光催化材料Bi4O7/BiOBr的制备及其光催化性能研究

以自制的铋酸钾（KBiO₃）为前驱物,采用低温水热法制备七氧化四铋（Bi₄O₇）,再利用氢溴酸原位离子刻蚀法首次成功制备了Bi₄O₇/BiOBr复合物。通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分别观测了样品的物相和形貌特征,复合相具有比二者单相更佳的可见光降解罗丹明B（RhB）的性能,最高可达到30 min内降解86.9%;紫外可见漫反射光谱（DRS）和光致发光光谱（PL）分别证明了其性能的提升是由于复合相拥有更广的光学响应范围和更低的光生载流子复合效率。超氧自由基和空穴是该体系光催化降解过程中的活性物质,并由此提出了一种可能的光催化降解机制,且复合相比单相Bi₄O₇具有更好的光催化降解稳定性。     

BiOBr/COF复合材料的制备及其光催化应用研究

以COF为基体负载BiOBr纳米颗粒,采用水热法制备BiOBr/COF复合材料,利用XRD、SEM和PL等手段对其进行表征,考察了BiOBr与COF质量比、反应温度、反应时间等因素对RhB降解率的影响。结果表明,BiOBr呈现绒毛球状且均匀分布在片状COF表面。光催化降解Rh B结果表明,在m(COF)∶m(BiOBr)为64∶100、水热温度为140℃、水热时间为10 h时,BiOBr/COF复合材料光催化活性最佳,RhB降解率达到98. 91%。光催化剂重复使用4次,降解率仍达到80. 12%。降解研究机理表明,·O2-是降解Rh B的主要活性物质。     

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。     

Fe3O4/TiO2-CaSO4核壳材料的制备及光催化性能试验

本实验用反滴法化学共沉淀工艺合成Fe3O4。再以制备的Fe3O4为核心,采用液相沉积法制备Fe3O4/TiO2-CaSO4核壳材料。对样品的形态、结构和光学性质进行了X射线荧光和X射线衍射(XRD)表征。以催化降解活性大红BES来考察其光催化性能,并研究了沉淀时pH、煅烧温度、PEG(4000)加入量对粉体催化性能的影响。结果表明:所制备的粉体无论从节能方面还是从环保方面均是一个优良的催化剂;当粉体用量为4.5 g/L,50 mg/L的活性大红溶液在紫外灯下照射120 min后,降解率可达到99.5%。并且,所制备的粉体还可以回收利用。     

BiOBr/棉布复合材料的制备及其性能研究

文章采用一种简单、省时的微波-超声波法制备了BiOBr/棉布复合材料,通过X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱仪(DRS)对其进行了表征。实验结果表明,BiOBr/棉布复合材料在可见光下对有机染料罗丹明B表现出良好的光催化活性,同时所制备的复合材料对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌均表现出一定的抗菌活性。     

Fe3O4/BiOBr/BiOI的制备及降解2,4-D的性能研究

采用水热法制备了微米球花状结构的Fe₃O₄/BiOBr/BiOI复合材料,通过SEM、XRD、XPS和UV-Vis等手段对催化剂进行表征分析。结果表明,该催化剂对2,4-D具有高效的光降解性能和光催化效率(80 min, 88%)。降解速率常数为2.498×10^-2 min^-1,分别是Br∶I=5∶5(K=2.004×10^-2 min^-1)、BiOBr(K=1.289×10^-2 min^-1)和BiOI(K=6.98×10^-3 min^-1)的1.25倍、1.94倍与3.58倍。这是由于Fe₃O₄/BiOBr/BiOI复合材料内部形成了异质结,利于光生载流子的分离。此外,5次循环实验后,降解效率保持在82.9%,证明该催化剂稳定、可回收、可磁分离。     

CuBi2O4/BiOBr@GH双功能光催化剂的制备及其光催化性能

采用溶剂热法制备Z型CuBi₂O₄/Bi OBr(CBOB)异质结，并与石墨烯水凝胶(GH)复合得到CuBi₂O₄/BiOBr@GH(CBOBG)。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N₂吸附-脱附、紫外-可见光谱、荧光光谱和电化学等表征方法对催化剂的晶体结构、表面组成、微观形貌、比表面积与光电性能进行分析。在可见光下，通过降解四环素耦合还原Cr(Ⅵ)实验，考察了CBOBG的光催化活性。实验结果表明，CBOBG在120min内，对四环素的降解率达到了86.1%，对Cr(Ⅵ)的还原率达到了100%。通过活性物种捕获实验证明，降解过程的主要活性物质为超氧自由基和光生空穴，还原过程的主要活性物质为光生电子。     

