g-C3N4/BiVO4异质结的制备及其在环境治理中的应用

通过负载法成功制备了g-C₃N₄/BiVO₄异质结,采用XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、Mott Schottky、SPV等技术对样品的结构与性质进行分析,以光催化降解RhB和光催化还原CO₂评价其光催化活性。结果表明,g-C₃N₄和BiVO₄能带结构匹配,能够组成“Z”型异质结,并有效提高光生载流子的分离效率,同时保留g-C₃N₄导带电子较强的还原性和BiVO₄价带空穴较强的氧化性,最终提高光催化活性,其中当g-C₃N₄的负载量为3%时,样品展现了最佳的光催化活性,在光催化降解RhB实验中,经过180min光照后,降解率达到95.3%,反应速率常数达到0.0166min^-1;而在光催化还原CO₂的实验中,经过4h光照后,CO和O₂的产量达到70....     

BiVO4/Bi2Fe4O9的制备及光降解有机废水性能的研究

采用水热法制备具有高效可见光催化性能的BiVO₄/Bi₂Fe₄O₉复合光催化剂,通过SEM、XRD等一系列表征手段对样品进行了形貌和结构的表征。最后通过在一定的条件下降解目标污染物亚甲基蓝(MB)溶液对催化剂的光催化性能进行了探究。结果表明：BiVO₄以100～500 nm颗粒状形态均匀的修饰在片状Bi₂Fe₄O₉的表面。当BiVO₄的修饰量为15%时,光催化剂在可见光下对MB溶液的降解效率最高,高达51.92%。通过对照实验发现BiVO₄/Bi₂Fe₄O₉的催化效率比Bi₂Fe₄O₉单体高了4.45倍,比BiVO₄单体高了1.29倍。另外,根据实验结果对BiVO₄/Bi₂F...     

水热法制备Eu复合BiVO4纳米片及其光催化降解性能

水热法制备了以聚乙二醇(PEG-200)为模板剂的稀土元素Eu复合BiVO₄光催化剂,并对材料进行XRD、SEM、UV-vis DRS、BET的表征和分析.以光催化降解甲基蓝(MB)效率作为光催化活性的指标,考察Eu复合对BiVO₄光催化活性的影响.结果表明:Eu复合可使BiVO₄的晶型发生转变,同时又抑制四方相晶体生长,使晶粒尺寸变小,比表面积增大.复合样品中,部分Eu³⁺进入BiVO₄晶格内取代Bi³⁺,使晶形发生畸变,有利于光催化活性的提高.当Eu的复合量为50%时,光催化降解甲基蓝的效率最高,可见光照射120min降解效率可达到90%,较纯BiVO₄的光降解效率明显提高.     

Fe3O4@TiO2@SiO2@Ag光催化剂的制备及其光催化活性研究

采用溶剂热法和溶胶-凝胶法合成了磁性Fe₃O₄@TiO₂@SiO₂复合光催化剂,再通过巯基改性,使二氧化硅表面原位合成银纳米颗粒,最终形成目标光催化剂。利用XRD、FT-IR、XPS、SEM、VSM等分析测试手段对该催化剂的组成、结构、形貌及其磁学性能进行表征。通过光催化降解40 mL罗丹明B溶液(pH 5.3,30 mg/L),催化剂按1 g/L加入反应体系,光照120 min时,罗丹明B溶液的降解率达96.22%。相同条件重复循环实验10次,罗丹明B溶液降解率仅下降4.32%,表明Fe₃O₄@TiO₂@SiO₂@Ag磁性光催化剂具有出色的光催化活性和循环使用性。     

过硫酸盐协同g-C3N4光催化降解酮洛芬的研究

以尿素为原料,采用热聚合法合成光催化剂石墨相氮化碳(g-C₃N₄),并研究其光催化剂性能。通过X射线衍射仪(XRD)、自带能谱分析的扫描电镜(SEM-EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG/DTG)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis DRS)等对光催化剂的结构、形貌、表面官能团、热稳定和光学性能进行表征分析。考察了g-C₃N₄的合成温度、g-C₃N₄质量浓度、过硫酸钠(SPS)质量浓度、酮洛芬(KTP)初始质量浓度、溶液初始pH、降解时间及催化剂循环使用次数等因素对光催化降解KTP的影响。结果表明,500℃合成的g-C₃N₄呈片状多孔纳米结构,具有最佳的光催化性能;在光照功率为35 W、pH为9、SPS初始质量浓度为1.20 g/L、g-C₃N₄质量浓度为1.00 g/L、降解时间为150 min时,初始质量浓度为2 mg/L的KTP的降解率为96...     

