Bi_2MoO_6和Bi_2WO_6材料的合成和光催化性能研究

本课题利用水热法一步合成了钼酸铋(Bi_2Mo O_6)和钨酸铋(Bi_2WO_6)两种半导体光催化剂。借助红外光谱(IR)、X射线衍射光谱(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相结构、表面结构进行了表征。以罗丹明B为目标降解物,借助太阳光为光源,研究了两种催化剂材料在不同光催化时间下对有机染料的光催化性能影响。结果表明,纳米片结构的Bi_2WO_6对有机染料的降解综合性能要优越于纳米线团簇结构的Bi_2Mo O_6材料,尤其是Bi_2WO_6催化剂对罗丹明B染料的降解度在光催化5小时后可以达到80%。     

Fe^3＋掺杂Bi_2MoO_6光催化剂的合成及其活性研究

以钼酸铵、硝酸铋和硝酸铁为原料,采用水热/溶剂热法合成了铁掺杂的钼酸铋光催化剂,用X-射线粉末衍射、扫描电镜及紫外-可见吸收光谱等进行表征,并以罗丹明B为模型污染物,考察了纳米钼酸铋对罗丹明B溶液的光催化降解活性;以噻吩作为典型的含硫污染物,评价样品的光催化氧化脱硫活性。结果表明,Fe元素掺杂导致Bi2 MoO6的尺寸下降,比表面积增大;Fe掺杂,Bi2 MoO6吸收边发生红移;光催化活性与Fe元素的掺杂浓度有关,当掺杂量为0.5%时,活性最高;Fe掺杂Bi2MoO6对模拟汽油具有较好的脱硫活性,模拟可见光照射3 h,可使用模拟汽油的硫含量降低至70μg/g以下,脱硫率达到89%。     

微乳液法合成新型可见光催化剂Bi_2WO_6及其光催化性能

以Bi(NO3)3、Na2WO6为原料,采用微乳液法成功合成新型可见光活性的钨酸铋Bi2WO6光催化剂,并利用X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱及紫外-可见光漫反射光谱(diffusion reflectance spectra,DRS)等技术手段表征样品的结构和性能。以可见光(波长λ400nm)为光源研究Bi2WO6对甲基橙分子降解的可见光催化性能。结果表明:通过调节微乳液体系的合成温度可得到正交相结构的Bi2WO6光催化剂。DRS结果表明:Bi2WO6的光响应波长范围已扩展到400nm以上的可见光区。光催化实验结果表明:合成温度是影响Bi2WO6可见光催化活性的主要因素,合成温度为170℃时,制备的Bi2WO6光催化效率最高,3h内使甲基橙的脱色率达到98.9%。     

BiOBr-TiO_2的醇热法合成及光催化活性的研究

采用简单的醇热法制备了BiOBr-TiO_2系列纳米复合材料,研究其对染料罗丹明B(Rh B)和无色小分子水杨酸(SA)的光催化特性。结果表明,在可见光照射下(λ≥420 nm),该系列光催化剂对有机污染物均具有良好的光催化降解性能,随材料制备体系中异丙醇钛加入量的增加,催化剂的吸附性能和光催化性能都有较大改变。其材料制备体系中钛铋摩尔比为1∶1时,制备的催化剂BiOBr-TiO_2-1.0在吸附平衡时可吸附40%的RhB,加光后10 min,即可使溶液中的Rh B完全褪色,表现出优良的吸附和光催化性能。采用光谱分析跟踪测定光催化反应过程中氧化物种的变化,表明催化过程主要涉及超氧自由基(O_2·~-)的氧化,同时空穴也直接参与底物的氧化过程。     

BiOBr-TiO_2的醇热法合成及光催化活性的研究

采用简单的醇热法制备了BiOBr-TiO_2系列纳米复合材料,研究其对染料罗丹明B(Rh B)和无色小分子水杨酸(SA)的光催化特性。结果表明,在可见光照射下(λ≥420 nm),该系列光催化剂对有机污染物均具有良好的光催化降解性能,随材料制备体系中异丙醇钛加入量的增加,催化剂的吸附性能和光催化性能都有较大改变。其材料制备体系中钛铋摩尔比为1∶1时,制备的催化剂BiOBr-TiO_2-1.0在吸附平衡时可吸附40%的RhB,加光后10 min,即可使溶液中的Rh B完全褪色,表现出优良的吸附和光催化性能。采用光谱分析跟踪测定光催化反应过程中氧化物种的变化,表明催化过程主要涉及超氧自由基(O_2·^-)的氧化,同时空穴也直接参与底物的氧化过程。     

