属氧化物半导体复合形成异质结以显著提升光催化剂性能的研究趋势,从理论基础和应用实践方面对钨酸铋基光催化剂进行了总结和展望。Bi₂WO₆作为常用的光催化材料,因其具有窄禁带、易制备、对可见光响应、且无毒性等特点而成为光催化处理水中污染物研究的热点。在今后的研究工作中,应鼓励在探索成本更低的制备材料、可大规模生产的制备方法以及提高光催化半导体材料的可回收性等方面加深研究。     

半导体光催化剂的研究现状及展望

半导体光催化氧化技术是一种新型的现代化水处理技术,对多种有机物有明显的降解效果,具有广泛的前景.本文简要综述了半导体光催化剂的研究开发现状,并对存在的问题和未来的发展动向进行简要分析.列举了近几十年来关于光催化研究的部分成果,内容涉及到光催化作用机理、光催化剂类型、TiO2半导体光催化剂的改性、光催化剂的固定化等各方面.最后,指出了存在的问题及今后的研究趋势.     

气固相光催化氧化反应动力学分析

对气固相光催化氧化基元反应进行了动力学分析 ,建立了简单适用的动力学模型 .理论分析表明 ,在较低的紫外光强度下 ,光催化反应速率与光强成正比 ;在较高的光强度下 ,速率与光强的平方根成正比 ;在极高光强度下 ,速率与光强无关 .因此将光催化反应简单分解为 3个速率步骤 ,即光子传递步骤、表面作用步骤、扩散步骤 .设计了新颖的气固相光催化反应器 ,采用三氯乙烯 (TCE)为模拟污染物 ,实验结果验证了气固相光催化反应存在光子传递和表面作用控制步骤     

TiO2超细粒子的微乳法制备、表征及性能研究

采用表面活性剂OP-7、正庚烷、水和异戊醇形成的微乳体系制备TiO2超细粒子,并考察水和异戊醇含量对TiO2超细粒子平均粒径的影响。所得产物易于分离,溶剂可回收,产率达80%。结果表明,500℃灼烧2h所制备的TiO2超细粒子为锐钛型。采用FTIR、XRD、BET、DSC、TEM对TiO2超细粒子进行表征,由FTIR分析可知,表面无残留有机物;由DSC分析可得晶型转变温度为437 3℃;根据XRD分析计算的平均粒径为9 7nm,颗粒分散度较高;采用BET法测定比表面积为85 8m2/g。以苯酚的光催化氧化作为目标反应来评价TiO2超细粒子的光催化活性。苯酚光催化降解反应2 5h,降解率可达85%。     

Application of empirical modelling in multi-layers membrane manufacturing

Multistructured membranes based on ultrafine fibers of polymethylmethacrylate-co-methacrylic acid (PMMA-co-MAA) and TiO₂ nanoparticles have been obtained by electrohydrodynamic (EHD) technologies, for active filter media manufacturing. Process optimization of the nanofibers based layers has been investigated by response surface methodology (RSM) in order to predict the domain of the parameters where the smallest fiber diameter can be achieved. A quantitative relationship between electrospinning parameters and the responses (mean diameter and standard deviation) was established and then the final multi-layers structure of nanofibers and nanoparticles has been achieved for a controlled and robust process. The nanostructured membranes have been characterized by SEM imaging, EDAX, TGA analysis and water vapour permeability and their photocatalytic activity has been tested on VOCs degradation.     

Thickness effect in the photocatalytic activity of TiO2 thin films derived from sol-gel process

TiO₂ films in various thicknesses were prepared by sol-gel method, and their photocatalytic activities in the decomposition of gaseous 2-propanol were evaluated. It was found that the photocatalytic activities of transparent TiO₂ films increase with the increase of film thickness: The photocatalytic activity of TiO₂ films in 670 nm-thickness was 3.7 times that of films in 70 nm-thickness. We proposed that the higher photocatalytic activities for the thicker TiO₂ films originate from the greater amount of photogenerated electron and hole pairs, which are transferred from the inside to the surface of TiO₂ films. We also provided some experimental evidences supporting this mechanism.     

