Si-Ce/TiO_2的制备及其光催化降解甲基橙的研究

采用水热合成法分别制备了TiO_2、Si-TiO_2、Ce-TiO_2以及Ce和Si共掺杂TiO_2(Ce0.010Si0.10TiO_2)光催化剂,利用XRD和TEM对制备的样品进行了晶型和形貌的表征,并在可见光照射下用其催化降解甲基橙水溶液,考察了催化剂的可见光催化活性。结果表明,对于Si和Ce共掺杂TiO_2,Si的引入可显著提高TiO_2颗粒的分散性,提高其比表面积,而Ce的引入可提高其可见光催化活性;Ce0.010Si0.10TiO_2具有较好的催化活性,其在可见光条件下对模拟废水中甲基橙的降解率达到了95.3%。     

CdS/TiO2复合材料的制备及其在不同波长光下的光催 化性能测试

以氯化镉、硫化钠和钛酸四丁酯为原料,通过水热合成法制备了不同比例,不同水热反应时间的CdS/TiO_2复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等对其组成和结构进行了测试和表征。将所制备的复合材料分别在395nm,425nm和465nm波长的灯光下进行光催化性能测试,研究结果表明采用水热合成法制备的CdS/TiO_2复合材料具有优异的光催化性能和可见光活性,在钛镉比为2∶1,水热反应时间为18h、光催化波长465nm的条件下,室温下反应140min几乎可将20mg/L亚甲基蓝溶液完全降解。该研究结果表明CdS/TiO_2纳米复合材料在光催化领域具有广泛的应用前景。     

g-C3N4/TiO2复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

采用高温煅烧法制备了类石墨相氮化碳(g-C_3N_4),将其与TiO_2(P25)复合得到g-C_3N_4/TiO_2复合光催化剂。采用XRD、FT-IR、UV-Vis/DRS、SEM等方法对制备的复合光催化剂进行了表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,考察了g-C_3N_4/TiO_2的可见光催化活性。结果表明:通过复合,g-C_3N_4/TiO_2的吸收波长向可见光区域移动;当gC_3N_4与TiO_2复合质量比为4∶1时,所得到的g-C_3N_4/TiO_2(4∶1)复合光催化剂的催化活性最佳,其对MB的可见光催化活性是g-C_3N_4的2.74倍。     

CdS/TiO_2复合纳米粒子的制备及其产氢性能

采用化学沉淀法制备了CdS包覆TiO2(CdS/TiO2)复合纳米粒子,利用XRD、TEM、SEM、UV-Vis吸收光谱等对其进行了表征分析,并以可见光分解水制氢为探针反应考察了复合纳米粒子的活性。结果表明,CdS/TiO2复合纳米粒子的颗粒大小约为40 nm,TiO2以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在;复合纳米粒子的吸收光谱较TiO2发生"红移",大幅拓宽了对可见光区的吸收范围。光解水制氢实验表明,CdS/TiO2复合纳米粒子具有良好的可见光释氢活性和光学稳定性。     

TiO_2/g-C_3N_4的制备及光催化降解偏二甲肼废水

以钛酸丁酯为钛源采用水热合成法制备不同复合比的TiO_2/g-C3N4材料,借助XRD、FT-IR、TEM、UV-Vis DRS和PL对材料进行表征,并在可见光下进行偏二甲肼(UDMH)废水降解实验。考察了催化剂浓度、pH、UDMH初始浓度对降解效果的影响。结果表明,TiO_2/g-C3N4材料晶型结构完整,TiO_2以纳米颗粒形态在g-C3N4片层上均匀分布,拓展了可见光吸收范围,提升了对光生空穴-电子的分离能力。TiO_2与g-C3N4质量比为10%时,TiO_2/gC3N4光催化活性最佳,反应120 min对UDMH的降解率达到96.49%,相比g-C3N4提高了49.46%。     