BiVO4表面氧空位的调控及其光降解抗生素研究

通过水热法一步合成了BiVO₄催化剂，并在氩气气氛下对BiVO₄催化剂进行表面改性。通过SEM、TEM、XRD、XPS和PL对BiVO₄催化剂进行分析表征，结果表明BiVO₄催化剂及改性BiVO₄催化剂为单斜状的晶体结构，且改性BiVO₄催化剂表面含有大量的氧空位。相比BiVO₄催化剂，氧空位BiVO₄催化剂的价带由1.97 eV增加至2.13 eV，扩大了带隙，降低了电子和空穴的复合率。在抗生素磺胺甲唑(SMX)初始质量浓度为10 mg/L，考察了不同因素对氧空位BiVO₄催化剂光催化降解SMX的影响，结果表明最佳反应条件为氧空位BiVO₄催化剂投加量50 mg/L，反应温度35℃，光照度150 mW/cm²,pH 5.0～9.0。此外，研究表明氧空位BiVO₄催化体系能够抵御水体中常见阴离子的干扰，但受到腐殖酸的抑制较为明...     

Ag3PO4/WO3复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

通过原位沉淀法制备了Ag₃PO₄/WO₃复合光催化材料并用于降解盐酸四环素(TC),利用SEM、XRD、FTIR、XPS和UV-vis DRS等手段对合成材料的表观形貌、化学组成和分子结构等进行了表征,并以可见光下催化降解TC(10 mg/L)的效果来评价材料的光催化性能。与单一Ag₃PO₄和WO₃相比,可见光照射60 min后,Ag₃PO₄/WO₃复合材料对TC具有更高的光降解性能,WO₃质量分数为25%时性能最优,TC降解率达到最高84.82%,且经5次循环后仍具有较好的光催化活性。通过对自由基捕获试验以及对电子顺磁共振(ESR)光谱的分析,明确h⁺和O₂^·-为Ag₃PO₄/WO₃复合材料光催化降解TC过程中的主要活性物质,推断出Ag<...     

Ag@AgBr/Ni薄膜光催化降解罗丹明B及其机理

用电化学方法制备Ag@AgBr/Ni表面等离子体薄膜光催化剂。对薄膜的表面形貌、晶相结构、光吸收特性进行了表征,用罗丹明B(RhB)作为模拟污染物对薄膜的光催化活性和稳定性进行了测定,探索了薄膜光催化降解机理。结果表明:Ag@AgBr/Ni的优化制备工艺为:电解液中NaBr和(NH_4)_3PO_4的浓度分别为0.3和1 mol/L,pH值为8.0,电解电流密度为2.5mA/cm~2,时间为18min,并在140℃后处理1 h。优化工艺下制备的Ag@AgBr/Ni薄膜表面是由附着少量Ag粒子的AgBr纳米晶构成。薄膜表现出明显的表面等离子共振效应、优异的光催化活性和良好的稳定性:可见光辐照15 min,薄膜光催化RhB的降解率(81.0%)是Ag_3PO_4/Ni薄膜的6倍,是P25 TiO_2/ITO薄膜的14倍;光照射1 h对RhB的降解率为99.5%,循环使用4次后的降解率仍为91.6%。薄膜的高光催化活性是由AgBr晶体在(111)晶面产生择优取向和薄膜表面纳米Ag发生等离子体共振效应引起的。讨论了可见光下薄膜光催化降解RhB的反应机理。     

