水热法一步合成球状AgBr/Ag_3PO_4复合催化剂及其光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为Br源,采用水热法一步合成球状AgBr/Ag_3PO_4复合光催化剂,利用XRD、SEM、DRS及PL等对其结构和形貌进行分析,以水中微污染物甲基橙(MO)的降解评价AgBr/Ag_3PO_4复合物可见光催化活性。结果表明:产物是球状的AgBr/Ag_3PO_4复合物,AgBr/Ag_3PO_4复合物较纯相的AgBr或Ag_3PO_4都有更好的可见光催化活性,当Br/P的质量比为1∶10时所得复合物的催化活性最好,0.08g该复合物经过可见光催化降解MO(200mL,8mg/L)溶液10min后降解率达到95.52%,是相同条件下沉淀法产物降解率的1.5倍,循环降解3次后降解率达85.62%。     

沉淀法合成蘑菇状AgBr-Ag_3PO_4催化剂及其光催化性能研究

以二甲基甲酰胺(DMF)为辅助剂,以硝酸银(AgNO3)、磷酸二氢钾(KH2PO4)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,采用简单的液相沉淀法一步合成蘑菇状纳米溴化银/磷酸银(AgBr/Ag_3PO_4)可见光催化剂,并对样品进行了表征,以甲基橙(MO)溶液(pH=2)为目标降解物研究其光催化性能。研究结果表明:合成的蘑菇状纳米AgBr/Ag_3PO_4可见光催化剂,其禁带宽度为1.97eV,对MO溶液有较好的可见光催化活性;在可见光照4min,0.08g AgBr/Ag_3PO_4对酸性MO溶液(200mL,8mg/L)的降解率达到97.86%,循环降解3次后降解率为95.21%。     

Ag3PO4/Au/TiO2纳米片异质结薄膜的制备及其光催化性能研究

以钛片(Ti)、氯金酸(HAuCl_4)和硝酸银(AgNO_3)为主要原料,采用碱热法、微波辅助化学还原法和浸渍-沉积法三步法制备了磷酸银(Ag_3PO_4)/金(Au)/二氧化钛纳米片(TiO_2NSF)异质结薄膜(Ag_3PO_4/Au/TiO_2NSF)光催化剂,并对其进行了表征,探究了其在模拟太阳光条件下降解水相中有机染料亚甲基蓝(MB)和清除气相中氮氧化物(NO_x)的性能。结果表明,在模拟太阳光光照140min条件下,Ag_3PO_4/1.0Au/TiO_2NSF对MB的去除率达到99.9%;在模拟太阳光照射条件下,Ag_3PO_4/1.0Au/TiO_2NSF对NO的光催化转化率达到98.2%。采用捕获剂确定空穴(h~+)是主要的活性物种,超氧自由基(·O_2~-)是次要活性物种。Z机制和Au纳米粒子的局域表面等离子体共振效应的协同作用是复合光催化剂催化性能增强的主要原因。     

CaTiO_3∶Pr~(3+)光催化降解亚甲基蓝的实验研究

采用燃烧法合成制备CaTiO_3∶Pr~(3+)功能矿物材料,运用扫描电镜(SEM),X射线粉末衍射仪(XRD)对其形貌和结构进行了表征,研究了CaTiO_3∶Pr~(3+)对亚甲基蓝溶液的降解性能,结果表明,紫外光催化下CaTiO_3对亚甲基蓝具有光催化降解功能,Pr~(3+)的掺杂显著提升了CaTiO_3催化效率。降解率随着亚甲基蓝溶液初始浓度的提高而降低,随着催化剂浓度的提高先增大后减小。     

太阳光下Cr~(3+)掺杂TiO_2复合微粒光催化性能研究

利用酸催化的溶胶一凝胶法成功地合成了一系列不同CP3+掺杂量(x=0.01%～10%)的TiO2复合光催化剂(Cd3+/TiO2).在太阳光条件下,以亚甲基蓝溶液的光催化降解对复合材料的光催化性能进行了表征,并考察了催化剂投加量、Cr3+掺杂量和溶液pH值等因素对光催化降解反应的影响.结果表明,亚甲基蓝溶液在复合微粒上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型,在催化剂投加量为lg/L、Cr3+掺入量为0.3%和pH=7时,Cr3+/TiO2复合微粒光催化活性达最佳,测得表观反应速率常数 K为7.27×10-3 rag(L·min)-1,t1/2为95min,反应4h后亚甲基蓝的降解率可达79%,与纯的TiO2相比较,反应速率提高了2倍,降解率提高了20%.中性或碱性条件下有利于亚甲基蓝溶液的光催化降解.     