溶剂热合成多级ZnO微球及其光催化降解苯酚

以乙二醇为溶剂,KAc为助剂,采用溶剂热法合成多级ZnO微球。通过改变反应温度来调控ZnO微球形貌,并对合成的ZnO微球进行XRD、SEM、PL和UV-Vis DRS等表征分析。结果表明,合成的ZnO为六方纤锌矿晶体结构,由短纳米棒自组装成多级微球。在紫外-可见光照射下,ZnO表现出优异的光催化降解苯酚活性,180℃合成的ZnO样品光催化活性明显优于其他温度合成的样品。用0.1 g的ZnO降解100 mL浓度为5 mg·L^(-1)的苯酚溶液,光照150 min降解率达94.5%。多级ZnO微球光催化性能的提高可推测为较窄的禁带宽度(3.08 eV)有利于吸收光子,较小的晶粒尺寸(25.38 nm)、粗糙的表面以及中空结构有利于反应液与催化剂表面的充分接触。此外,由捕获实验证实光催化降解苯酚的机理是羟基(·OH)为主要的活性自由基,在苯酚降解过程中起主要作用。     

Bi_2MoO_6/FACs复合光催化剂的制备及其可见光催化性能的研究

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,运用水热法制备花状钼酸铋(Bi_2MoO_6),以粉煤灰漂珠(FAC)为载体,制备漂浮型Bi_2MoO_6/FACs复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和紫外可见漫反射对样品的晶型、形貌和光响应进行表征,研究Bi_2MoO_6/FACs对四环素的可见光催化活性,并对其光催化机理进行了探讨。结果显示,花状Bi_2MoO_6具有层状奥里维里斯结构,负载在FACs的表面;在实验温度为室温,300 W氙灯模拟可见光照射下,0.015 g复合材料在90 min内对体积50 mL、浓度15 mg/L的四环素溶液的光降解率达81%。     

花状微球结构MoS2的制备及其光催化性能研究

采用简单的水热溶剂法,以钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)为钼源,硫脲(CS(NH2)2)为硫源,通过调控反应温度、反应时间等合成工艺参数,成功制备了花状微球结构的二硫化钼(MoS2)粉末.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对MoS2粉末的结构和形貌进行了表征.结果表明:当反应温度为220℃,反应时间为24 h,反应环境pH=1时,可制备出花状微球结构的MoS2粉末.通过分析MoS2粉末对罗丹明B的光催化降解率研究其光催化性能,对罗丹明B的降解率达到93.83％,是一种理想的光催化材料.     

不同制备条件对TiO2／beads光催化活性的影响

以空心玻璃微球为载体,采用浸涂法制备ＴｉＯ２／ｂｅａｄｓ光催化剂;利用Ｘ射线衍射、扫描电镜、热分析对ＴｉＯ２／ｂｅｄａｓ进行了表征。研究了不同制备条件对ＴＩｏ２／ｂｅａｄｓ光催化活性的影响。     

TiO2中空微球的制备及性能研究

以钛酸丁酯为钛源,采用无模板法溶剂热合成了中空TiO2微球,并采用了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜（TEM）、N2物理吸附-脱附（BET）等手段对样品进行了表征和分析,以甲基橙为模拟污水研究了样品光催化降解甲基橙的能力。结果表明, 中空TiO2微球为锐钛矿相,是由细小的纳米晶自组装组成的具有中空结构的TiO2微球,微球的直径为0.4~0.5 μm。样品具有介孔结构和较高的比表面积,在紫外光照射下,加入中空TiO2微球到初始溶度为15 mg/L的甲基橙溶液中,在光照80 min后降解甲基橙达到了95%,表现出良好的光催化活性。     

钼酸铋纳米材料的制备及其光催化性能研究

钼酸盐纳米材料在光、电、磁等方面具有良好的性质,在材料方面具有很高的潜在价值.人们通过改变合成的方法、条件来获取不同形貌、不同性质的钼酸盐纳米材料,其性质和功能的研究早已成为材料研究领域的一个热点.通过不同合成方法制备钼酸铋纳米材料,并对其进行表征和光催化性能研究,以寻求制备光催化性能良好的钼酸铋微纳米材料.     

