对苯二甲酸协同Bi_2O_3/Co_3O_4光催化降解甲基橙的研究

以Bi2O3,Co(NO3)2作为前驱体,采取浸渍法制备了不同Co3O4含量的Co3O4/Bi2O3复合半导体光催化剂。利用红外光谱、固相荧光等对催化剂结构进行了表征。并且对催化剂的光催化性能进行了测试及表征。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,考察了Co3O4/Bi2O3复合光催化剂的紫外及可见光催化活性,考察了清除剂对催化剂紫外及可见光催化活性的影响;以对苯二甲酸为探针分子,结合化学荧光技术研究了Co3O4/Bi2O3复合光催化剂表面羟基自由基的生成;利用荧光光谱对催化剂进行了光致发光性能分析。实验结果表明:本实验制备的Co3O4/Bi2O3复合光催化剂,成功扩展了Co3O4的光响应范围,使其具有相当的可见光催化活性。在Co3O4/Bi2O3复合光催化剂系列中,以m(Co3O4)/m(Bi2O3)=0.016型复合光催化剂的可见光活性为最高。     

Gd~(3+)、Dy~(3+)掺杂Bi_2WO_6的合成及光催化脱硫活性的研究

对Bi2WO6半导体材料进行了改性,利用水热法合成了Gd~(3+)和Dy~(3+)掺杂Bi2WO6光催化剂,并且采用XRD、UV-Vis、FE-SEM等测试手段进行表征,同时以噻吩的正辛烷溶液为模拟汽油研究了稀土掺杂对Bi2WO6的光催化脱硫活性的影响。UV-Vis吸收光谱表明,Gd~(3+)和Dy~(3+)掺杂使Bi2WO6催化剂的吸收向可见光区移动,导致其带隙变窄。光催化脱硫实验表明,Gd~(3+)和Dy~(3+)掺杂Bi2WO6的脱硫活性较纯的Bi2WO6有较大的提高,其中Gd~(3+)掺杂Bi2WO6的脱硫率高达94.5%。     

Z型CuBi2O4/BiOBr异质结高效光催化降解阿莫西林及RhB-MB

采用水热法合成了CuBi₂O₄、BiOBr和不同摩尔比的CuBi₂O₄/BiOBr复合光催化剂,利用XRD、XPS、SEM、UV-Vis、BET、EIS等测试手段对催化剂的结构、形貌和光催化性能进行了表征。CuBi₂O₄/BiOBr异质结的构建显著地提高了光生电子空穴的分离效率,增强了光催化活性。在可见光照射下,20%CuBi₂O₄/BiOBr在60 min内降解95%的阿莫西林(50 mL, 10 mg/L)。探究了复合催化剂对RhB-MB双模拟污染物降解的光催化活性,结果表明：在多种污染物同时存在下,复合催化剂仍然表现出较好的光催化性能。根据活性物种捕获试验和催化剂的导带价带位置,提出了CuBi₂O₄/BiOBr异质结光催化过程可能的机理。     

稀土掺杂TiO2-活性白土复合光催化剂的合成与性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,活性白土为载体,采用溶胶法合成了稀土(Sm3+、Tm3+、Ho3+、Nd3+)掺杂TiO2-活性白土复合光催化剂,借助XRD和UV-Vis技术对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了稀土元素种类及掺杂量对复合光催化剂光催化性能的影响规律.物相结构分析表明,稀土元素掺杂使得复合光催化剂中纳米TiO2晶粒细化;UV-Vis吸收光谱表明,稀土元素掺杂后复合光催化剂吸收边发生明显红移,且在紫外光和可见光区对光的吸收增强;光催化实验表明,四种稀土元素掺杂均能显著提高复合光催化剂的光催化性能,其中Tm3+和Sm3+掺杂改性效果较好,当Tm3+掺杂量为0.1%(物质的量百分比)时复合光催化剂光催化活性较高,将其用于卷烟厂蒸叶废水的脱色去味处理,效果较好,废水COD去除率达到79.1%,且催化剂易沉降分离、重复使用性能稳定.     