CuO/TiO2纳米纤维可见光催化CO2合成甲醇

以介孔SiO_2球为模板、TiCl4为前驱体,采用气相生长法制备了直径为8～10nm的TiO_2纳米纤维,然后采用浸渍法制备了具有异质结结构的CuO/TiO_2纳米纤维,在可见光照射下催化CO_2合成甲醇。通过SEM、TEM、XPS、UV-Vis、XRD、荧光光谱(PL)对催化剂进行了表征。结果表明:TiO_2纳米纤维较锐钛矿TiO_2纳米颗粒和商业TiO_2纳米颗粒(P25)荧光强度明显降低,光生电子-空穴对更加稳定。通过在TiO_2纳米纤维上负载CuO形成异质结结构后,进一步降低了催化剂的荧光强度,也增强了在可见光区的吸收。在300 W氙灯照射5 h进行光催化CO_2合成甲醇实验中,P25负载CuO后,催化合成甲醇产量为676μmol/g-cat,而负载了CuO的TiO_2纳米纤维,甲醇产量达1791μmol/g-cat,较CuO/P25提高了165%。     

TiO_2/g-C_3N_4的制备及光催化降解偏二甲肼废水

以钛酸丁酯为钛源采用水热合成法制备不同复合比的TiO_2/g-C3N4材料,借助XRD、FT-IR、TEM、UV-Vis DRS和PL对材料进行表征,并在可见光下进行偏二甲肼(UDMH)废水降解实验。考察了催化剂浓度、pH、UDMH初始浓度对降解效果的影响。结果表明,TiO_2/g-C3N4材料晶型结构完整,TiO_2以纳米颗粒形态在g-C3N4片层上均匀分布,拓展了可见光吸收范围,提升了对光生空穴-电子的分离能力。TiO_2与g-C3N4质量比为10%时,TiO_2/gC3N4光催化活性最佳,反应120 min对UDMH的降解率达到96.49%,相比g-C3N4提高了49.46%。     

两步法合成黑色TiO_2及其光催化性能研究

本文通过溶胶凝胶法和高温煅烧掺杂制备黑色TiO_2。首先采用溶胶-凝胶法制备普通淡黄色TiO_2,然后将所得TiO_2在高温氨气氛围下煅烧,在950℃生成金红石相TiO_2。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外漫反射光谱(UV-Vis DRS)等仪器对样品进行表征分析;通过甲基橙为降解对象研究其在紫外和可见光下的催化活性。结果表明所制备的黑色TiO_2在可见光下具有较好的可见光吸收性能,因此具备较好的可见光活性,在可见光照射40分钟后展现出比非黑色TiO_2更好的光催化降解性能。     

TiO_2/石墨烯的制备及光催化降解亚甲基蓝效能研究

针对二氧化钛(TiO_2)在光催化反应当中电子和空穴复合快、比表面积小、可见光催化效率低的问题,以钛酸四丁酯(TBT)和石墨烯(GR)为原料,通过溶胶凝胶法制备了TiO_2/石墨烯,采用XRD、XPS、SEM、BET、UV-VIS等相关测试手段表征。通过在低功率18W LED白光灯照射下降解亚甲基蓝(MB)对TiO_2/GR的光催化性能进行评价。高温煅烧TiO_2/GR未使GR氧化,而TiO_2/GR中的TiO_2从锐钛矿型(450℃-650℃)转为锐钛矿型和金红石型混晶存在(750℃)到达850℃转为金红石型。TiO_2/GR的表面结构,由球状的TiO_2分散在GR上,比表面积(SBET)达到220.60m~2/g,较TiO_2 的SBET增大了37.8%;禁带宽度变窄(1.74eV)吸收边明显"红移",可见光照射下MB的降解率为66.4%,相比TiO_2提高了22.1%,与未复合的相比,在可见光下催化性能得到了显著提高。     

CdS/TiO2复合纳米粒子的制备及其产氢性能研究

采用化学沉淀法制备了CdS包覆TiO2（CdS/TiO2）复合纳米粒子,利用XRD、TEM、SEM、UV-vis吸收光谱等对其进行了表征分析,并以可见光分解水制氢为探针反应考察了复合纳米粒子的活性。结果表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子的颗粒大小约为40nm,TiO2 以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在;复合纳米粒子的吸收光谱较TiO2 发生“红移”,大幅拓宽了对可见光区的吸收范围。光解水制氢实验表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子具有良好的可见光释氢活性和光学稳定性。     