Cu~(2+)掺杂TiO_2的制备及光催化性能

以钛酸丁酯为原料,以硝酸铜为铜源,利用溶胶-凝胶法原位制备铜离子掺杂TiO_2。考察催化剂降解亚甲基蓝的光催化性能,利用X射线衍射、紫外-可见漫反射吸收光谱对其晶相结构与光响应性能进行表征。结果表明:焙烧温度为450℃,铜掺杂量为0.6%(摩尔分数)时,Cu~(2+)/TiO_2催化性能最佳。紫外光照射80min后,亚甲基蓝的降解率达到96.4%,为纯TiO_2的1.41倍。TiO_2的活性相为锐钛矿,金红石相出现时光催化活性降低。少量Cu~(2+)的修饰降低了TiO_2的平均晶粒半径,显著增强了TiO_2的光响应性能。     

Eu~(3+)掺杂纳米TiO_2的制备及催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体,采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱分析(PL)等手段对TiO2的相结构和TiO2中电子-空穴对的复合性能进行了表征,探讨了掺杂组分对光催化活性的影响机制。以紫外光下降解亚甲基蓝为探针反应,考察铕的掺杂对催化剂催化性能的影响。结果表明Eu3+的掺杂能够通过抑制催化剂晶粒长大从而减少团聚,并且通过降低光生电子-空穴的复合几率,提高催化剂的光催化活性。光催化实验表明,催化剂加入量为3g/L,亚甲基蓝溶液初始浓度为20mg/L时,掺杂1%Eu3+的催化剂催化性能最佳,反应3.5h降解率达到85.5%。     

水热法合成TiO2/Fe3+光催化剂及其氧化降解亚甲基蓝

以硫酸钛为钛源,采用水热法合成了TiO2/Fe3+光催化剂,利用XRD对产物晶体结构进行表征,研究在紫外光(365nm)照射下用合成的TiO2/Fe3+粉末催化降解亚甲基蓝的效果,分析了亚甲基蓝初始浓度、TiO2/Fe3+用量、掺Fe3+量、光照时间和溶液初始pH值等因素的影响;考察了溶液初始pH值对TiO2/Fe3+粉末的吸附性能和光催化活性的影响。结果表明:合成的TiO2/Fe3+晶体为锐钛矿型(A-TiO2)。在4mg/L的亚甲基蓝溶液(pH=8)中,加入掺Fe3+量0.8%(摩尔分数)合成的TiO2/Fe3+粉末使其用量为0.6g/L,室温下紫外光照反应6h,亚甲基蓝的降解率达到98.2%。在上述优化条件下,当溶液的pH<6时,催化剂对亚甲基蓝的吸附量和光催化效率均较低,且二者随pH升高而显著增加;当pH≥6时,对亚甲基蓝的吸附作用较大,因此较明显地提高了光催化活性。     

两步法制备B-Mo共掺杂BiVO4及光催化活性研究

采用柠檬酸络合和浸渍两步法制备了一系列B-xMo共掺杂BiVO_4可见光光催化剂,并采用XRD、XPS、SEM、EDS、BET和UV-vis等表征和分析。以降解甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液为指针反应,考察掺杂对BiVO_4可见光催化活性的影响。结果表明:B-Mo共掺杂能抑制BiVO_4晶粒生长,比表面积增大,共掺杂后BiVO_4禁带宽度窄化,且氧空位较单掺杂增加。当Mo掺杂量为2.5%(原子分数)时制备的B-2.5Mo-BiVO_4对甲基橙的降解率达96%左右,且该样品也能有效降解亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液。     