光还原法制备花状Bi/CuS可见光催化剂及其性能研究

为了提升CuS材料的光催化活性用来有效降解染料废水中的有机污染物，使用金属修饰法对其进行改良。以氯化铜、硫脲和DMF溶剂等为原料，通过溶剂热法合成花状CuS材料。之后利用光还原法将金属Bi负载到CuS催化剂的表面，制备出Bi/CuS光催化复合材料。通过X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等对复合材料进行表征，并以刚果红（CR）为目标降解物进行可见光催化活性研究。结果显示，用光还原法制备的Bi/CuS光催化剂始终保持球状结构，Bi元素均匀分布在其中。引入Bi可促进CuS的光吸收性能，能够有效地抑制电子空穴的复合，有利于光生载流子的分离，大大提升CuS对CR溶液的光催化降解性能。同时金属Bi在CuS催化剂上的负载量受光照还原时间的影响。当光照还原时间为45 min时合成的Bi/CuS光催化剂活性最佳，对CR的降解率可达到89.5%。此方法运用范围广泛、无二次污染，为快速降解CR溶液提供了一定的参考。     

卤族元素掺杂改性TiO_2光催化剂研究进展

廉价、环境友好、高稳定性并具有可见光光催化活性的光催化剂将是光催化发展进一步走向实用化的关键。卤素掺杂TiO2是具有可见光光催化活性的光催化剂,经卤素掺杂可以使TiO2的禁带宽度减小,从而使TiO2的吸收边红移。对TiO2的氟、氯、溴、碘掺杂的国内外研究现状进行了系统评述,分析了提高TiO2可见光活性的原因,指出经卤族元素掺杂,TiO2在保持紫外区光催化活性的前提下,大大增加了其可见光响应能力,且有益于具有光催化活性晶相TiO2的形成。     

氮掺杂缺陷TiO2增强光催化净化NO性能

半导体光催化技术能利用太阳能有效去除大气低浓度NO_x,因而具有广泛应用前景。半导体光催化净化效率依赖于材料的表界面结构,而在氧空位参与的光催化分子氧活化过程中,缺陷氧化物光催化剂会面临氧填充而失活的问题。本文通过溶液-凝胶法合成了氮掺杂缺陷二氧化钛光催化剂(TiO_2-x-yN_y),TiO_2-x-yN_y可见光光催化净化低浓度(600×10^-9)NO的效率高达72%(20 min),而TiO_2-x去除NO的效率仅为55%,且TiO_2-x-yN_y循环后仍能保持70%的NO去除率。光电流和交流阻抗测试结果表明氮的掺杂能够有效提高材料的载流子动力学分离效率。活性物种捕获实验表明能够产生更多的超氧自由基(·O₂^–),氮掺杂显著增强催化剂活化分子氧的能力。NO-程序升温脱附(NO-TPD),O₂-程序升温脱附(O₂-T...     

花状Pt/Bi2WO6微米晶合成、表征及其高可见光催化性能

利用水热-光化学沉积法合成了一系列粒径为1.5~2μm的花状Pt/Bi2WO6微米晶.采用X射线衍射仪（XRD）、N2物理吸附、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见漫反射光谱（DRS）、X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等手段进行表征.在可见光照射下（λ＞420 nm）,进行了光催化降解染料酸性橙Ⅱ的性能测试.表征和测试结果表明,这些多尺度花状Pt/Bi2WO6复合微米晶,在水溶液中进行光催化降解反应具有优越的性能.此外,沉积1%的Pt 纳米粒子可使光催化活性显著提高,为Bi2WO6的2.8倍.沉积的Pt纳米粒子由于产生表面等离子体的共振吸收,增强对可见光的吸收能力,同时降低了光生电子（e-）和空穴（h+）的复合,促进·OH 自由基的产生,因此能在很大程度上提高光催化活性.此外,这种特殊结构的Pt/Bi2WO6微米晶有利于在水溶液中进行分离和回收,提高催化剂的利用效率.     

(BiO)_2CO_3光催化剂的制备及性能

以硝酸铋和碳酸钠为原料在60℃条件下合成次碳酸铋((Bi O)2CO3)光催化剂。以亚甲基蓝、苯酚和甲基橙为光催化反应的模型化合物,考察了(Bi O)2CO3光催化剂在紫外光和可见光下光催化活性;以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术,研究了(Bi O)2CO3光催化剂表面羟基自由基的生成;添加各种清除剂,探究了(Bi O)2CO3光催化剂起主要催化作用的基团。结果表明:(Bi O)2CO3具有很好的可见光和紫外光光催化活性。紫外光照射下(Bi O)2CO3光催化剂比Ti O2光催化剂具有更高的光催化活性;在紫外光条件下(Bi O)2CO3和Ti O2光催化降解苯酚、甲基橙、亚甲基蓝的活性依次增高,并且,(Bi O)2CO3光催化降解甲基橙和亚甲基蓝的降解率分别达到94.3%,95.6%。可见光条件照射下,各种清除剂对(Bi O)2CO3光催化降解甲基橙的影响表明,反应体系所产生的·OH,h+,·O-2都起着很重要的催化降解作用,其中·O-2起着最主要的作用。     