Investigation of Surface Properties of Ultrafine Particles by Application of a Multistep Condensation Nucleus Counter

The fate of atmospheric ultrafine particles is determined by their size, chemical composition, and especially by their physical and chemical surface properties. To characterize the surface of ultrafine particles, their behavior as condensation nuclei can be used. Monodisperse ultra-fine particles with different surface structures were investigated by observing the onset of droplet formation at a fixed electrical mobility diameter. Droplet growth was detected by application of a multistep condensation nucleus counter (CNC). The particles were generated under well-controlled conditions and monodisperse fractions were obtained using an electrostatic classifier. For studying the influence of changes in the surface structure, ultrafine sulfuric acid droplets were coated with different organic materials. Different surface films required different supersaturations for droplet growth depending on the molecular structure and layer thickness of the material used for coating. Therefore it was concluded that certain compounds, enriched on the particle surface, affect condensation of water vapor in such a way that higher supersaturations are required in comparison to the particle core material. Additionally, it was observed that remarkably high supersaturations of water vapor were required for condensation on particles consisting of the following materials: metals, carbon, and Aerosil (spherical silica particles).     

不同粉体对聚丙烯纤维光降解性能的影响

在加速光老化实验条件下,研究超细二氧化钛、超细氧化锌、抗菌沸石(ZA)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)对聚丙烯纤维光降解性能的影响。研究发现:超细氧化锌对基体聚丙烯表现出明显的光屏蔽性能,超细二氧化钛表现出光催化活性,ZA和EVA仅作为光惰性填料存在。纤维机械性能的变化可采用指数函数进行拟合,拟合指数越大,材料的耐光老化性能越好。红外分析表明:光降解后纤维体系生成大量的羰基基团,并在红外1700~1 800 cm-1区域出现宽的吸收峰。     

Supported Electrospun Ultrafine Fibrous Poly(tetrafluoroethylene)/ZnO Porous Membranes and their Photocatalytic Applications

Supported photocatalytic poly(tetrafluoroethylene) (PTFE)/ZnO porous membranes were prepared by sintering electrospun PTFE/poly(vinylalcohol)/zinc acetate dehydrate composite membranes. Electrospun PTFE membranes were utilized as supports with excellent chemical stability and high specific surface area, while the photocatalyst‐ZnO particles derived from the thermal decomposition of zinc acetate dehydrate were homogeneously immobilized on the surface of ultrafine PTFE fibers. The PTFE/ZnO membranes could be easily recovered and reused after water treatment. PTFE/ZnO membranes are expected to have a wide range of potential applications in photocatalysis and photocatalysis‐membrane reactors, playing the role of a catalyst as well as a selective barrier against contaminants of interest.     

二氧化钛光催化材料

介绍了 Ti O2 光催化材料光催化氧化和表面超亲水性的原理 ,并对其在空气净化 ,杀菌 ,表面防雾、自清洁等方面的应用作了简要评述     

超细SiO2表面改性及在孔结构材料合成中的应用

从回收利用二氧化硅废料颗粒的角度出发,用硅烷类偶联剂对废料颗粒进行表面改性,并将其作为合成有序硅基孔结构材料的原料。傅里叶红外光谱、热重分析、激光光散射结果表明达到了改性目的。然后用TEM和SEM研究了晶化温度对硅基孔材料形态的影响,发现优化合成条件可以得到有序结构材料,为超细二氧化硅废料的回收利用提供了可能。     

超细晶体的研究进展

超细晶体由于其尺寸小、比表面积大等独特性质而被广泛应用于医药、化工等领域。综述了超细晶体的制备方法，以及各种制备方法的原理和粒度控制参数。总结了超细晶体在吸入剂、含能材料以及难溶药物等领域的应用，同时对超细晶体悬浮液的稳定性、颗粒聚结进行了讨论分析，并对超细晶体的发展提出展望。