BiVO4合成及其光催化性能

以Bi(NO₃)₃·5H₂O和 NH₄VO₃为原料,水热法合成了可见光催化剂BiVO₄,进行紫外-可见漫反射实验、XRD和BET表征。研究了pH、催化剂合成水热温度和催化反应时间对4BS溶液进行光催化降解效果的影响。确定最佳条件为:pH=7.00,水热合成催化剂温度160 ℃,水热时间2 h,在此条件下,光照210 min后,染料脱色率可达98.9%。水热合成的新型纳米催化剂BiVO₄具有良好的可见光催化活性。     

Co-Pi/BiVO4的制备及对有机硫废水的催化光降解

为有效降解高浓度乙硫醇工业废水，研究了性能良好的半导体复合光催化剂CoO_x/BiVO₄与Co-Pi/BiVO₄。通过优化选择反应物Co(NO₃)₂与BiVO₄物质的量比n(Co(NO₃)₂):n(BiVO₄)为1:3，并在磷酸盐中性缓冲溶液下通过电沉积方法制得稳定且性能优异的催化剂CoO_x-Co(PO₄)_x/BiVO₄(记为Co-Pi/BiVO₄)。通过对Co-Pi/BiVO₄及CoO_x/BiVO₄在形貌、晶型、化学态和析氧及电阻抗等方面进行测试与比较，得到了Co-Pi/BiVO₄具有更强氧化性和更大稳定性的推论。在可见光响应下对Co-Pi/BiVO₄与CoO_x     

多孔Co3O4合成及其可见光光催化降解亚甲基蓝性能研究

以ZIF-67为模板，通过不同煅烧温度，合成具有立方体形貌的多孔Co₃O₄。并通过XRD,SEM和BET对材料进行理化性能分析，并将其应用于可见光光催化降解亚甲基蓝。实验结果表明，450℃煅烧条件下制备的Co₃O₄对降解亚甲基蓝具有较好的光催化活性，可见光光照4 h，降解率达到96%。     

S型Bi OBr/WO3异质结在模拟可见光下高效降解环丙沙星

国家高度重视新污染物治理,抗生素作为重点管控新污染物,其去除技术受到广泛关注,基于光催化降解抗生素的水处理技术成为研究热点。采用水热法制备了WO₃,并采用室温沉淀法成功构建了S型异质结Bi OBr/WO₃光催化剂。与Bi OBr和WO₃相比,S型异质结的形成提高了光催化活性,降低了光生电子空穴对复合率,其中质量分数为20%的Bi OBr/WO₃复合材料光催化性能最好,在120 min内对环丙沙星的降解率可达94.93%。电子自旋共振和自由基捕获实验表明·O₂^–是光催化降解中的主要活性组分。高效液相色谱–质谱联用仪检测结果表明降解过程中产生了6种中间体,并最终矿化为CO₂、H₂O和其他无机离子。     

Bi2WO6/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

以尿素、硝酸铋、钨酸钠等为主要原料,在热缩聚法制备g-C₃N₄的基础上,通过水热法制备Bi₂WO₆/g-C₃N₄复合光催化剂。在模拟太阳光照射下,研究Bi₂WO₆/g-C₃N₄复合光催化剂对甲基橙的光催化降解性能。结果表明,复合光催化剂相比于单体光催化剂的性能有显著提高。在Bi₂WO₆与g-C₃N₄质量比为2∶1、水热温度为180℃、水热时间为12 h条件下,复合光催化剂的性能最好。光照时间210 min时,甲基橙降解率达到了98.15%,相比于单体Bi₂WO₆和g-C₃N₄光催化剂的效率分别提高了25.1%和37.7%,且光催化降解过程符合一级动力学方程。复合光催化剂具有优异的稳定性,经过4次重...     

氧化铋/铁酸钴/石墨烯的制备及其光催化性能

以不同的表面活性剂为结构导向剂,采用水热法制备了一系列棒状Bi2O3/CoFe2O4/石墨烯催化剂,并测定其在不同条件下光催化降解罗丹明B的性能.棒状Bi2O3/CoFe2O4/石墨烯(1:1:0.062)具有较好的可见光光催化降解罗丹明B的性能.罗丹明B初始浓度为20 mg·L-1时,该材料150 min的降解率达1...     