Bi_2WO_6的静电纺丝法制备及其光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、钨酸铵[（NH4）10W12O41]和柠檬酸铋铵（C6H13BiN2O7.H2O）为原料,利用静电纺丝技术成功制备了PVP/C6H13BiN2O7.H2O-（NH4）10W12O41（简写为PVP/BiWO）前躯体,对PVP/BiWO缓慢控温处理制得Bi2WO6。采用差热-热重分析（TG-DTA）、X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X-射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、紫外可见漫反射（UV-Vis-NIR/DR）等分析手段研究热处理温度对材料结构的影响,通过罗丹明B（RhB）光降解反应研究其光催化性能。结果表明,可见光照射下,热处理温度600℃时材料的光催化活性最好,并探讨了其光催化机理。     

具有光催化活性P（AM-AA）/CdS/TiO2复合微球的制备研究

以反相悬浮聚合法合成的P(AM-AA)微凝胶为模板,采用外源沉积法制备了P(AM-AA)/CdS复合微球,以TBOT为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备具有光催化活性的P(AM-AA)/CdS/TiO2复合微球。结果表明,复合微球兼具有微凝胶的固有优点以及CdS和TiO2的光学性质,为进一步研究光解水制氢提供依据。     

碳微球负载Ag_3PO_4的合成与其光催化性能

以碳微球(CMSs)为载体,采用离子交换法制备了CMSs负载的磷酸银复合材料(CMSs/Ag3PO4)。对合成的CMSs/Ag3PO4复合材料的相组成、表面形貌和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱进行了表征,通过可见光催化降解甲基橙实验对所制备的CMSs/Ag3PO4复合材料的光催化活性进行了考察。结果表明:CMSs颗粒大小在100~200 nm,CMSs/Ag3PO4颗粒大小在200~250 nm;CMSs/Ag3PO4在可见光范围有强吸收,在可见光照射下,CMSs/Ag3PO4能有效地降解甲基橙,光照射60min对甲基橙的降解率可以达到92.5%;循环使用5次后,对甲基橙的降解率仍然保持为86.2%。     

TiO_2中空微球的制备及性能

以钛酸丁酯为钛源,采用无模板溶剂热法合成了Ti O_2中空微球,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N_2物理吸附-脱附(BET)对样品进行了表征和分析,以甲基橙为模拟污水考察了样品光催化降解甲基橙的能力。结果表明,Ti O_2中空微球为锐钛矿相,是由细小的纳米晶自组装形成的具有中空结构的Ti O_2微球,微球的直径为0.4~0.5μm,样品的比表面积为60 m~2/g。在8 W紫外灯照射下,将Ti O_2中空微球加到初始溶度为15 mg/L的甲基橙溶液中,在光照80 min后甲基橙降解率达到95%,表现出良好的光催化活性。     

超大Bi2WO6微球的水热合成及光催化性能研究

以硝酸铋、钨酸钠为原料,采用水热法合成了超大Bi2WO6微球,并使用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见分光光度仪等手段对样品进行表征,考察了其可见光催化降解RhB的性能。结果表明,水热反应生成了结晶度较高的且具有大量孔结构的超大微球,样品的吸收阈值位于可见光范围内,禁带宽度为2.71eV。样品经可见光照60min,RhB的降解率达到93.2%,循环使用6次后,光催化性能未出现大幅减弱。     

小檗碱壳聚糖微球制备及其抗真菌活性测定

采用乳化-化学交联法制备了负载小檗碱的壳聚糖微球. 以正交实验对微球形态、粒径、药物包封率和载药率等指标进行了制备工艺条件优化. 显微镜和电镜观察显示微球球形良好,表面光滑,平均粒径约15 mm,包封率为78.98%,载药率为4.78%. 持续30 d的药物释放实验表明,小檗碱可从微球中缓慢释放. 利用生长速率法测定了微球对3种重要植物病原真菌的抑制作用,5 mg/mL微球对番茄早疫病菌(Alternaria solani)的抑菌率达65%.     

改良热固法制备白蛋白微球的工艺研究

采用改良的热固化法制备了白蛋白微球,研究了乳化时搅拌速度和混合乳化剂对微球粒径大小的影响。结果表明较适宜的乳化搅拌速度为3500r／min,所制得白蛋白微球呈球形,表面光滑,粒径范围小;采用Span-80和Tween-80混合乳化剂时制备得到的白蛋白微球,比用单一的乳化剂制得的微球效果好,白蛋白微球呈球形,粒度在0．2μm到几个微米之间。     

超声辅助制备In_2S_3纳米微球及其光催化性能研究

以硝酸铟和硫代乙酰胺为原料,乙醇为溶剂在室温下超声得到In2S3纳米微球。用XRD、SEM对产物结构和形貌进行表征。以甲基橙溶液为模型污染物,考察In2S3在紫外光照射下的光催化性能。结果表明,微球为较纯的立方相β-In2S3,为In2S3纳米粒自组装微球,直径0.5~1μm。     

溶剂热制备ZnO微椭圆球及光催化性能

通过简便实用的溶剂热法制备出尺寸和形貌均一、单分散的纳米ZnO微椭圆球.用X-射线衍射仪、扫描电镜、氮气吸附和脱附仪和荧光光谱表征所合成的样品.通过控制实验条件来研究ZnO微椭圆球的形貌形成过程.除此之外我们还研究了ZnO微椭圆球光致发光和光催化性能.