钒酸铋/碳量子点的制备及其光电催化性能

将柠檬酸和乙二胺水热透析获得碳量子点(CQDs),以硝酸铋制备钒酸铋(BiVO_4)的前驱体,将其与CQDs混合后进行水热反应制备BiVO_4/CQDs复合催化剂。采用电沉积的方式负载于导电玻璃上制得光电极。用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、光电流、漫反射光谱、荧光光谱等对BiVO_4/CQDs的形貌、结构以及光学性质进行了表征,并研究其在光电催化作用下对罗丹明B(RhB)降解性能。结果表明,BiVO_4/CQDs的光电催化的性能随着外加电压增大逐渐提高;在1.2 V外加电压下,其光电催化降解RhB的动力学常数分别是单独光催化和单独电化学的3.7和3.1倍,表现出明显光电协同作用;外加电压的提高促进了光生电子空穴的有效分离,因而显著提高了光催化性能。     

CeVO4/g-C3N4的制备及其降解盐酸四环素性能

以简单的水热法制备了CeVO4/g-C3N4光催化剂,通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis、FT-IR、XPS、PL等检验并分析了所制备复合催化剂样品的复合情况、纯度、形貌等,考察了掺杂0～50％CeVO4的复合光催化剂CeVO4/g-C3N4于模拟可见光下降解盐酸四环素的光催化性能.实验结果表明,以20 mg/L盐酸四环素为降解底物,负载30％CeVO4的CeVO4/g-C3N4样品在模拟可见光下3 h内对目标底物降解效率达90.5％.制备的CeVO4/g-C3N4光催化剂光催化性能优良,相同时间内对盐酸四环素的降解率是纯CeVO4的2倍,是纯g-C3N4的3.7倍.     

不同形貌BiVO_4光催化剂的制备及其光催化性能

采用水热法,改变表面活性剂和溶剂制备了3种形貌的BiVO_4;对制备的BiVO_4光催化剂进行X射线衍射、扫描电子显微镜、漫反射光谱、荧光光致发光光谱等表征,以罗丹明B为目标污染物,使用氙灯模拟太阳光光源,评价了不同形貌的BiVO_4的光催化性能。结果表明,药片状BiVO_4 3 h内在全光谱和可见光下的降解率分别为100%和63%,立方体状BiVO_4在全光谱和可见光下的降解率只有30%和19%,球状BiVO_4在全光谱和可见光下的降解率为68%和29%。改变样品的形貌,增大样品的比表面积,可以显著提升光催化性能,药片状钒酸铋具有较好的光催化效果。     

超声降解盐酸四环素的实验研究

以盐酸四环素为研究对象,探讨了超声功率、超声时间、盐酸四环素初始浓度、pH等单因素对超声波降解模拟抗生素废水的影响,通过4因素3水平的正交实验得出最优降解条件,并利用最优降解条件处理其他5种抗生素。实验结果表明:盐酸四环素的降解率与超声功率和超声时间成正比,与盐酸四环素初始浓度成反比;酸性条件下,盐酸四环素的降解率随pH值的增大而增加,碱性条件下盐酸四环素失效,降解率大大降低。当超声时间为11 min,盐酸四环素溶液初始浓度为30 mg/L,超声功率为1 080 W,溶液pH为5,超声降解盐酸四环素达到最优条件。最优降解条件对盐酸四环素同种类抗生素有效,对其他种类抗生素则失效。     

CuO/BiVO_4催化剂制备及其可见光降解亚甲基蓝的研究

采用水热法和浸渍法制备复合催化剂CuO/BiVO_4,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外—可见吸收光谱(UV—DRS)和荧光光谱(PL)分析表征其物理化学性质。研究复合催化剂在可见光(λ420nm)下降解亚甲基蓝的催化活性,结果表明CuO掺入量为1.0wt%时,CuO/BiVO_4复合光催化剂有很好的光催化活性且降解率达到95.36%,并且复合光催化剂有很好的重复利用率。     