水热法合成Ag_2CO_3/ZnO异质结复合光催化剂及其光催化性能

采用水热法合成了一系列不同Ag2CO3含量的新型Ag2CO3/ZnO异质结复合光催化剂,运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)等系列手段对所制备的光催化剂进行了表征,并以紫外光(254 nm)为光源,评价了催化剂光催化降解甲基橙的活性,考察了不同Ag2CO3复合量、不同水热温度对ZnO复合光催化剂反应活性的影响.结果表明,当Ag2CO3含量为2%、水热温度为140℃,复合光催化剂具有最大的光催化活性,降解率达到86.31%.Ag2CO3/ZnO异质结复合光催化剂具有更高的光催化活性主要原因是复合光催化剂对紫外光有很强的吸收能力,适量Ag2CO3能提高光生电子-空穴对的分离效率,并改善催化剂的物理性能.     

MoO3的复合改性及光致发光与光催化性质

采用室温液相陈化法制备了复合WO3的MoO3粉体,利用XRD、XPS、UV-Vis和PL光谱对合成产物进行了表征,以太阳光为光源对有机染料结晶紫进行了光催化降解研究。UV-Vis漫反射光谱和PL光谱分析结果表明,适量WO3的复合,能够改善MoO3对光的吸收,降低MoO3的PL光谱强度;当WO3复合量为5%时,复合物的PL光谱强度最低,结晶紫溶液的脱色率为89.12%,COD去除率为87.2%。     

纳米BiOI的稳定性、结构及光催化性能研究

首先在水溶液中通过沉淀反应制备了BiOI,然后在不同温度下对其进行焙烧,考察其稳定性.对不同温度焙烧制得的样品进行了X-射线粉末衍射（XRD）、热重（TGA）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外-可见（UV-vis）漫反射（DRS）吸收等表征.以可见光（λ〉420 nm）为光源,对在不同温度焙烧后的样品进行了光催化降解亚甲基蓝模拟废水的活性测试.结果表明,BiOI不是一种稳定的化合物.它在焙烧过程中可以发生由BiOI→Bi5O7I→α-Bi2O3的系列化学变化.紫外-可见漫反射测试和计算结果表明,BiOI、Bi5O7I、Bi5O7I/Bi2O3混合物和Bi2O3各样品对应的禁带宽度分别为1.80 eV、2.47 eV、2.77 eV和3.15 eV.在可见光照射下,光催化活性顺序为BiOI〉Bi5O7I〉Bi5O7I/Bi2O3混合物〉Bi2O3.这与催化剂对可见光的吸收能力变化相一致.     

可见光催化剂ZnWO4-CdS的合成及其光催化性质

采用低温水热法制备了一系列不同CdS含量的ZnWO4-CdS复合可见光催化剂,通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见（UV-vis）吸收光谱等手段对合成的催化剂进行了表征.以可见光为光源,评价了该催化剂光催化降解次甲基蓝的活性,考察了CdS的复合量、溶液的pH、染料的种类等对ZnWO4-CdS光催化性能的影响,探讨了降解过程的机理.结果表明：复合物ZnWO4-CdS的光催化效果明显优于纯Zn-WO4;当CdS与ZnWO4的摩尔比为0.3时,其光催化效率最高.此外,ZnWO4-CdS在碱性环境中的催化降解效果优于酸性和中性环境,或许与催化剂表面带负电荷有关;活性物质捕获剂实验显示次甲基蓝的光催化降解是光生电子、空穴、羟基自由基共同作用的结果.催化剂重复使用3次后,催化降解效果无明显降低,表明催化剂性能稳定.     

