微波辅助制备TiO_2/CNTs复合材料及可见光光催化性能研究

文章以六氟钛酸铵、硼酸、碳纳米管为反应物,在低温(100℃)和常压体系下,采用微波辅助法制备二氧化钛/碳纳米管复合材料(TiO_2/CNTs)光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱对TiO_2/CNTs进行表征。采用TiO_2/CNTs为催化剂光催化降解罗丹明B,研究了TiO_2/CNTs的可见光光催化活性。测试结果表明,在可见光照射下制备得到的TiO_2/CNTs具有比Degussa P25光催化剂更优越的光催化降解活性。     

Bi/BiOBr/ZnO异质结的制备及其光催化性能研究

本文采用水热/溶剂热合成法,制备了Bi/BiOBr/ZnO复合光催化剂,采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）进行了结构表征,通过Bi/BiOBr/ZnO复合光催化剂在可见光下对甲基橙的降解效果,考察其光催化性能。结果表明,Bi/BiOBr/ZnO复合光催化剂的光催化性能很好,20min内对甲基橙的降解率最高可达到94%,是ZnO的14倍,BiOBr的7倍,BiOBr/ZnO的2倍。Bi/BiOBr/ZnO复合光催化剂催化效率的提高,得益于异质结构促进了光生电子/空穴对的分离。本工作可为铋基光催化剂的合成及其在废水处理方面的应用提供参考。     

磁性碳纳米管基催化剂TiO2/CNTs光降解氨比西林抗生素水溶液的研究

以磁性多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用表面溶胶包覆-醇热联用法制备TiO2/CNTs复合管光催化剂。以氨比西林溶液的降解为目标反应,考察了催化剂在紫外灯下的催化活性。结果表明,二氧化钛在MWCNTs表面分布均匀,提高了对光的吸收和利用,因此TiO2/MWCNTs复合光催化剂表现出较高的光催化活性,催化剂的活性随着pH值的增大而增大,并且磁性催化剂易从降解后的溶液中分离。     

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。     

Cu_2O-CNTs的制备及其光催化性能研究

以碳纳米管(CNTs)为载体,分别采用NaBH4、葡萄糖和水合肼3种不同还原剂制备Cu2O/CNTs复合光催化剂,并表征了不同条件下制备的催化剂,同时考察了其对可溶性染料活性艳红X-3B的光催化活性。结果表明,葡萄糖还原法制备的Cu2O颗粒均匀,晶型呈完整正八面体型,在可见光、75 min内可使质量浓度为100 mg/L、体积100 mL的X-3B脱色率达到72.4%,COD降解率达到66.7%。     

BiOX(X=Cl、Br、I)/硅藻土光催化剂的制备与性能

以五水硝酸铋、KX(X=Cl、Br、I)、硅藻土为原料,采用直接水解法制备了质量比不同的BiOX/硅藻土复合光催化剂,并进行了XRD和SEM表征分析,同时采用罗丹明B为目标降解物,以50 W LED紫光/蓝光灯为光源考察了制备光催化剂的可见光光催化性能.结果表明BiOX在硅藻土圆筛上成功负载且为片状分级结构,同等条件下,水解体系中1.0 g硅藻土负载BiOBr得到的复合光催化剂具有最优的光催化性能,在染料初始浓度为15 mg/L,催化剂用量为0.15 g,50 W LED蓝光灯照射50 min的条件下罗丹明B的降解率达到了86.7%.     

反应温度对氮掺杂TiO2光催化剂活性影响研究

采用水热法结合固相反应法制备了可见光响应型氮掺杂TiO2光催化剂.重点研究制备过程中固相反应温度对催化剂结构和可见光活性的影响.采用XRD、UV-Vis/DRS、XPS等方法对光催化剂性能进行表征.结果表明:催化剂在800℃由锐钛矿相和金红石相转变;掺杂的氮原子大部分进入表面TiO2晶格,生成新的能级,使其光响应波长发生红移;当固相反应温度为600℃时,催化剂表现出最高的可见光活性,可见光照射120min对苯酚降解率为53.30%     

BiOBr/BiOI-FACs催化剂的组装与光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O、KBr和KI为原料,以粉煤灰漂珠(FACs)为载体,通过中和水解制备了BiOBr/BiOI-FACs复合光催化剂.以50 W蓝光灯为光源,罗丹明B为目标物,考察了制备过程的pH值、保温处理温度和保温处理时间对可见光光催化性能的影响.结果表明,BiOBr/BiOI-FACs复合光催化剂的最佳组装条件为:pH值8.0,保温处理温度160℃,保温处理时间12 h.     

