α-Fe2O3-ZnO/煤矸石复合光催化剂的制备及其降解五氯酚性能的研究

以氯化铁(FeCl_3)、氯化锌(ZnCl_2)、煤矸石和氢氧化钠(NaOH)为原料,采用沸腾回流法制得了一系列纳米三氧化二铁(α-Fe_2O_3)和氧化锌(ZnO)不同摩尔配合比的纳米三氧化二铁-氧化锌/煤矸石复合光催化剂(α-Fe_2O_3-ZnO/煤矸石复合光催化剂),并对产物进行了表征。以五氯酚(PCP)为目标降解物,考察了模拟太阳光照条件下样品的光催化降解效果。结果表明,将球形α-Fe_2O_3-ZnO复合物负载于改性煤矸石表面可有效提高其光催化活性,且α-Fe_2O_3-ZnO/煤矸石复合光催化剂的性能与α-Fe_2O_3和ZnO的摩尔配合比有关,在α-Fe_2O_3与ZnO的摩尔配合比为1∶5,光照4h条件下,α-Fe_2O_3-ZnO/煤矸石复合光催化剂对PCP的降解率达到100%,具有最佳的光催化降解效果,此外还具有可重复使用的特点。     

含壳聚糖季铵盐磁性微球的制备及对甲基橙的吸附效果研究

为了制备易于回收利用的吸附剂,采用戊二醛交联的壳聚糖季铵盐作为吸附剂、聚偏氟乙烯为基材、聚乙二醇(PEG-400)为致孔剂、Fe_3O_4为填料、N,N-二甲基乙酰胺为溶剂配制溶液,采用相转化法制备了一种磁性微球,研究了微球的添加量、吸附时间等对甲基橙吸附效果的影响。结果表明:在20mg/L甲基橙溶液中按60g/L添加微球,400min左右达到吸附平衡;再生3次对甲基橙去除率能够保持在95%以上。     

镍铁比对Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs复合结构吸附性能影响研究

采用原位生长法,控制组成金属离子配合比,在四氧化三铁(Fe_3O_4)表面垂直生长镍铁(Ni-Fe)层状双金属氢氧化物(LDHs),制得Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs复合结构,并考察其对有机染料(甲基橙和亚甲基蓝)的吸附规律。结果表明:制得的Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs的饱和磁化强度为41.2emu/g,在室温,镍:铁的摩尔配合比为2∶1,吸附平衡时间为48h,Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs用量为25mg/L的条件下,Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs对甲基橙和亚甲基蓝的吸附量分别达到188mg/g和175mg/g。     

TiO2膜/硅胶复合微球的制备及光催化性能

采用硅胶微球为载体,以TiO2溶胶为涂膜液,制备TiO2膜/硅胶复合微球,用XRD,FT-IR和显微镜等对催化剂的物相、形貌行了表征,并考察其对甲基橙溶液的光催化降解性能.结果表明:TiO2膜和硅胶微球之间存在化学键合作用,涂膜5层微球粒径为0.5～3mm,呈白色,水溶液中透明,是理想的光催化材料.其光催化性能随涂膜层数和催化剂用量的增加而增大,涂膜的5层微球甲基橙降解率可达85%.     

α-Fe_2O_3微球的合成、表征及光催化性能研究

采用水热法,以聚乙烯吡咯酮(PVP)为表面活性剂,合成了α-Fe_2O_3微球,并用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其进行了表征。比较研究了合成的α-Fe_2O_3微球和商业氧化铁粉体对有机染料罗丹明B的光催化效果。结果表明,在相同的实验条件下,α-Fe_2O_3微球对有机染料罗丹明B的光催化效果明显好于商业氧化铁粉体。     

不同形貌α-Fe2O3的水热法制备及性能研究

以Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料,聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂,NaOH、Na_2CO_3、CH_3COONa为形貌改变剂,采用水热法制备出不同形貌的α-Fe_2O_3,并研究了不同因素对产物形貌的影响。利用SEM、EDS、XRD、FTIR等手段对其物相及微观形貌进行表征,并探讨其生长机理。通过光催化降解酸性大红模拟废水考察不同形貌α-Fe_2O_3的光催化性能,实验结果表明,类桑葚状α-Fe_2O_3对酸性大红模拟废水的降解效果最好,降解率高达99.01%,具有潜在的光催化应用前景。     

喷雾干燥法制备Bi_4Ti_3O_(12)中空微米球及其光催化性能研究

采用喷雾干燥结合煅烧法成功制备Bi_4Ti_3O_(12)中空微米球,所获得分离的微米球直径为1~2μm。采用X射线衍射仪,扫描电子显微镜和紫外-可见漫反射光谱仪对其结构,形态和光吸收性能进行了表征。在紫外光照射下,使用20mg/L甲基橙溶液的降解来测试具有不同煅烧温度的形成的光催化剂的光催化活性。当煅烧温度为600℃时,在紫外光照射下,形成的样品在2h内达到最高的光催化率为98.77%。     