BiOBr/g-C3N4光催化剂的制备及其LED紫光光催化活性

以五水硝酸铋、溴化钾和三聚氰胺为原料,采用溶剂热法制备了摩尔比不同的BiOBr/g-C3N4复合光催化剂,并进行了XRD、SEM和DRS表征分析.以50 W LED紫光灯为光源,采用罗丹明B为目标降解物考察了制备样品的光催化性能.结果表明:摩尔比为1∶1的BiOBr/g-C3N4复合光催化剂的具有最优的光催化性能.机理实验结果表明:超氧自由基(O2·-)和空穴(h+)为BiOBr/g-C3N4复合光催化剂光催化过程最为主要的活性物种.     

g-C3N4/ZnO复合光催化剂的制备及其可见光光催化性能的研究

采用缩聚法合成了类石墨氮化碳(g-C3N4),并与商品ZnO复合得到新型复合光催化剂g-C3N4/ZnO。采用XRD、SEM和UV-vis DRS对催化剂进行了表征。以300 W的卤钨灯为光源(λ>420 nm),以罗丹明B(RhB)为目标降解物进行了光催化实验。结果表明,与单纯的ZnO和g-C3N4相比,g-C3N4/ZnO复合催化剂的光催化性能有所提高,其中g-C3N4含量为7.0 wt%时光催化性能最好。     

PVP/BiOCl/BiOBr的制备及其光催化降解联苯胺性能研究

通过超声分散和溶剂热法协同作用,将PVP复合到BiOCl/BiOBr材料的表面,合成PVP/BiOCl/BiOBr复合材料,通过调整NaCl及NaBr投加量,优化光催化剂中BiOBr与BiOCl的复合比.使用XRD、SEM和BET,研究复合前后光催化剂结构形态、比表面积及孔径的变化.结果表明,在PVP作用下,复合比为1...     

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。     

PVP/BiOCl/BiOBr的制备及其光催化降解联苯胺性能研究

通过超声分散和溶剂热法协同作用,将PVP复合到BiOCl/BiOBr材料的表面,合成PVP/BiOCl/BiOBr复合材料,通过调整NaCl及NaBr投加量,优化光催化剂中BiOBr与BiOCl的复合比。使用XRD、SEM和BET,研究复合前后光催化剂结构形态、比表面积及孔径的变化。结果表明,在PVP作用下,复合比为1∶1的BiOCl/BiOBr的光催化剂,其结构由密集型"松针状"结构转变为超薄多层的"玫瑰花瓣片状"结构,其比表面积较未改性的BiOCl/BiOBr显著提升。可见光照射下光催化降解联苯胺实验结果显示,照射180 min, PVP-BiOCl/BiOBr-1/1的联苯胺降解效果最佳,降解率为96.03%,约是原始BiOCl/BiOBr的1.57倍。结合自由基捕获实验结果,分析了PVP-BiOCl/BiOBr光催化降解联苯胺的可能机理。     

分级微球BiOBr和BiOI的制备及光催化活性比较

以五水硝酸铋、溴化钠和碘化钾为原料,乙二醇为溶剂,采用一步溶剂热法制备了分级结构微球BiOBr和BiOI。比较了两种催化剂在可见光和模拟日光下对罗丹明B的降解效果。结果表明,在模拟日光和可见光下,BiOBr的催化活性要好于BiOI,同时对机理进行了深入探讨。     

不同形貌的CdS/BiOBr复合物对环己醇中光催化还原CO2活性的影响

利用水热法分别以氢氧化钠和十六烷基三甲基溴化铵为形貌引导剂制备出BiOBr纳米片和BiOBr微球，通过水热沉积法将CdS纳米颗粒负载在BiOBr表面。采用SEM、XRD和UV-vis DRS分别对催化剂样品形貌、结构及能带结构进行了表征。可见光作用下在环己醇中光催化还原CO₂对样品的活性进行了评价，结果表明，主要产物为甲酸环己酯(CF)和环己酮(CH),微球结构CdS/BiOBr复合物的催化活性高于片状结构复合物，且重复使用4次后，催化剂的活性没有明显下降。本研究为设计高效转化CO₂的催化剂和反应体系提供了新思路。     