BiOBr/BiOI-FACs光催化降解四环素的动力学研究

本文采用中和水解法制备了BiOBr/BiOI-FACs光催化剂,并用XRD和SEM进行了表征分析.以四环素为模型污染物,从动力学的角度研究了四环素初始浓度、不同催化剂用量、不同光源和不同反应体系pH值对光催化反应速率的影响;动力学实验结果得到最优条件为:催化剂用量为0.3g、初始四环素浓度为5 mg/L、pH值为2的酸性条件和LED紫光(405 nm)照射.LED蓝光(450 nm)照射下同样具有较好的光催化活性,光催化降解过程符合一级反应动力学方程.     

新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

采用水热合成法制备BiOBr可见光催化剂,选择适合的溴源,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、Uv-vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征。研究了BiO-Br可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃、水热反应时间为8h的条件下,制备的BiOBr纳米材料具有很好的光催化活性,在降解罗丹明B染料时降解率达93%,BiOBr的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.69eV。     

ZnO/碳纳米管复合光催化材料对抗生素的光催化降解

采用溶胶法合成了ZnO/碳纳米管复合光催化材料,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)等手段对复合催化剂进行了表征。以氙灯(250～800 nm)为光源,盐酸四环素为降解对象,评价样品的光催化活性。比较ZnO/CNTs复合材料和纯ZnO对抗生素的降解能力,并考察光催化剂的重复利用能力。结果表明,通过溶胶法得到了在碳纳米管表面均匀、致密包覆ZnO颗粒的复合材料。由于ZnO/CNTs材料良好的吸附性能,其光催化活性高于纯ZnO,在300 W氙灯光源下反应2 h,对盐酸四环素的降解率达82.38%,同时复合材料显示了抑制ZnO光蚀的能力。     

BiOBr/UiO-66-（COOH）2复合材料制备及光催化性能研究

为提高传统光催化材料BiOBr和UiO-66-（COOH）₂的性能和对可见光的吸收强度,以及它们的光催化活性和光催化效率,通过简单的溶剂热法制备了一种新型复合光催化剂BiOBr/UiO-66-（COOH）₂。运用X射线衍射光谱（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）、光致发光（PL）光谱、N₂吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和电化学等手段对其进行表征,并对其光催化降解甲基橙的效率进行了研究。结果表明,相对于单一的BiOBr材料,与UiO-66-（COOH）₂复合之后的BiOBr/UiO-66-（COOH）₂催化剂保留了原有材料的结构,相应的比表面积增大,对可见光的吸收强度增强。将BiOBr/UiO-66-（COOH）₂用于光催化降解甲基橙,在氙灯照射120 min后,甲基橙的降解率达到70%,分别约为纯UiO-66-（COOH）₂和BiOBr的3.68倍和1.43倍,光催化活性显著提高,光催化降解过程符合一级反应动力学规律。     

Ag/AgBr/BiOBr hollow hierarchical microspheres with enhanced activity and stability for RhB degradation under visible light irradiation

Ag/AgBr/BiOBr hollow hierarchical microspheres were synthesized through a one-pot solvothermal process. The phase structure, morphology and optical property of the samples were characterized by XRD, SEM, XPS and DRS. Ag/AgBr/BiOBr hollow microspheres exhibited higher photocatalytic activity and improved stability than AgBr/BiOBr nanoplates for rhodamine B degradation under visible light irradiation. The enhanced activities of Ag/AgBr/BiOBr could be attributed to the hollow structure and Ag deposition, which is favorable for adsorption of reactants, enhancement of photoadsorption and transfer of photogenerated carriers. Ag deposition also prevented the decomposition of AgBr under light illumination and contributed to an improved stability.     

WO_3/BiOBr复合催化剂的制备及可见光催化降解甲基橙

以Bi(NO_3)5·5H_2O、Na Br、H_2WO_4为原料,采用一步水热合成法合成不同n(W)∶n(Br)的WO_3/BiOBr复合催化剂,并通过SEM和TEM对催化剂进行表征分析。以甲基橙为探针污染物,考察前驱液pH、水热温度、水热时间和n(W)∶n(Br)对WO_3/BiOBr复合催化剂活性的影响。结果表明,在pH为10.2、100℃水热时间6 h合成n(W)∶n(Br)为0.02的WO_3/BiOBr复合催化剂活性最好,光照120 min后,对目标污染物的降解率达99.39%,较BiOBr催化剂(合成条件为原始pH值,100℃水热反应6 h)提高了30.85%。采用水热合成法制备的WO_3/BiOBr复合催化剂具有良好的可见光活性。     

Facile Synthesis of BiOBr/Bi2Sn2O7 Heterojunction Photocatalysts with Improved Photocatalytic Activities