微波辅助法制备Ni~(2+)掺杂ZnO及其光催化性能

以乙酸锌为锌源、乙酸镍为镍源、乙二醇为还原剂,采用微波辅助法一步制备镍掺杂氧化锌,同时对制备过程中的影响要素进行研究,利用扫描电镜,X射线衍射等技术对催化剂进行表征分析,观察催化剂在紫外光照下降解亚甲基蓝的光催化活性。结果表明:当m(Ni)∶m(ZnO)为0.3%,焙烧温度达到600℃,过氧化氢用量为4mL时,Ni~(2+)/ZnO的光催化活性最高。紫外光照150min后,亚甲基蓝降解率达到93.5%。X射线衍射与扫描电镜结果都显示,Ni~(2+)能够阻止纳米ZnO颗粒的团聚,提高了ZnO分散性,从而提高其光催化活性。     

SnO_2/ZnO聚酰亚胺复合薄膜的制备和光催化性能研究

采用离子交换方法制备掺杂SnO_2/ZnO的聚酰亚胺复合薄膜,利用XRF、XRD、SEM、TG等测试方法对其进行表征和分析,并以亚甲基蓝为目标降解物考察其光催化活性,研究了Sn/Zn掺杂量以及热处理温度、时间对薄膜光催化性能的影响。结果表明,当Sn~(2+)/Zn~(2+)的比为4∶1(mol,摩尔比,下同),总离子浓度为0.3mol/L、热处理410℃,保温4h时制得的复合薄膜对亚甲基蓝光催化降解效率最高为96%。     

La-TiO_2/Hβ复合光催化剂降解模拟染料废水

用共沉淀法制备了新型La-TiO2/Hβ复合光催化剂,并以亚甲基蓝溶液为模拟废水,探讨了其对亚甲基蓝溶液的光催化降解效果,优化了降解条件。结果表明,La-TiO2/Hβ复合光催化剂降解25mL亚甲基蓝溶液的适宜条件是:亚甲基蓝溶液初始浓度为20mg/L,光照时间为30min,氧化剂H2O2用量为2.0mL,催化剂用量为2.4g/L。在此反应条件下,亚甲基蓝降解率达到98.2%,且催化剂重复使用3次后催化活性基本不变。     

静电纺丝制备Fe2O3-TiO2纳米纤维及光催化性能研究

采用静电纺丝法制备了Fe2O3掺杂纳米TiO2的有机无机PVP/Fe2O3-TiO2纤维,经高温焙烧得到Fe2O3-TiO2纳米纤维。利用差动-热重(DSC-TGA)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、XRD和比表面积分析仪等对样品进行了表征。以10mg/L亚甲基蓝溶液为底物,研究了Fe2O3掺杂量和焙烧温度等对亚甲基蓝太阳光催化降解效果的影响。结果表明,掺杂量为0.08%、焙烧温度为500℃得到的Fe2O3-TiO2纳米纤维光降解效果最好,达到96.3%,重复使用7次降解率仍在90%以上。     

掺铁Bi_2WO_6可见光催化剂的制备及性能研究

以硝酸铋、钨酸钠为原料,铁为掺杂元素,采用水热法制备了掺铁Bi_2WO_6可见光催化剂。并以亚甲基蓝为模拟污染物,通过单因素实验考察了不同制备条件和光催化反应条件对亚甲基蓝降解效果的影响,评价了催化剂的可见光催化活性。结果表明:掺铁Bi_2WO_6可见光催化剂适宜的制备条件为掺铁量0.5%(物质的量分数),水热反应时间20h,pH=4.00;在光照时间120min条件下,用1.5g/L催化剂处理10mg/L亚甲基蓝溶液时,亚甲基蓝降解率高达98.9%。     