Ag/CuWO4/g-C3N4复合光催化剂的制备及可见光下降解盐酸四环素

利用超声辅助水热法以及光还原法将Ag纳米颗粒与CuWO₄/g-C₃N₄光催化剂复合,并使用XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS、DRS和PL等表征手段对催化剂的表面特性和光化学性质进行了分析。通过Ag/CuWO₄/g-C₃N₄光催化剂在氙灯照射下降解盐酸四环素的实验,考察了Ag纳米粒子担载的二元复合材对催化剂光催化性能的影响。Ag/CuWO₄/g-C₃N₄复合光催化剂对盐酸四环素(TTCH)的光催化降解率达到95%,降解速率是CuWO₄/g-C₃N₄的1.39倍。Ag担载的CuWO₄/g-C₃N₄复合材料通过Ag表面的等离子共振效应和电子聚集能力促进电子空穴分离,提升了材料的光催化活性。     

UV/Fenton法降解四环素废水的试验研究

分析了FeSO4和H2O2的初始浓度及溶液pH值对UV/Fenton法降解四环素废水的影响.结果表明四环素的初始浓度为25,mg/L时,降解四环素的最佳工况:FeSO4的初始浓度为0.05mmol/L,H2O2的初始浓度为10,mmol/L,pH值为2.5,在反应时间为60,min时,对四环素的去除率可达93.14%.另外,对自然光、太阳光、紫外光三种不同光照条件进行了对比试验,得出紫外光辐照下的四环素去除率最高,太阳光次之,自然光最小.     

TiO2/Ti电催化膜电极的制备及其对盐酸四环素废水的处理

为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO₂ NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段,对TiO₂ NWs/Ti膜电极的形貌、晶型和电化学性能等进行表征,并以TiO₂ NWs/Ti膜为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理盐酸四环素废水。结果表明:原位生长的催化剂锐钛矿TiO₂纳米线直径约为40 nm,均匀生长在Ti膜上;负载TiO₂纳米线可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性,在常温常压下,当盐酸四环素废水质量浓度为50 mg/L、停留时间为10 min、电流密度为0.8 mA/cm2、pH值为7.0、Na2SO4质量浓度为15 g/L、溶液体积为100 mL时,盐酸四环素去除率可达99.5%,TOC去除率可以达到70.5%,明显高于Ti膜构建ECMR(40.2%和12.8%),且经过10次重复使用,催化性能基本保持较高水平。     

WO3/g-C3N4复合光催化剂的制备及性能研究

采用溶剂热法合成具有Z型异质结构的WO₃/g-C₃N₄复合光催化材料,采用XRD、XPS、SEM等表征测试了材料的组成、形貌等,考察其光催化性能及对盐酸四环素(TC)的降解能力,并研究了WO₃/g-C₃N₄的降解机理.与WO₃、g-C₃N₄相比,WO₃/g-C₃N₄复合材料降解效果明显提高,其中WCN-3(WO₃/g-C₃N₄-3)的催化能力最优.复合材料光催化活性增强可归因于其较大的比表面积为光催化反应提供了更多的活性位点. PL测试结果显示复合材料中光生电子-空穴复合被显著抑制,自由基捕获实验证实参与光催化降解的主要活性成分是超氧基自由基(·O^-₂)和空穴(h⁺).     

新型单双槽光电催化反应器的设计及其降解性能

设计了以热氧化法制备的TiO2/Ti薄膜电极为阳极、具有较高析氢超电位的高纯石墨电极为阴极、甘汞电极为参比电极所组成的单、双槽光-电-化学催化集成反应器,并考察了该反应器对甲基红和甲基橙溶液的降解脱色性能.结果表明,单、双槽反应器均能有效的对这两种染料溶液进行降解脱色,并且在酸性及碱性条件下其降解脱色率均明显高于中性条件.双槽反应器对两种染料溶液的降解表观反应速率是单槽的2倍或以上,导致这一结果的主要原因是单槽反应器中阴极反应产生的H2O2在阳极的无效消耗.     

高铁酸钾去除饮用水源中盐酸四环素试验研究

利用提纯后的次氯酸钠溶液、硝酸铁、氢氧化钾制备高铁酸钾。并采用高铁酸钾氧化去除水中盐酸四环素（TC）,初步探讨了高铁酸钾去除TC的效果,研究了高铁酸钾投加量、pH值、氧化时间等对去除效率的影响。结果表明,高铁酸钾可以有效快速地去除水中的TC,在一定范围内,高铁酸钾投加越多,TC去除率越高,反应越快。pH值对反应影响较大,最优pH值范围为9～10。降解反应主要发生在前60S,在之后的10-20min内高铁酸钾与TC持续反应,TC得到进一步的降解。当高铁酸钾与TC摩尔比为1：1和1：5时,反应60S后的TC去除率约为100％。但反应液TOC下降幅度不大,说明大部分的TC仅转化为中间产物,未得到彻底矿化。     

