Bi_2WO_6/WO_3/C异质结型复合光催化剂的制备及其性能

H_2WO_4经乙二胺插层和高温碳化后,水热条件下与Bi_2WO_6复合,制备了Bi_2WO_6/WO_3/C异质结光催化剂。采用X射线粉末衍射仪、紫外-可见漫反射光谱、扫描电子显微镜对样品进行表征。以罗丹明B为目标降解物,考察了光催化剂的催化性能。结果表明:Bi_2WO_6/WO_3/C异质结光催化剂性能明显优于纯Bi_2WO_6和WO_3/C。异质结的存在,抑制了光生电子与空穴的复合;此外,光催化剂低的导带电势,也有利于光催化活性的提高。     

Bi2WO6复合g-C3N4的制备及其光催化降解甲苯的研究

通过高温热解三聚氰胺制备石墨相氮化碳,再利用水热法合成不同Bi_2WO_6含量的Bi_2WO_6-CN复合材料体系并进行了光催化降解实验,利用一系列表征方法对其结构表征。对Bi_2WO_6的复合量、催化剂投放量以及光照强度等对光催化性能的影响因素进行了考察。结果表明,Bi_2WO_6与g-C_3N_4成功复合到了一起,形成异质结,且明显提高了光催化性能。在Bi_2WO_6的复合量、催化剂投放量以及光照强度分别为60%、100mg和光距15cm的条件下,制备的改性石墨相氮化碳对甲苯的光催化降解率可达72%。     

微波–水热两步法合成花状Ag@AgBr/Bi_2WO_6及其可见光催化性能

通过微波-水热两步法制备了花状Ag@Ag Br/Bi_2WO_6复合光催化剂。采用扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子谱、紫外可见漫反射光谱等对样品进行了表征,通过可见光降解甲基橙检测了复合光催化剂的催化活性。结果表明:Ag@Ag Br颗粒覆盖在Bi_2WO_6片上,在复合光催化剂表面生成Ag~0。当Ag@Ag Br与Bi_2WO_6的摩尔比为1:5时,Ag@Ag Br/Bi_2WO_6的光催化活性最高,并有良好的稳定性,优于单一的Ag@Ag Br或Bi_2WO_6。Ag@Ag Br/Bi_2WO_6的光催化活性和稳定性增强的原因是由于纳米银粒子的表面等离子体效应和Ag Br与Bi_2WO_6间形成的异质结协同作用的结果。     

Bi_2O_2CO_3/BiOBr异质结的制备及其可见光降解盐酸四环素的研究

通过共沉淀法制备Bi_2O_2CO_3纳米片,采用化学蚀刻法制备异质结型光催化剂Bi_2O_2CO_3/BiOBr。利用XRD、TEM和UV-Vis DRS等手段对其物相、形貌及光吸收性能进行表征,并对其可见光降解盐酸四环素溶液的性能和稳定性进行了评估。结果表明,与纯Bi_2O_2CO_3和BiOBr相比,异质结光催化剂Bi_2O_2CO_3/BiOBr展现了增强的可见光降解活性,这归因于Bi_2O_2CO_3与BiOBr之间异质结的形成有效分离了光生电子和空穴。Bi_2O_2CO_3/BiOBr具有较高的稳定性,其在可见光降解盐酸四环素过程中的主要活性物种是超氧自由基。     

BiO_(2-x)/Bi_2WO_6的制备及其超声辅助光催化降解四环素的研究

采用水热合成法和超声机械混合法制备了不同质量比的BiO_(2-x)/Bi_2WO_6。对催化剂进行了结构及光电化学性能表征,并在可见光下用超声波研究了其对四环素的降解效果。结果表明,当m(BiO_(2-x))∶m(Bi_2WO_6)=2∶1时,BiO_(2-x)/Bi_2WO_6光催化剂表现出的光催化活性最高,并且在超声和可见光联合作用下其对四环素降解的时间会大大缩短。经过6次循环试验之后,BiO_(2-x)/Bi_2WO_6仍然表现出较高的稳定性。催化剂活性的增加归因于超声波的机械混合作用,超声波将层状BiO_(2-x)分散在球形Bi_2WO_6上,加速了电子转移和分离。     