TiO_2负载轻质多孔陶瓷块体的制备及其对甲基橙的光催化降解效能

以天然沸石粉末作为基本原料,利用泡沫塑料浸渍法制得了宏观孔隙在毫米级尺度的网状多孔陶瓷基体。通过控制浆料涂覆过程和烧结条件,可以获得体密度1g/cm3而漂浮于水面的轻质陶瓷制品。采用溶胶-凝胶法在该多孔陶瓷表面负载TiO_2薄膜,将TiO_2薄膜的光催化性能与轻质多孔陶瓷的低密度、高比表面积等优势结合起来以提高体系的整体催化效果。对甲基橙溶液的光催化降解研究表明,负载过程中TiO_2溶胶膜层从室温以1.5℃/min的速度升温至400℃保温30min而得到的复合体具有优良的光催化性能。将本制品用于浓度为20mg/L的甲基橙溶液的紫外照射处理,降解率可以达到99%以上。     

液-液界面法制备花状CuS自组装微球及其光催化性能研究

采用液-液界面反应成功制备了花状CuS自组装微球。用X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜、能量散射型X射线荧光光谱仪、紫外可见分光光度仪对该球进行表征,研究了其对苯酚类物质光催化降解性能,探讨了光照时间、苯酚类物质初始浓度、溶液pH值、CuS投加量、H_2O_2加入体积对光催化性能的影响。结果表明,产物是粒径为600~900nm的花状CuS微球,该球对苯酚类物质具有很好的光催化降解效果,符合Langmuir-Hinshelwood一级动力学模型,在最优条件下,苯酚的降解率可达68.54%,邻苯二酚的降解率可达85.31%,间苯二酚的降解率可达79.56%,对苯二酚的降解率可达94.99%。     

TiO2微球的制备及其光催化性能研究

采用水解沉淀法制备了TiO2微球,并研究了钛酸丁酯与添加剂(PEG400)的摩尔比对生成的TiO2微球的形貌及粒径分布的影响。采用XRD、SEM和FT-IR对合成TiO2微球结构及形貌等进行表征,并以甲基橙溶液为目标降解物,对其光催化性能进行测定。结果表明,添加剂的浓度没有改变TiO2的晶型结构;当PEG400浓度在0.05～0.10mol/L范围时,TiO2呈双粒径分布,随着添加剂浓度增加,大粒径微球数量减少,小微球数量增加;当添加剂浓度增加到0.15～0.20mol/L时,小微球保存下来,大微球消失,其催化性能最强,对甲基橙溶液脱色率最高能达到98.29%,且稳定性好,能重复使用。     

ZnFe_2O_4/g-C_3N_4对甲基橙的紫外光催化降解行为

采用浸渍法制备了铁酸锌/石墨烯氮化碳(ZnFe_2O_4/g-C_3N_4)负载型光催化剂,对制得的催化剂样品进行了表征,并考察了其在紫外光下对甲基橙的降解效率。结果表明:ZnFe_2O_4/g-C_3N_4催化剂对甲基橙的降解催化活性明显提高,并随着ZnFe2O4掺杂量的增加而增大,ZnFe2O4掺杂量为6.0%(wt,质量分数)制得的ZnFe2O4/gC3N4对浓度10mg/L甲基橙140min后的紫外光降解率达100%。     

TiO_2-Al_2O_3负载型催化剂的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯和氢氧化钠为反应物,采用两步水热法制备TiO2纳米线,并将其原位负载于Al2O3载体上,研究它们对甲基橙的光催化降解性能。结果表明,锐钛矿相TiO2主要呈纳米线和八面体状负载在Al2O3载体上,当TiO2负载质量分数为30%,焙烧温度为400℃,催化剂用量为1.332 0 g/L时,TiO2-Al2O3负载型催化剂光催化降解甲基橙的性能最佳,光照5 h后,甲基橙在紫外和太阳光下的降解率分别达到58.9%和55.6%。相同实验条件下,TiO2-Al2O3负载型催化剂对甲基橙的降解率比单纯TiO2提高了35.1%。     

SiO2气凝胶/纳米TiO2共混光催化剂降解甲基橙

目的利用甲基橙模拟印刷废水,研究SiO_2气凝胶/纳米TiO_2共混光催化剂对甲基橙的光降解性能。方法采用溶胶-凝胶法制备SiO_2气凝胶,再加入纳米TiO_2通过共混法制备出共混光催化剂,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱分析技术对样品进行表征。使用共混光催化剂降解甲基橙观察其光催化活性。结果当纳米TiO_2和SiO_2气凝胶的质量比为1∶4,催化剂质量浓度为0.2g/L,甲基橙的初始质量浓度为10 mg/L,p H值为4时,甲基橙的降解率最高。结论利用共混光催化剂降解甲基橙,其光催化效率高,降解率可高达99.85%。     

