水热法制备CdS纳米结构

利用氯化镉(CdC12)、硫脲(CO(NH2)2)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP),在水热条件下获得了玉米棒状和花状等不同形貌的CdS纳米结构.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、荧光发光光谱(PL)、紫外可见光分光光度计(UV-vis)对产物进行表征.结果表明:PVP对不同形貌CdS纳米结构的形成起关键作用,随着PVP量的增加,PVP选择性地吸附(102)晶面,抑制了该(102)晶面方向的生长,使产物的形貌由玉米棒状转变为花状;而花状纳米结构的紫外的吸收产生了红移现象,荧光性能无明显变化.     

水热法制备仿生TiO2及其光催化性能研究

利用芋头茎作为生物模板,通过水热法制备得到具有特殊形态的纳米二氧化钛。通过考察钛酸四丁酯的浓度、油浴时间、油浴温度、煅烧温度、煅烧时间,以二氧化钛催化剂在664nm波长下,对亚甲基蓝的降解率作为指标。结果表明：钛酸四丁酯的最佳浓度0.33mol/L、油浴时间5h、油浴温度为150℃、煅烧温度400℃和煅烧时间5h条件下制备的仿生二氧化钛催化剂的催化性能较好,90min内降解率高达98.91%。     

两步水热法制备BiOCl-RGO纳米复合材料及其光催化性能

用两步水热法合成了BiOCl-RGO复合材料。先在乙二醇和去离子水的混合溶液中合成直径约为400 nm、由纳米片构成的微球状单一BiOCl样品,在此基础上引入RGO载体制备出BiOCl-RGO纳米复合材料。使用Raman光谱、XRD、XPS等手段表征样品的物相构成,用SEM和TEM观测其微观形貌,通过降解甲基橙评定样品的光催化性能。结果表明,水热温度显著影响复合材料的光催化性能,在140℃制备的BiOCl和石墨烯结合的样品具有最高的光催化性能。     

纳米硫化镉的制备、表征及其光催化性能研究

以CdCl2和Na2S为主要原料，制备了纳米CdS颗粒，通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析其晶型和粒径，通过紫外-可见漫反射的表征，计算其带隙能，并用BET法测定其比表面积．通过对CdS固体的红外光谱的分析，研究颗粒的表面状况。将制备的纳米CdS颗粒用于亚甲基蓝的光催化降解反应，通过空白实验和暗反应实验的对比证明，自制的纳米CdS颗粒具有良好的光催化性能．最后还通过多次实验证明了自制Cds具有持久的光催化寿命．     

原位复合制备纤维素基CdS纳米复合材料及其表征

以微晶纤维素(MCC)为模板,氯化镉、硫化钠等为原料,在水的悬浮液中,用原位复合法制备了MCC/CdS纳米复合材料。对复合反应条件进行了初步研究,探讨了Cd2+浓度、Cd2+吸附时间及超声功率对复合反应的影响。研究表明,适当提高Cd2+吸附时间及超声功率有利于提高复合材料中硫化镉颗粒的复合量,Cd2+浓度对复合量的影响是显著的。应用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),红外光谱(FT-IR),光致荧光光谱(PL)对MCC/CdS复合材料进行了表征。结果表明,复合在微晶纤维素上的CdS颗粒大小均一,且均匀分布在微晶纤维素模板表面;制备的复合材料具有一定的荧光特性。     

纳米CdS/壳聚糖复合粒子的制备及光催化性能研究

用原位生成法成功制备了纳米Cd S/壳聚糖复合粒子,并用于染料废水中甲基橙的可见光催化降解,研究了相关因素对甲基橙光降解率的影响。结果表明,该光催化降解反应为一级反应;酸性媒介更有利于甲基橙光催化降解;适量的复合粒子在第6次重复使用时,反应60 min甲基橙的降解率仍可达81.51%,显示出好的抗光腐蚀能力和重复使用寿命。     