异质结光催化剂Bi_2O_4/BiOBr的制备及其可见光降解苯酚的性能研究

首先以二水合铋酸钠为原料,采用水热法制备了Bi_2O_4微米棒,然后通过化学蚀刻法在Bi_2O_4表面原位沉积Bi OBr,制备了异质结光催化剂Bi_2O_4/Bi OBr。采用XRD、FESEM、TEM和UV-vis DRS等手段对其物相、形貌及光吸收性能进行了表征,并对其可见光降解苯酚溶液的性能进行了评估。结果表明,与纯Bi_2O_4和BiOBr相比较,异质结光催化剂Bi_2O_4/Bi OBr展现了更加提升的可见光降解活性,这归因于Bi_2O_4与Bi OBr之间异质结的形成促进了光生电荷的分离。捕获实验结果表明在可见光降解苯酚过程中主要的活性氧化物质是光生空穴(h+)和超氧自由基(·O2-),且h+占主要地位。     

分层型Bi_2WO_6声催化协同降解亚甲基蓝的研究

采用水热法将PVP粘合剂负载于Bi_2WO_6上,制备出一种新型分层型的高比表面积催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光漫反射(UV-Vis/DRS)及N2吸附对其晶体结构、微观形貌、光学特性进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为模型污染物来评价Bi_2WO_6的超声催化活性。研究了吸附、超声和Bi_2WO_6辅助超声催化3种情况下降解MB的降解效率的大小为:吸附超声Bi_2WO_6声催化,表明Bi_2WO_6微球具有良好的超声催化活性。此外,还研究了超声功率、超声占空比、催化剂质量浓度对超声催化效率的影响。在超声功率为500 W、占空比为9∶1、催化剂质量浓度为1. 5 g/L的最佳条件下,80 min后降解率达93. 5%。Bi_2WO_6声催化降解MB过程与活性氧(ROS)的生成有关,其中过氧化氢(H_2O_2)和羟基自由基(·OH)在MB的声化学降解中起重要作用。     

Bi_2WO_6光催化剂的制备及其光催化性能研究

采用水热法制备Bi_2WO_6,探究pH值对Bi_2WO_6光催化性能的影响。利用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等对Bi_2WO_6光催化剂的结构及形貌进行了表征,并研究了Bi_2WO_6光催化剂对4-CP溶液的降解性能。     

掺杂可见光催化剂Bi_2WO_6的制备及降解效果研究

笔者采用水热法在不同的条件下(不同温度、不同pH值、不同浓度的表面活性剂)制备了可见光催化剂Bi_2WO_6,同时也掺杂了Fe制备掺杂了Bi_2WO_6,并改变了原材料的配比,制备掺杂了Bi_2O_3-Bi_2WO_6。实验结果表明:Bi_2WO_6的禁带宽度在2.83 eV时有良好的可见光催化性能。Bi_2O_3-Bi_2WO_6拓宽了禁带宽度,使得禁带宽度为3.05 eV。催化剂的光催化活性与催化剂的晶型、颗粒的半径大小、比表面积的大小都密切相关。然而催化剂的形貌、粒径、比表面积又与制备条件密切相关,只有在特定形貌下,粒径小并且均匀的情况下的催化剂的催化活性才好。在酸性条件下由于抑制了硝酸铋的水解,从而制备的催化剂的催化活性优于在碱性条件下制备的催化剂。催化剂在降解罗丹明B的实验中,催化时的去乙基作用使得罗丹明B溶液的主峰发生蓝移,主峰由553 nm移动到了495 nm。催化剂的去乙基作用只有在可见光的照射下才会发生,并且去乙基作用使得光催化降解反应的初速度加快。催化剂的吸附性能影响去乙基反应,吸附性能差的催化剂发生去乙基反应的速度也低。催化剂在降解染料时对染料有选择性,本实验所制备的催化剂对罗丹明B的降解效果高于对甲基橙的降解效果。     

HNO_3浓度对水热合成Bi_2WO_6形貌及光催化性能的影响

采用水热法,通过调节前驱体溶液中的HNO_3浓度合成了不同形貌的Bi_2WO_6。利用X射线衍射、Raman光谱、扫描电子显微镜、比表面积分析仪和紫外–可见漫反射谱对样品进行表征,探讨了Bi_2WO_6的形成机理。以氙灯模拟太阳光,考察了样品对罗丹明B(Rh B)的光催化性能并分析了光催化机理。结果表明:改变前驱体中的HNO_3浓度对Bi_2WO_6样品的物相组成和晶体结构没有明显影响,但是对其形貌和光催化性能有显著影响。当前驱体溶液中的HNO_3浓度为0.2 mol/L时,所制备的花状微球Bi_2WO_6在氙灯辐照120 min后,对Rh B的降解率达到82.5%;在3次回收利用后仍表现出了良好的稳定性。