BiOBr/Bi₂Sn₂O₇ heterojunction photocatalysts were successfully synthesized by treating hydrothermal as‐prepared Bi₂Sn₂O₇ nanoparticles with hydrobromic acid (HBr). Partial Bi₂Sn₂O₇ nanoparticles reacted with HBr to form the sheet‐like BiOBr, and Bi₂Sn₂O₇ nanoparticles distributed evenly on BiOBr sheets. BiOBr/Bi₂Sn₂O₇ photocatalysts treated with different concentrations of HBr solution were successfully obtained, and their structures, morphologies, optical, and visible light photocatalytic properties were characterized by XRD, DRS, PL, SEM, and TEM. The experimental results showed that the BiOBr/Bi₂Sn₂O₇ photocatalysts showed improved photocatalytic activity under visible light irradiation than pure Bi₂Sn₂O₇. The sample treated with 0.08 mol/L HBr solution shows the best visible light photodegradation performance of rhodamine B. In addition, the active species and photocatalytic mechanism were discussed in detail.     

可见光驱动溴化银/溴氧化铋复合纳米 材料制备及活性评价*

室温沉淀法合成溴氧化铋（BiOBr）纳米片,然后通过离子交换法制备溴化银/溴氧化铋（AgBr/BiOBr）复合纳米材料,采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）及紫外可见分光光度计（UV-Vis）对其进行表征,并进行了光催化降解实验。以节能、绿色的LED灯为可见光光源,AgBr/BiOBr复合材料光催化降解罗丹明B（RhB）和甲基橙（MO）的效率均高于BiOBr。AgBr/BiOBr降解RhB的活性强于MO。在AgBr/BiOBr光催化系统中,超氧自由基和空穴是主要的活性物种。不同pH条件下,AgBr/BiOBr对RhB均表现出理想的光催化降解效果,酸性条件下降解效率最佳;碱性环境下AgBr/BiOBr光催化降解MO的活性最高。经过循环利用,AgBr/BiOBr可见光催化活性呈现出一定程度的降低,归因于降解过程中产生了金属银。     

聚酯/碳纳米管导电纤维结构与性能的研究

通过双螺杆挤出机制备聚酯／碳纳米管(PET／CNTs)导电复合材料,为保证CNTs在PET中分散均匀,同时加入了矿物偶联剂,经扫描电镜分析,加入相对CNTs质量分数为50％矿物偶联剂能帮助CNTs在PET基体中均匀分散。PET复合材料中加入质量分数约为2％的CNTs可以使其体积电阻率从1014下降到102数量级。采用复合纺丝获得了导电纤维,分别在PET织物和羊毛织物中,添加相对织物质量分数为25％,3％的PET／CNTs导电纤维,可使相应织物具有优良的抗静电效果。     

PLA/CNTs微发泡复合材料的制备

用熔融共混法制备不同含量的聚乳酸(PLA)/碳纳米管(CNTs)复合材料,以超临界二氧化碳作为物理发泡剂,通过快速卸压过程制备PLA/CNTs微发泡复合材料,并对其热性能、形貌结构和电性能进行表征和分析。热分析结果表明,在150℃时,随着发泡压力的增加,由于退火和塑化效应的共同作用,与未发泡复合材料的相比,微发泡复合材料的熔点先上升后下降。通过调控二氧化碳的压力及温度,制得具有不同微孔结构的PLA/CNTs发泡复合材料,利用扫描电子显微镜分析上述因素对微发泡复合材料泡孔结构的影响。当CNTs质量分数为3%时,PLA/CNTs复合材料在150℃,16 MPa条件下发泡制得的材料泡孔形貌较好。在150℃下,随着压力的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在20 MPa下的电导率为3.6×10-2 S/m,与在14 MPa下的8.93 S/m相比降低约3个数量级。在16 MPa下,随着温度的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在160℃下的电导率为2.9×10-2 S/m,与在145℃下的9.15 S/m相比降低约3个数量级。     

碳纳米管改性双马来酰亚胺树脂体系的性能

采用原位聚合法将碳纳米管(CNTs)与双马来酰亚胺(BMI)复合制备BMI/CNTs复合材料,通过差示扫描量热仪分析了CNTs的用量对BMI树脂体系反应活性的影响。研究了CNTs的用量对复合材料静态力学性能、动态力学性能及耐湿热老化性能的影响。结果表明,随着CNTs用量的增多,体系的反应活性呈降低趋势,而力学性能、耐湿热性能均有所提高;当CNTs质量分数为1.5%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了近63.1%和10%,其后随CNTs用量的增大均略有下降。