Bi2MoO6的形貌调控及其应用研究进展

光催化技术是解决环境污染、能源危机以及微生物净化的有效手段之一,在半导体领域得到了广泛的应用和飞速的发展,其中Bi₂MoO₆因其具有较强的可见光响应性能和较窄带隙,逐渐成为光催化领域的研究热点。然而,Bi₂MoO₆较差的化学表面形态和缓慢的载体迁移速率也限制了Bi₂MoO₆光催化材料的实际应用。经研究发现,形貌调控是增强铋系光催化性能的有效方法。本文总结了近年来Bi₂MoO₆光催化剂的形貌调控和应用研究进展,分别从Bi₂MoO₆的形貌分类、制备方法及其应用等方面进行综述,探讨了反应时间、温度以及溶液pH值等因素对Bi₂MoO₆形貌的影响,对Bi₂MoO₆形貌调控的未来发展趋势和面临的挑战进行分析总结。      

Preparation of Nano-TiO2 Doped with Cerium and Its Photocatalytic Activity

Cerium-doped titanium dioxide nano-powders were prepared through the sol-gel method and the compound sampies were characterized by X-ray diffraction （XRD）, transmission electron microscopy （TEM）, and UV/Vis diffuse reflectance spectra （DRS）. The photocatalytic activity was evaluated by photocatalytic degradation of phenol in water. The results of XRD, TEM, and DRS show that pure TiO2 and Ce-doped TiO2 powder crystallines are a mixture of anatase and rutile ; the doping can retard the development of the grain size of TiO2 and decrease the diameter of TiO2 from more than 20 nm of pure TiO2 to about 10 nm; the doped TiO2 can improve the light absorption of TiO2 and suitable doping content tends to move the DRS spectrum of TiO2 towards visible light, but too much doping is not good for the light absorption ability. The results of the photocatalytic experiments show that doping with Ce content of 0.08% -0.4% can increase the photocatalytic activity of TiO2; however, doping with Ce content of 0.5% -2.5% can significantly decrease the photocatalytic activity of TiO2. The favorite doping content is 0.4% in the range of our experiments.     

溶剂热制备球状ZnS 纳米光催化剂及其光催化性能

以乙二醇为反应介质,醋酸锌（Zn（CH₃COO）₂·2H₂O）和硫脲（（NH₂）2CS）为原料,采用溶剂热法制备了系列ZnS 光催化剂. 考察了不同反应温度、时间对ZnS 的结晶度、比表面积、光吸收性能及其光催化性能的影响. 利用N₂物理吸附（BET）、扫描电镜（SEM）、X 射线衍射（XRD）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）和光致发光谱（PL）对样品进行了表征.以紫外灯（λ=254 nm）为光源,对所得样品进行了光催化降解不同染料的活性测试.研究结果表明,该系列催化剂均具有较好的结晶性能,具有球状形貌.但在140 ℃下处理16 h 的ZnS 样品表现了最高的光催化活性. 光照5 h 后, 染料酸性橙Ⅱ、甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B 的降解率分别达到91.49 %、93.04 %、64.63 %和51.79 %.这主要归于该条件下制备的ZnS 具有比较好的结晶性能、大比表面积和较少的晶格缺陷.      

镍掺杂TiO2纳米管的制备及光催化性能研究

通过前驱体水热法成功制备出不同镍掺杂比例的二氧化钛纳米管粉体,利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等对其进行检测表征.制备出的镍掺杂二氧化钛纳米管具备相对分离和独立的管状形貌,管径约10 nm,其对应的EDS谱图中出现了镍的特征峰.经50...     

水热法合成Ag2C03／ZnO异质结复合光催化剂及其光催化性能

采用水热法合成了一系列不同Ag2CO3含量的新型Ag2CO/ZnO异质结复合光催化剂,运用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-visDRS）等系列手段对所制备的光催化剂进行了表征,并以紫外光（254nm）为光源,评价了催化剂光催化降解甲基橙的活性,考察了不同Ag2CO3复合量、不同水热温度对ZnO复合光催化剂反应活性的影响．结果表明．当Ag2CO3含量为2％、水热温度为140℃,复合光催化剂具有最大的光催化活性,降解率达到86．31％．Ag2CO3/ZnO异质结复合光催化剂具有更高的光催化活性主要原因是复合光催化剂对紫外光有很强的吸收能力,适量A龅C03能提高光生电子一空穴对的分离效率,并改善催化剂的物理性能．     

新型铋黄颜料的制备

以Bi（NO3）3·5H2O、NH4VO3和（NH4）6Mo7O24为原料,研究了浓度、pH值、反应温度、反应时间等工艺条件对纳米级钒钼酸铋（铋黄）粉末制备的影响。采用X射线粉末衍射表征其物相结构,透射电子显微镜表征产物的形貌和微观结构。产物粒径及比表面积采用激光粒度分布测试仪和比表面积测试仪测定。研究结果表明：采用此技术制备的纳米级铋黄颜料,与同类颜料比较性能优越。