光生电子调控改性C3N4及其光催化降解性能研究

对氮化碳(C₃N₄)进行氮掺杂碳纳米管(N-Ct)修饰,形成的氮掺杂碳纳米管/氮化碳(N-Ct/C₃N₄)复合材料的光催化活性明显提高。在可见光条件下,复合材料对罗丹明B(RhB)有较好的降解效果,其中5%N-Ct/C₃N₄(理论N-Ct质量分数为5%)在2 h内对RhB的降解率可达99.0%,相应的TOC去除率为59.0%,降解性能最为卓越且显著高于普通C₃N₄材料。利用X射线衍射、光电子能谱、紫外-可见光吸收光谱等多元表征手段对复合材料进行理化性质表征和理论计算,结果表明,经N-Ct修饰后,复合材料的禁带宽度变窄,其对可见光的吸收能力有所增强;N-Ct还可利用自身极强的导电特性迅速转移C₃N₄激发产生的光生电子,有利于提高光生电子和空穴的分离效率,提升复合材料的可见光催化活性。N-Ct/C₃N₄复合材料显示出其作为高效光催...     

银耳状BiOBr的制备及光催化性能研究

以β-环糊精(β-CD)、硝酸铋、溴化钾为原料,采用溶剂热法合成了银耳状BiOBr。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外可见光谱(UV-Vis)对BiOBr粒子进行表征。实验发现:BiOBr的微观形貌与β-CD的用量有关,当β-CD的用量为0.4574g时,所制得的BiOBr为银耳状,且其光催化性能最好。     

MnWO4/WO3的制备及其光催化性能的研究

光催化技术在解决环境污染和能源危机方面有着巨大的应用潜力,采用浸渍、焙烧的方法制备了一系列MnWO₄含量不同的MnWO₄/WO₃复合光催化剂。利用XRD、SEM、TEM、HR-TEM、BET等方法对MnWO₄/WO₃复合光催化剂的结构形貌进行表征。通过光催化分解水产氧以及降解四环素来评价其光催化活性。通过能带结构、表面光电压(SPV)、荧光(PL)和活性物种实验分析MnWO₄/WO₃复合光催化剂的光催化活性增强机制。实验结果表明,所有MnWO₄/WO₃样品的光催化活性较纯WO₃样品都有提高,且随着MnWO₄含量的增加呈现先增高后下降的趋势,MnWO₄含量为3%的MnW-2样品表现出最优的光催化活性,其氧气产量为89.26 μmol,为WO₃纯样的3.45倍,对四环素的降解率达到了92.1%,一级反应动力学常数为WO₃纯样的8.98倍。通过对其能带结构及光生电子和空穴的分离效率进行分析发现,样品的光催化活性变化主要是由于光生载流子分离效率改变导致。     

Ag2O/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究

采用水热合成法制备Ag_2O/g-C_3N_4复合光催化剂,通过XRD、SEM、EDS等手段对其进行表征,以亚甲基蓝模拟目标污染物,考察光催化剂种类、投加量和MB初始浓度对光催化活性的影响。结果表明,Ag_2O沉积到g-C_3N_4的表面并发生明显的团聚,但未改变其晶体结构;在可见光照射180 min后,当Ag_2O/g-C_3N_4复合材料投加量为1. 0 g/L,MB初始浓度为15 mg/L时,MB的降解率达到最高为95. 97%;光催化降解过程符合准一级反应动力学模型;通过不同染料废水的降解实验分析,Ag_2O/gC_3N_4复合光催化剂具有广泛的适用性。     

基于g-C3N4/BiOBr光催化剂的海产养殖水体抗生素的降解

采用热聚合/液相法制备四种含量不同的g-C₃N₄/BiOBr光催化剂,并研究了其降解盐酸四环素(TCH)的性能和途径。研究表明,四种g-C₃N₄/BiOBr复合材料对TCH的光降解效率均高于商品g-C₃N₄催化剂;2D/2D结构的4-g-C₃N₄/BiOBr表现出最高的光利用率和最佳的光催化活性;光反应60 min内对TCH的去除率为94.61%、降解率为93.29%,其拟合的表观反应速率常数最高(0.037 min^-1),是商品g-C₃N₄的1.68倍,且循环利用5次后对TCH的降解率仍可达83.67%;此外,对g-C₃N₄/BiOBr光催化剂降解TCH的反应机理进行了分析。     

BiOBr/板钛矿相TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶剂热法制备了BiOBr/板钛矿相TiO_2复合材料,并对其物相、形貌特征和光催化性能等进行了表征。结果表明,制备出的复合材料由板钛矿相TiO_2纳米颗粒和BiOBr花球组成。随着BiOBr花球含量的增多,BiOBr/板钛矿相TiO_2复合材料的光催化性能逐渐增强,这主要归因于在复合材料中形成了BiOBr/TiO_2异质结,拓宽了TiO_2的光响应范围,有利于光生载流子的迁移,提高了光生电子-空穴对的分离效率,从而相较于各单一组分表现出更高的光催化活性。