不同晶体结构的BiVO4的制备及其可见光催化性能

采用水热的方法,通过调控pH值,制备了具有不同晶型和晶体形貌的BiVO4晶体．利用XRD、SEM、XPS和UV—VIS对样品进行了表征．结果表明,在pH值等于1时,生成的是2—5μm的单斜白钨矿结构的BiVO4四方块;pH值等于7时生成的是0．2—1μm的单斜白钨矿结构的BiVO4纳米片;pH值等于12时,得到的是1—10μm的单斜四面体结构的BiVO4纳米带．可见光降解酸性橙II的催化活性测试表明,白钨矿结构的BiVO4的活性高于单斜四面体结构的BiVO4;而pH值等于7制备的BiVO4则表现了最高的催化活性．     

纳米钒酸铋的水热合成及其可见光光催化降解罗丹明B

以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法合成了BiVO4纳米颗粒,X射线衍射(XRD)表征结果显示所制备的BiVO4颗粒为单斜晶结构.紫外-可见漫反射(DRS)测定结果表明,BiVO4的禁带宽度为2.46 eV.以罗丹明B为目标降解物,研究了样品在可见光下的光催化性能,最佳反应条件为:罗丹明B的初始...     

高锰酸钾降解四环素的过程研究

为探讨高锰酸钾对四环素降解的有效性和最佳反应条件,通过正交实验,考察了四环素浓度、高锰酸钾投加量、反应溶液初始pH值、反应时间对降解的影响,得出影响四环素降解的各因素的最佳反应条件及影响显著性次序.结果表明,四环素初始浓度和高锰酸钾投加量对降解效率的影响最显著.紫外可见光谱和红外光谱分析表明,高锰酸钾能够在很大程度上降解和去除四环素.     

Gd掺杂BiVO4纳米粉体的制备及其光催化性能

采用水热法制备了单斜相白钨矿结构的Gd掺杂BiVO4粉体。采用X-射线粉末衍射、扫描电子显微镜和紫外一可见吸收光谱对样品进行表征。研究了不同浓度Gd掺杂BiVO4纳米粉体的晶相组成、形貌和光催化性能的影响。结果表明,Gd掺杂BiVOt粉体在可见光下的催化活性优于纯相BiVO4粉体,Gd掺杂量为2％的样品对罗丹明B催化效果最佳,在100min内对罗丹明B溶液的分解率达98％。     

BiVO_4粉体的制备方法及光催化性能的研究进展

介绍了BiVO4光催化剂的结构,总结了BiVO4光催化剂的几种合成方法以及近年来对其光催化性能研究的进展情况,并简要介绍了几种BiVO4的改性方法.最后针对目前Bi-VO4的研究现状提出了几点亟待解决的问题.     

不同煅烧温度对碳纳米管活化PMS降解四环素的性能研究

环境中大量监测出的四环素类抗生素对于生态系统和人类健康造成了严重的威胁,碳基催化剂活化过一硫酸盐(PMS)降解水中四环素的技术因其环境友好以及无二次污染而受到广泛关注,但其催化氧化效果有待提升．采用不同煅烧温度下的碳纳米管(CNTs)活化过一硫酸盐(PMS)降解水中四环素(TC),同时考察了PMS浓度、CNT投加量以及初始p H值等反应条件对四环素降解的影响．结果表明,煅烧温度为950℃下处理的CNTs具有最佳的活化PMS的性能,且当初始p H为9、CNT投加量为0.4 g/L、PMS与TC的物质的量浓度比为20:1时TC达到最佳的讲解去除效果．     

微波水热时间对BiVO4微晶相组成及显微结构的影响

以NH4VO3和Bi(NO3)3.5H2O等为起始原料,采用微波水热法可控制备了BiVO4微晶。利用X-射线衍射仪(XRD)、扫面电子显微镜(SEM)分别对产物的物相和形貌进行了表征.结果表明:在微波水热条件下,反应温度160℃时,反应30min即可制备纯的单斜相Bi-VO4微晶.随着反应时间的延长,产物由四方相向单斜相逐渐转变,产物的结晶性逐渐提高,同时由棒状微晶逐渐变成为球状微晶.