羟基纤维素对二氧化钛薄膜亲水性和光催化性能的影响

用羟基纤维素(hydorxypro-pylcellulose,HPC)作为添加剂,用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,通过改变HPC的添加量获取了不同微观结构的TiO2薄膜,进而改变了薄膜的亲水性性能。用X射线衍射、原子力显微镜、透射电镜、对样品的微观结构进行了分析,并测试了亲水性和光催化性。结果表明：HPC的加入使TiO2薄膜中晶粒尺寸变小,表面粗糙度增加。经HPC改性后的薄膜在紫外光照3h后,亲水性能比未改性的TiO2有明显的提高,同时HPC改性也提高了TiO2的光催化性能。     

太阳光照射下CdS/TiO_2复合纳米粉体的光催化性能

分别采用溶胶-凝胶法和化学沉积法两种方法将CdS修饰在Degussa P25TiO2上,制备得到CdS/TiO2复合纳米粉体,借助XRD、UV-vis漫反射、EDS等手段对其进行表征分析,选择亚甲基蓝(MB)为模型反应物,考察了太阳光照射条件下CdS/TiO2的光催化性能。结果表明,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为20mg/L,光催化剂投加量为2g/L时,持续光照60min后,CdS/TiO2对MB的降解率较P25TiO2提高11%～15%;光照120min后,MB降解率最高,达90%以上。阳光照射下CdS/TiO2对MB的光降解反应遵从Langmuir-Hinshelwood模型,动力学结果符合假一级动力学方程,对应的表观反应速率常数是P25TiO2的1.1～1.4倍。用化学沉积法制备的CdS/TiO复合体的光催化活性优于溶胶-凝胶法,与XRD、UV-vis漫反射、EDS等表征结果一致。     

Fabrication and characterization of CdS/BiVO4 nanocomposites with efficient visible light driven photocatalytic activities

Novel CdS/BiVO₄ nanocomposites were synthesized by simple solvothermal method. The as-prepared samples were characterized by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, UV–vis diffuse reflectance spectra (DRS), Fourier transform infrared spectra (FT-IR) and photoluminescence (PL). In the nanocomposites, CdS particles were deposited on the surface of the BiVO₄. The photocatalytic tests showed that the CdS/BiVO₄ nanocomposites possessed a higher rate for degradation of malachite green (MG) than the pure BiVO₄ under visible light irradiation. The 1.5-CdS/BiVO₄ nanocomposite photocatalyst was found to degrade 98.3% of MG under visible light irradiation. Moreover, the photocatalytic mechanism of CdS/BiVO₄ nanocomposites was also discussed. The results showed that the nanocomposite construction between CdS and BiVO₄ played a very important role in their photocatalytic properties, which has the potential application in solving environmental pollution issues utilizing solar energy effectively.     

合成CdS纳米材料的新方法

以硫代碳酸钠为原料 ,用室温液相反应合成出前驱物 Cd CS3 和 [Cd(en) 3 ]CS3 分别置于高压釜中 ,在适当温度和压力下分解 ,即得纳米 Cd S。用 X-射线粉末衍射 ,透射电镜对产物的组成、大小、形貌进行表征。结果表明 ,产物纳米 Cd S为粒度分布均匀的六方晶形 ,晶粒大小约为 2 0 nm。其光催化活性翠蓝 KNL实验表明具有良好的光催化活性。     

One-pot synthesis of CdS sensitized TiO2 decorated reduced graphene oxide nanosheets for the hydrolysis of ammonia-borane and the effective removal of organic pollutant from water