核壳结构CdS/ZnS@rGA的制备及光催化性能研究

为研究纳米CdS/ZnS@rGA复合材料在可见光下的光催化性能,采用一步溶剂热法合成了以ZnS为壳的CdS/ZnS核壳纳米粒子,将CdS/ZnS核壳纳米粒子附着在rGO纳米片上,并组装成CdS/ZnS@rGA复合气凝胶,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对样品进行了表征,通过亚甲基蓝(MB)的光催化降解实验表明：CdS/ZnS@rGA复合气凝胶的形成不仅可以提高CdS的光稳定性,还可以增强对MB吸附能力,同时对MB的降解有明显的促进作用。可见光反应90 min, 50 mg的CdS/ZnS@rGA对100 mL 20 mg/L MB的去除率最高达到99%。经过5次循环实验,该材料仍具有较好的可重复利用性。     

核壳纳米复合材料的光催化和抑菌性能研究

通过溶胶-凝胶法制备了银(Ag)@氧化锌(ZnO)纳米复合材料(Ag@ZnO),并采用激光粒度分布仪(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和热重分析仪(TGA)等仪器设备对制得的样品的形貌、晶型、热稳定性等进行了测试。结果表明:Ag@ZnO纳米复合材料呈现出良好的复合结构,粒径约50nm,具有良好的热稳定性能。研究了Ag@ZnO纳米复合材料对亚甲基蓝的光催化性能和对大肠杆菌等生物细菌的抑制性能。Ag@ZnO纳米复合微粒对亚甲基蓝溶液具有良好的光催化降解性能,降解率达到85%;对大肠杆菌具有很好的抑制性能。     

水热法制备Cu掺杂可见光催化剂BiVO4及其光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O、NH4VO3、Cu(NO3)2.3H2O为原料,采用水热法合成了Cu-BiVO4光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外漫反射(UV-Vis)等测试手段对催化剂进行了表征.结果表明,提高前驱液pH值,可得到单斜晶系白钨矿型Cu-BiVO4光催化剂,BiVO4的晶型结构并未随着Cu掺入量的增加而改变.光催化剂中的Cu元素以CuO和Cu2O的形式存在.Cu的引入使可见光吸收带发生红移,吸收强度明显提高.可见光催化降解亚甲基蓝溶液的结果表明,Cu掺杂有利于提高BiVO4的活性.其中pH值为5.0、Cu掺入量为1.0wt%的BiVO4具有最好的光催化效果,可见光照射60 min后,对初始浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的最高降解率由纯BiVO4的57.4%提高到97.8%.并对Cu掺入后光催化活性提高的机理进行了分析.     

薄片状C60/ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能

首先通过简单沉淀法制备了薄片状纳米ZnO,再利用化学吸附作用将C60与ZnO复合得到C60/ZnO纳米复合材料。采用XRD、SEM、XPS、Ra-man、DRS、PL等技术对样品进行表征,紫外光下以亚甲基蓝(MB)作为探针分子,研究C60/ZnO纳米复合材料的光催化活性。结果表明,C60/ZnO纳米复合材料的光催化活性优于单纯的纳米ZnO,且1%(质量分数)C60/ZnO的光催化活性最高,这是由于C60具有良好的接受和传导电子的作用,抑制了光生电子和空穴的复合,从而提高了光催化效率。     

热液法低温制备锐钛矿型二氧化钛纳米粉体

以钛酸四丁酯为前驱体,采用热液法在低于100℃的条件下制备了纳米晶TiO2粉体。运用DSC、XRD和HRTEM对所获得的TiO2粉体进行表征。XRD结果表明：所得到的TiO2粉体都是锐钛矿相,颗粒大小随着热液处理温度（60～100℃）的升高而增大,由Scherrer公式计算,其粒径介于4.8～6.9nm。同时,研究了所获TiO2粉体在紫外光下降解亚甲基蓝的性质。     

磁性MCM-41/CdS的制备及其可见光催化性能研究

采用两步沉淀法将CdS沉积在磁性MCM-41上,制备新型磁性MCM-41/CdS复合材料。通过X射线衍射光谱(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、振动样品磁强计(VSM)等对其进行表征。以亚甲基蓝(methylene blue,简称MB)为模拟污染物,考察了磁性MCM-41/CdS复合材料的可见光催化性能。结果表明,CdS能有效地沉积在磁性MCM-41上,与CdS相比,该复合材料对MB的光催化降解效率明显提高,且可通过外加磁场进行分离。     

银掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯、硝酸银为原料制备了不同银含量掺杂TiO2光催化剂,并以TG-DTA、XRD、TEM对样品进行了表征,XRD结果显示,掺杂银TiO2光催化剂为锐钛矿型,银掺杂量较低时,银均匀分布在TiO2的表面,在掺杂量为4%时,出现银的团聚。光催化亚甲基蓝结果表明,银掺杂TiO2光催化剂比未掺杂TiO2降解率明显提高,在2%银掺杂TiO2光催化剂用量为25mg,pH值为6～8,降解时间为120min,降解率可达93%。     

CeO2/ZnO 复合光催化剂制备及其可见光催化性能

实现对有毒、有害气体的有效监测和对有机污染物的快速降解,对于减少大气污染和水污染所带来的危害至关重要。本研究采用超声复合方法将溶胶凝胶法制备的ZnO和水热法制备的MoS₂复合到一起,成功制备了ZnO-MoS₂纳米复合材料。采用XRD、SEM、TEM、XPS等手段对材料结构、形貌和表面化学组分进行表征。结果表明,多层片状MoS₂均匀负载到了ZnO纳米颗粒当中,复合材料具有较好的结晶性和丰富的表面缺陷。利用紫外-可见(UV-vis)漫反射光谱、光致发光光谱(PL)和表面光电压(SPV)对材料的光电性能进行了测试。结果表明,ZnO与MoS₂的复合在提升光利用率的同时,能够促进光生载流子的更有效分离。以NO₂作为目标气体的室温紫外光辅助气敏测试表明,本方法制备的ZnO-MoS₂气体传感器具有良好的灵敏度、恢复性、稳定性和选择性,可在室温下实现对低浓度NO₂的有效响应,MoS₂复合量为5wt%的ZnO-MoS₂传感器对0.47 mg/m³ NO₂的响应值为19.6%。同时,气敏性能研究还发现空气中O₂分子在材料表面的吸附会对传感器的气敏性能产生较大的影响,ZnO-MoS₂传感器在无氧条件下对NO₂具有更高的气敏响应。此外,在模拟太阳光下进行的光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验表明,依靠吸附和光催化降解的共同作用,ZnO-MoS₂复合材料能够在40 min内实现水溶液当中较高浓度MB (15 mg/L)的快速清除,MoS₂复合量为10wt%的ZnO-MoS₂样品的反应速率常数达到了0.032 min⁻¹。对机制的分析表明,MoS₂较好的吸附性和复合所导致的光生载流子分离率的提升是ZnO-MoS₂复合材料气敏和光催化性能提升的关键。     

GaN/ZnO复合体的制备及光催化性能

首先用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂, 硝酸镓[Ga(NO₃)₃]作为镓源, 采用溶胶-凝胶法制备了GaN粉末。然后通过固相法将GaN粉末和ZnO粉末按不同配比机械混合, 制备成GaN/ZnO复合体。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱 (EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和发致光谱(PL)表征GaN/ZnO复合体的微结构、形貌、成分和发光特性, 并将其作为催化剂进行降解亚甲基蓝水溶液的光催化性能测试。结果表明: GaN/ZnO复合体对比未经复合的GaN和ZnO粉末, 光催化性能有明显的增强。基于一级动力学方程分析, 当GaN/ZnO复合体中GaN粉末和ZnO粉末含量配比为1: 2时, 光催化性能达到最佳, 其速率常数k值为0.11 min^-1。     

ZnAlTi型层状双氢氧化物光催化降解亚甲基蓝的性能研究

利用动态尿素水解法制备了3种不同比例的ZnAlTi型层状双氢氧化物,取部分样品分别在温度为500、600、700和900℃条件下煅烧4h,制得具有光催化性能的材料。研究催化剂不同摩尔比、催化剂用量、煅烧温度等不同因素对光催化降解亚甲基蓝过程的影响。结果表明,紫外光照射下,在反应温度为30℃、催化剂中Ti和Al的摩尔比为2、催化剂投加浓度为1．0g／L、亚甲基蓝初始浓度为10mg／L、煅烧温度为600。C的反应条件下,催化剂对亚甲基蓝的降解效果最好,光照反应12h后亚甲基蓝的降解率为94．4％。