锂离子电池负极材料α-Fe_2O_3的研究进展

锂离子(Li~+)电池属于绿色环保电池,近年来已成为国际上研究的热点。α-Fe_2O_3理论电容量高(1007mAh/g)、储量丰富,具有代替传统石墨负极材料的潜力。其中纳米结构的α-Fe_2O_3可以有效地改善α-Fe_2O_3易团聚、体积易膨胀、电极易粉碎的问题。综述了近年来纳米结构α-Fe_2O_3及其复合材料在结构和电化学性能两方面的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。     

SnO/Sn_3O_4异质结构的制备及其光催化性能

采用简单的一步水热法合成了SnO/Sn_3O_4异质结构花状微球。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、表面积分析仪和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对其形貌、结构、比表面积和光学性质进行了分析,并以罗丹明B(RhB)为模型污染物研究了样品的光催化性能。结果表明,花状微球由大量SnO/Sn_3O_4异质结构组成,比表面积为52.6 m2/g;样品中SnO和Sn_3O_4的禁带宽度分别为2.90和2.51eV,同时对罗丹明B有较好的光催化降解特性。     

Ce掺杂ZnO分级结构微球的制备及其光催化性能研究

以硝酸锌、氢氧化钠、硝酸铈为原料,采用沉淀法制备了一系列Ce掺杂的Ce/ZnO分级结构微球。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能量色散谱仪和紫外-可见漫反射光谱仪等对样品进行表征。以甲基橙的光催化降解为模拟反应,考察了Ce掺杂量对Ce/ZnO分级结构微球光催化性能的影响。结果表明:Ce/ZnO分级结构微球由ZnO微纳米片相互交错构建而成,Ce的掺杂提高了Ce/ZnO分级结构微球的光催化活性,其中Ce摩尔分数为1.5%的Ce/ZnO对甲基橙的光催化降解效果最好,紫外光照射60min甲基橙降解率为98.3%,循环使用4次,其催化活性未明显下降。     

多孔球状LiMn_2O_4的制备及其电化学性能研究

采用温和的制备方法成功制备出多孔球状LiMn_2O_4,首先制得MnCO_3和MnO_2混合微球前驱体,随后将前驱体与LiNO3混合均匀合成多孔球状LiMn_2O_4。通过X射线衍射仪和扫描电镜分析表明:所制得材料为纯相尖晶石LiMn_2O_4、无杂质相且所制备LiMn_2O_4呈现出多孔的球状结构形貌;电化学性能测试表明:该多孔球状LiMn_2O_4具有优异的电化学性能,多孔球状LiMn_2O_4的首次充放电比容量为118.9mAh/g(0.5C,3.5~4.3V),经过100次充放电循环后,放电比容量为108.6mAh/g,容量保持率为91.3%;在5C的倍率下多孔球状LiMn_2O_4的放电容量可达70mAh/g。     

Bi2S3@BiOBr的原位合成及其可见光催化性能

采用溶剂热法合成BiOBr空心微球,并利用简单的离子交换原位生成Bi_2S_3,得到类核-壳结构的Bi_2S_3@BiOBr复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(FE-SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对催化剂进行表征,并对其进行光电化学性能测试。实验表明,BiOBr与Bi_2S_3形成的异质结促进了光生载流子的转移和分离。Bi_2S_3@BiOBr在可见光作用下可以有效降解甲基橙,当Bi_2S_3的摩尔分数为8%时,样品具有最好的光催化性能。·O_2~-和h~+是Bi_2S_3@BiOBr光催化降解甲基橙的主要活性物种。     

Mn掺杂花状ZnO的合成及其光催化特性研究

采用液相沉积法,在室温条件下制备了不同Mn掺杂浓度(0,0.25%,0.5%和1.0%(摩尔分数))的花状ZnO微结构。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对制备的花状ZnO微结构的物相及形貌进行表征。以甲基橙溶液作为光催化反应模型污染物,对不同浓度的Mn掺杂花状ZnO微结构的光催化性能进行了研究。实验结果表明,Mn在ZnO材料中以两种形态存在,即进入晶格以Mn2+形式替代Zn2+和以Mn3O4形式附着在ZnO材料表面。且Mn掺杂提高了花状ZnO微球结构的光催化活性,当掺杂浓度为0.25%(摩尔分数)时光催化性能最优,紫外光照2.0h后,对甲基橙的光催化降解率可达88.7%。     

煅烧工艺对α-Fe_2O_3磁性纳米纤维形貌及性能的影响研究

结合静电纺丝和水热合成技术制备PVA/Fe_3O_4磁性纳米纤维,空气气氛中在不同煅烧温度下制备出一系列α-Fe_2O_3纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪和超导量子干涉仪对不同煅烧温度下制得的α-Fe_2O_3磁性纳米纤维进行形貌与性能表征。结果表明,PVA/Fe_3O_4复合磁性纳米纤维在600~800℃的煅烧温度区间内可获得稳定的α-Fe_2O_3磁性纳米纤维,纤维形貌从中空管状结构逐渐转变为沟槽状结构,纤维中的α-Fe_2O_3粒子具有不同的晶粒尺寸,结晶随温度升高而变好,且具有不同的磁性能。制备的α-Fe_2O_3磁性纳米纤维在水处理等方面具有潜在应用。