ZnO/Cu_2O复合膜的制备及其光催化活性研究

以不锈钢为基体,采用连续阴极电沉积的方法,制备了ZnO/Cu2O复合膜,并通过 X-射线衍射和扫描电镜进行了表征.以Cr(Ⅵ)为模拟无机污染物,在可见光下,测试了其光催化还原活性.结果表明,ZnO/Cu2O复合膜的光催化活性与Cu2O的沉积量有关,在其沉积量为0.010 g/dm2时,反应1h后,Cr(Ⅵ)在ZnO/Cu2O上的还原率为35.3%,而在Cu2O薄膜上的还原率仅为8.6%.实验还发现,ZnO/Cu2O复合膜的光催化氧化能力也有了较大程度的提高.在相同实验条件下,甲基橙在Cu2O薄膜上的降解率只有2.5%,而在ZnO/Cu2O复合膜上的降解率达到22.9%.     

Ag2 O-ZnO-RGO复合催化剂的制备及其光催化性能

通过沉淀法和水热法制备得到Ag_2O-ZnO-RGO(Reduced Graphene Oxide,RGO)三元复合纳米材料,采用FTIR、UV-Vis、SEM和EDS等分析测试仪器对制备的样品进行分析表征,同时对比研究了Ag_2O、ZnO、Ag_2O-ZnO和Ag_2O-ZnO-RGO在可见光下降解罗丹明B的催化活性。结果表明,Ag_2O-ZnO-RGO可见光下降解罗丹明B的降解率达84%,分别是Ag_2O、ZnO和Ag_2O-ZnO的1.52、1.68和1.21倍。     

pH对电沉积氧化亚铜薄膜的影响及光催化性能

以导电玻璃为阴极,在不同pH下,从含有0.083mol/LCu(CH3COO)2·H2O、0.22mol/L乳酸的电解液中电沉积合成Cu2O薄膜。研究了电解液pH对Cu2O薄膜晶体择优取向和形貌的影响。结果表明,通过调节电解液pH可合成不同择优取向和形貌的Cu2O薄膜,在pH为7～13内合成的Cu2O薄膜均具有较好的光吸收性。pH=11时,可制得具有(111)取向、结合力强、光催化活性高和稳定性好的Cu2O薄膜。Cu2O薄膜的晶面类型对薄膜催化能力有较大影响,(111)择优取向的Cu2O薄膜的光催化活性最高,反应2.5h后罗丹明B的降解率可达63%。     

芴与噻吩共聚物敏化半导体在可见光下催化降解罗丹明B

可见光照射下,芴与噻吩共聚物(PFT)敏化TiO2和ZnO具有优良的催化性能,降解罗丹明B的实验表明,PFT/TiO2的催化活性明显高于PFT/ZnO. 经过2 h LED(Light-emitting Diode)灯照射,PFT/TiO2体系中,罗丹明B完全降解为无色物质,矿化率48%;而PFT/ZnO体系中,同样条件下,2 h后还存在大量有色的罗丹明B降解中间产物,矿化率只有24.6%. 罗丹明B的降解过程分两个阶段,第一阶段最大吸收峰降低的同时,发生光谱蓝移,最终脱色生成罗丹明,第二阶段罗丹明继续降解为CO2和H2O,TOC的去除主要发生在第二阶段.     

CuO/ZnO叠层复合薄膜的制备及其光催化活性

分别通过光还原和电还原在以氧化铟锡玻璃为基体的ZnO上沉积Cu和Cu2O,后经400℃空气中热处理,制备了两种CuO/ZnO叠层复合薄膜。用X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能量散射谱分别对复合薄膜的晶相、形貌和化学组成进行表征。以橙黄II在模拟自然光照射下的光催化降解作为探针反应评价其光催化活性。结果表明：由Cu/ZnO经400℃下焙烧1h转化的CuO/ZnO叠层复合薄膜具有更高的光催化活性,反应1h后,橙黄II的降解率比由Cu2O/ZnO经400℃下焙烧1h转化的CuO/ZnO提高了14%。对CuO/ZnO叠层复合薄膜光催化活性提高的原因也进行了讨论。     

AgBr/ZnO复合材料光催化剂及其光催化性能

通过一步水热法制备了AgBr/ZnO复合光催化剂,并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外–可见光漫反射光谱仪和光致发光光谱仪对样品进行表征,分析了AgBr/ZnO体系的合成对材料光催化性能的影响。以罗丹明B溶液为目标污染物,研究复合催化剂的光催化活性。结果表明:在制备的复合样品中,Ag Br与ZnO摩尔比为1:5时(AgBr/ZnO-2)光催化活性最好,在可见光照射下,60 min对罗丹明B的降解率可达98.98%,相比于ZnO光催化活性明显提升,降解速率常数提升了11.08倍;与商用TiO2(P25)相比,降解速率常数提升了10.14倍,这主要归因于Ag Br/ZnO拥有比ZnO更低的电子空穴复合概率,且复合催化剂的光学吸收带边发生红移,从而增强了对可见光的吸收。     

微乳液调控制备ZnO微米花薄膜及其光催化性能

与粉体催化剂相比,薄膜催化剂具有操作简单、回收便利、可重复利用等特点。实验分别利用微乳液法和蒸发诱导自组装法在锌箔基底上制备了ZnO多级结构微米花以及ZnO微米棒2种结构薄膜。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对其物相、形貌进行了表征。以罗丹明B溶液为研究体系,采用荧光分光光度计和高效液相色谱仪考察了2种薄膜催化剂对罗丹明B溶液的光催化性能。实验表明:微乳液法制备的ZnO多级结构微米花薄膜催化剂与蒸发诱导自组装法制备的ZnO微米棒薄膜催化剂相比具有更好的光催化性能。在紫外光(300W)照射下,微米花薄膜催化剂3h可使罗丹明B溶液的降解率达到97%,远高于微米棒薄膜催化剂的87%,微米花薄膜催化剂重复使用5次后,其降解率只从最初的97%降到90%,具有较好的光催化稳定性。     

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...     

活性炭掺杂WO_3/ZnO复合薄膜制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在铝箔上制备WO3/ZnO复合薄膜,并用活性炭对其改性,以甲基橙水溶液模拟有机污染物,研究了WO3/ZnO薄膜的光催化降解性能。实验结果表明:白炽灯照射2h、WO3质量分数为2.5%时,WO3/ZnO/铝箔对甲基橙的降解率达到78.54%;紫外光照射下降解率达到99.89%。当活性炭掺杂量为10g/L时,制得的WO3/ZnO复合薄膜均匀一致且光催化性能良好,可见光照射下甲基橙降解率达到85.71%。     

电泳法制备二氧化钛/多壁碳纳米管薄膜及其光催化降解罗丹明B的性能

用电泳沉积法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃上制备了TiO2/多壁碳纳米管(MWCNTs)纳米复合薄膜。对薄膜的表面形貌、晶相结构和光谱特性进行表征。以罗丹明B为模拟污染物对薄膜的光催化活性进行测定,讨论了罗丹明B溶液的pH值、通入气体以及不同辐射光波对薄膜光催化性能的影响。结果表明:制备的TiO2/MWCNTs薄膜是粒子结合紧密、粒径和孔径分布均匀的介孔纳米复合薄膜。该薄膜具有较高的光催化活性,以卤钨灯光照120min,对罗丹明B的降解率达到92.4%,是TiO2薄膜的1.2倍。复合薄膜光催化活性的提高,主要归因于膜层中形成TiO2/MWCNTs异质结和良好的碳纳米管电子通道,以及薄膜对O2和激发电子还原反应的催化作用。