A hybrid material of reduced graphene oxide (RGO) sheets decorated with CdS-TiO₂ NPs was prepared through a facile one-pot hydrothermal method. The assembly of CdS-TiO₂ nanoparticles (NPs) on RGO sheets was in-situ produced. As-synthesized nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy disperse X-ray spectrum (EDS), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and photoluminescence spectroscopy (PL). The obtained nanocomposites exhibited a good photocatalytic activity for the visible-light-induced decomposition of methylene blue (MB) dye and hydrolysis of ammonia borane. The results showed that by incorporation of CdS and TiO₂ NPs on graphene oxide sheets the photocatalytic efficiency was enhanced. The significant enhancement in the photocatalytic activity of CdS-TiO₂/RGO nanocomposites under visible light irradiation can be ascribed to the effect of CdS by acting as electron traps in TiO₂ band gap. Reduced graphene oxide worked as the adsorbent, electron acceptor and a photo-sensitizer to efficiently enhance the dye photo decomposition. Such nanocomposite photocatalyst might find potential application in a wide range of fields, including hydrogen energy generation, air purification, and wastewater treatment.     

混晶型TiO_2/凹凸棒土纳米复合材料的光催化性能

以TiCl4和凹凸棒土(ATP)为原料制备了TiO2/ATP纳米复合材料,用XRD和TEM对所得样品进行了表征,并在紫外光下将此复合材料用于降解甲基橙.研究了溶液pH值、催化剂投料量、甲基橙初始质量浓度和反应时间等条件对甲基橙降解率的影响.XRD和TEM显示凹凸棒土的表面包裹着平均粒径约为10 nm的混晶型纳米二氧化钛.光催化实验结果表明,在pH值为1～4、纳米复合材料的投料量为1.0 g/L、甲基橙初始质量浓度为0.01 g/L和光催化反应时间为4 h的情况下,甲基橙的降解率可达90%以上.     

Hg掺杂CdS的制备及可见光降解有毒有机污染物

采用镉硫共沉淀方法制备了Hg掺杂CdS(HgxCd1-xS)光催化剂,运用X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱对所制备的催化剂进行了表征;利用可见光催化降解罗丹明B(Rhodi-amine B,RhB)和2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)为探针反应,对HgxCd1-xS可见光催化活性进行了研究,通过跟踪RhB降解过程中吸收光谱的变化和总有机碳(TOC),评价了HgxCd1-xS对有机物的氧化降解及深度矿化能力.结果表明:HgxCd1-xS催化剂为立方晶型,Hg的最佳掺杂量为5%,其禁带宽度约为2.15 eV,对RhB和2,4-DCP均有较好的降解效果,实验条件下30 min RhB褪色率为100%,RhB的30 h矿化率为45.5%,2,4-DCP的16 h降解率达55%.HgxCd1-xS可见光光催化降解RhB具有较高的稳定性,Hg的掺杂能有效降低CdS光腐蚀问题.通过ESR跟踪测定光催化反应过程中产生的自由基,表明降解过程涉及·OH机理.     

二氧化钛／硫化物纳米复合光催化剂的制备及表征

以硫酸钛为主要原料,用沉淀法在600℃下制备了TiO_2-CdS、TiO_2-NiS、TiO_2-ZnS的纳米复合物(每种硫化物掺杂摩尔比分别为5％、2.5％、0.5％、0.25％),用XRD、IR对产物结构进行了表征,并通过测定甲基橙的脱色速率,评价了所有样品的的光催化活性。实验结果表明:硫化物的不同掺杂量对产物结构的影响不大,这使得平行样的光催化活性无明显变化;不同的硫化物在同一掺杂量时,其光催化活性大小次序为TiO_2-ZnS>TiO_2-CdS>TiO_2-NiS。     

Au／TiO2的制备及其光催化氧化丙烯的研究

采用浸渍法制备了Au/TiO2光催化剂，使用X射线能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行了表征．结果表明，Au颗粒的尺度约为4—6nm；Au4f7／2的结合能为83．3eV，与Au^0的标准峰位(84．0ev)相比，向低结合能方向移动了0．7eV，使其表现出俘获电子的特性．以丙烯的光催化氧化为指标反应，对制备的Au/TiO2的活性进行了评价，结果显示，Au/TiO2的光催化活性明显高于单一TiO2的，且当Au的担载量在0．1-5．0％范围内变化时，催化活性随着担载量的增加而显著增加．