Ni^2＋,Mn2＋和H2PO^—4含量对磷化过程及磷化膜防护性的影响

影响钢铁磷化的因素很多,仅溶液成分来说,各种加速剂、游离磷酸、Cl~-、SO_4~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、PO_4~(3-)等都是影响磷化膜的形成及磷化膜性能的因素,且影响程度和影响方式也不相同。本文仅对H_2PO_4~-、Mn~(2+)、Ni~(2+)的影响作一讨论。 PO_4~(3-)、Mn~(2+)、Ni~(2+)都是作为成膜剂而加入磷化液之中的,它们既影响磷化膜形成过程(金属基体腐蚀速度、磷化膜形成的时间等),又改变磷化膜的性能。增加Mn~(2+)、Ni~(2+)的含量或提高PO_4~(3-)、Zn~(2+)的比例所得到的磷化膜具有更好的抗碱性和抗热性,对于涂装,特别对于阴极电泳涂装是有利的。进一步试验表明,提高PO_4~(3-)/Zn~(2+),加入适当的Ni~(2+)、Mn~(2+)也可降低磷化膜的     

碳包覆ZnO-TiO_2纳米纤维的制备及其太阳光催化性能

采用溶胶-凝胶法和静电纺丝法制备ZnO-TiO_2纳米纤维和碳包覆ZnO-TiO_2纳米纤维,以扫描电镜、热重-差示热量、红外光谱、X射线衍射和比表面积分析等方法进行表征。以10mg/L亚甲基蓝溶液为底物,研究了ZnO掺杂量对亚甲基蓝光催化降解性能的影响。结果表明:ZnO的质量分数为3%的碳包覆ZnO-TiO_2纳米纤维光催化性能最高,太阳光照射6h时亚甲基蓝的降解率达到94.4%。对其光催化机理进行了简要分析。     

ZnFe_2O_4的制备及其对亚甲基蓝的催化降解性能研究

以Zn(NO_3)_2·6H_2O和FeCl_3·6H_2O为原料,NaOH为沉淀剂,采用化学共沉淀法合成了纳米ZnFe_2O_4。经XRD、FT-IR、SEM、BET比表面测试等技术手段对样品进行了表征。以亚甲基蓝溶液为模拟污染物废水,采用多相Fendon氧化技术,考察了ZnFe_2O_4投加量、水体pH值、H2O2用量、实验温度以及催化剂的重复使用次数对亚甲基蓝催化脱色的影响。结果显示,该反应体系下,ZnFe_2O_4对酸性、近中性和碱性亚甲基蓝溶液均有着很好的催化降解效果。催化剂经4次重复使用亚甲基蓝脱色率仍可达83.1%。     

Zn掺杂改性TiO2的制备及其光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了Zn掺杂改性TiO_2催化剂。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对制备的光催化剂进行表征,考察了该催化剂对亚甲基蓝废水的光催化降解性能。结果表明,Zn成功掺入TiO_2中,Zn掺杂改性TiO_2和纯TiO_2均属于锐钛矿TiO_2晶型。在催化剂投入量为1.5g/L、亚甲基蓝质量浓度为10mg/L、降解时间为0～2h条件下,Zn掺杂改性TiO_2催化剂对亚甲基蓝溶液的降解率超过60%,明显高于纯TiO_2的降解率。     

Fe掺杂纳米ZnO的制备及其光催化性能研究

以醋酸锌和Fe(NO)_3·9H_2O为原料,采用水热法制备了Fe掺杂的纳米ZnO。利用XRD、SEM等方法对所制得的样品的结构及形貌进行表征,以亚甲基蓝为模拟染料废水,分别考察了反应温度、pH、掺杂比例、催化剂用量和亚甲基蓝pH对其光催化性能的影响。结果表明,在反应温度为150℃,Fe/Zn掺杂比为0.05,pH为11时,催化剂光催化性能较优;催化剂投加量为1.00g/L,亚甲基蓝废水pH为11时,亚甲基蓝的降解率达到93%。Fe~(3+)掺杂到ZnO晶格中。     

掺杂钒酸铋的光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,水热法合成了单斜相BiVO4粉体。利用X射线衍射、透射电镜、紫外可见漫反射对所合成产物进行了表征,并与高温固相法合成的产物进行了对比。用浸渍法对水热法合成产物进行了9种元素的掺杂,对掺杂BiVO4进行了光催化降解亚甲基蓝性能的研究。结果表明,Cu掺杂BiVO4显示出最大的光催化降解速率,2h降解率可达82%,而Ce掺杂降解能力降低,Si掺杂提高了吸附性。