ZIF-67衍生Co3O4/g-C3N4复合材料光催化降解盐酸四环素废水的研究

将ZIF-67与g-C₃N₄按一定质量比复合制备Co₃O₄/g-C₃N₄复合光催化材料,并以此来提高Co₃O₄的光催化性能。利用XRD、SEM和FT-IR对复合材料结构、性能和元素分布进行表征。结果表明,当盐酸四环素(TC-HCl)质量浓度为3 mg/L、质量分数为3%的Co₃O₄/g-C₃N₄投加量为15 mg且pH为中性时,催化剂光催化性能最佳,90 min降解盐酸四环素效率达到了91.1%。3%Co₃O₄/g-C₃N₄复合光催化剂重复使用5次后,其降解率仍可达到88.5%,表明该材料具有一定的光催化稳定性和重复利用性。体系自由基捕获实验证明,产生了·O^-₂、h⁺、·OH...     

WO3/BiOCl0.7I0.3光催化剂的制备及其光催化降解机理

通过简单的煅烧法和原位沉淀法制备了WO₃/BiOCl_0.7I_0.3复合光催化材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征手段对合成材料的微观形貌、化学组成等进行表征。并通过可见光催化降解20mg/L盐酸四环素来评价材料的光催化性能,结果显示,WO₃/BiOCl_0.7I_0.3复合材料较单一的BiOCl_0.7I_0.3和WO₃具有更优的光催化性能,其中W与Bi摩尔比为1∶15时,复合材料具有最高的光降解率,可见光下60min达到最高值93.84%,且四次循环试验后仍具有较好的光催化活性。对自由基捕获试验结果及电子自旋共振光谱进行分析,明确了h⁺和·O₂^-为光催化主要活性物质,提出WO₃/BiOCl_0.7I<...     

Z型异质结Fe3O4@MoS2@SDS光催化降解抗生素的研究

通过超声的方法将十二烷基硫酸钠(SDS)修饰至Fe₃O₄@MoS₂表面，得到Z型异质结Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化剂，考察了Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化降解四环素(TC)的降解率。结果表明，在光照2 h后，Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的去除率达到89.7%,远高于Fe₃O₄@MoS₂(57.6%)、MoS₂(43.4%)、Fe₃O₄(26.7%);Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的光降解过程符合一级动力学。在TC的光降解过程中h⁺、·O^-₂、·OH...     

TiO2光催化膜的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ti O₂粉体,并以聚乙烯醇和聚多巴胺为载体,采用浇铸法制备出Ti O₂光催化薄膜。对膜的耐水性和光催化降解性能进行了测试。结果表明,光照30min甲基橙的降解率为89.33%,光照60min甲基橙的降解率为93%。随着薄膜内Ti O₂添加量的增加,膜的光催化性能逐渐增强,在水中的吸水率逐渐降低。     

钨酸锌/磷酸银复合光催化剂的制备及光催化性能

采用水热法合成钨酸锌（ZnWO₄）粉体,再通过原位沉淀法将磷酸银（Ag₃PO₄）聚集于ZnWO₄表面制备ZnWO₄/Ag₃PO₄复合光催化剂。通过罗丹明B光催化降解实验,探讨Ag₃PO₄含量对ZnWO₄ /Ag₃PO₄材料光催化性能的影响。结果表明,当复合粉体中Ag₃PO₄质量分数超过40%时,其光催化性能比单一成分的Ag₃PO₄催化剂更优。Ag₃PO₄质量分数为50%时,复合材料的光催化性能最佳,循环使用5次后其光催化效率仍可达到90%以上。     

BiVO4光催化材料制备与改性方法研究进展

光催化降解是处理水污染物的一种绿色、高效的方法。BiVO₄作为一种半导体材料具有良好的光催化性能,得到环境领域学者的广泛关注。基于此,本文介绍了BiVO₄材料的制备方法,包括水热法、模板法、溶胶-凝胶法及共沉淀法,并从复合材料角度对金属、非金属、金属氧化物与BiVO₄材料的复合效果进行了综述。