片状铋/钒酸铋复合催化剂的制备及其光催化性能

用溶剂热法合成了一系列不同铋含量的片状铋/钒酸铋（Bi/BiVO₄）复合光催化剂。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、电感耦合等离子发射光谱 （ICP-OES）、氮气吸附脱附和光电流响应等技术对所制备的催化剂进行了表征。通过氙灯下光催化降解亚甲基蓝的性能来评价样品的光催化活性,实验结果表明铋的自掺杂能显著提高钒酸铋的光催化活性。最后,通过自由基捕获实验对铋/钒酸铋光催化机理进行了探讨。     

高可见光活性的棒状钒酸铋/氧化石墨烯复合光催化剂的制备

通过水热法制备了棒状钒酸铋/氧化石墨烯（BiVO4/GO）复合可见光光催化剂。用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱和紫外–可见漫反射光谱表征了所制备的样品。在可见光（λ≥420nm）光照下光催化降解亚甲基蓝水溶液来检测样品的活性。结果表明：氧化石墨烯的加入有效地提高了BiVO4的可见光光催化活性,含1%（质量分数）的氧化石墨烯的复合光催化剂活性最好。BiVO4/GO活性增强的原因是氧化石墨烯能快速捕获并转移光生电子,有效提高BiVO4光生载流子的分离效率,从而提高其光催化活性。     

钒酸铋催化剂的制备与其光催化性能研究进展

概述了钒酸铋的物理化学性质,归纳了其主要的制备方法,重点阐述了纳米钒酸铋光催化降解有机物污染物及其光催化反应机理,探讨了其在环境中的应用。最后,对钒酸铋光催化剂的研究方向进行了展望。     

钒酸铋催化剂的制备与其光催化性能研究进展

概述了钒酸铋的物理化学性质,归纳了其主要的制备方法,重点阐述了纳米钒酸铋光催化降解有机物污染物及其光催化反应机理,探讨了其在环境中的应用。最后,对钒酸铋光催化剂的研究方向进行了展望。     

石墨烯钒酸铋复合纳米纤维处理含油废水的性能研究

采用水热法制备石墨烯修饰的钒酸铋复合纳米纤维光催化剂,采用扫描电镜、X射线衍射和紫外可见漫反射对复合光催化剂进行了表征,结果表明,RGO的加入未影响BiVO4的单斜相结构,且对复合光催化剂禁带宽度具有一定的窄化作用。将复合光催化剂用于含油废水中油类物质的降解,通过RGO的吸附和BiVO4的光催化降解两者有机结合,RGO@BiVO4复合纳米纤维对含油废水的降解速率是单纯BiVO4的5.3倍,在反应120 min后除油率可达89%,出水油含量低于《船舶污染物排放标准》(GB 3552—2018)中石油类污染物的排放标准限值。研究为船舶含油废水的处理提供了一种新思路。     

氧化铝/氧化石墨烯复合陶瓷的制备及性能

以Al_2O_3为原料,采用水热反应,通过基于静电引力的自组装机制,制备Al_2O_3/石墨烯e(GS)复合粉体。通过Fourier变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等对Al_2O_3/GS复合粉体的物相组成和显微结构进行表征。采用热压烧结技术制备了Al_2O_3/GS复合陶瓷。研究了不同含量GS对复合材料性能的影响,测试了材料的室温力学性能。结果表明,当GS在Al_2O_3/GS复合粉体中的质量分数为0.75%时,复合陶瓷具有最高的抗弯强度和断裂韧性,其值分别为460.8 MPa和7.9 MPa·m~(1/2)。     

铂/二氧化锡/石墨烯复合催化剂的制备及其催化甲醇氧化性能

以氯化亚锡和氧化石墨烯为前驱物制备了二氧化锡/石墨烯复合材料,并以其为载体担载了铂纳米颗粒催化剂,从而制备出铂/二氧化锡/石墨烯复合催化剂。所制备的铂纳米颗粒具有面心立方结构,二氧化锡是四方晶型;所制备催化剂的活性和抗中毒能力优于商业催化剂。     

磁性四氧化三铁/钒酸铋/二氧化钛纳米晶的制备及光催化性能表征

以硫酸氧钛、偏钒酸铵和氯化亚铁等试剂为原料,制备磁性二氧化钛钒酸铋(Fe₃O₄-TiO₂-BiVO₄)复合光催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对其进行表征。以刚果红为模拟降解对象,在可见光照射下,使用质量均为0.05 g的磁性二氧化钛钒酸铋对浓度20 mg·L^-1的刚果红溶液进行光催化降解,结果表明,在自然光光照240 min条件下,降解率达70.0%。     

TiO_2/氧化石墨烯复合催化剂的制备及其光催化性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,在此基础上以该GO为载体,通过浸渍-沉淀法在其表面合成TiO2纳米粒子,再通过450℃的焙烧形成TiO2/GO二元复合光催化剂,研究复合光催化剂在紫外光下降解甲基橙的动力学及活性变化规律。使用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和紫外可见漫反射光谱等分析了复合光催化剂的形貌、TiO2粒子的结晶状态以及催化剂的光吸收。结合光催化降解甲基橙实验,探索了复合光催化剂中TiO2含量对其光催化活性的影响。研究结果表明,在TiO2质量分数低于20%时,复合光催化剂中TiO2均匀分散于GO表面;质量分数超过20%复合催化剂中将会有少量TiO2团聚体出现。由于氧化石墨烯的协同效应,紫外光下TiO2/GO复合催化剂的光催化活性要远高于TiO2光催化剂。     

氧化石墨烯复合钨钼酸铋的合成与光催性能初探

采用改进Hummers法制得氧化石墨烯、再用水热法制备氧化石墨烯钨钼酸铋复合材料,产物煅烧处理后用多种手段进行表征。研究了复合材料对亚甲基蓝的光催降解情况。结果显示,复合光催化剂有完整的球形结构,降解效果良好,当氧化石墨烯的用量为3%、作用90min,降解可达90%以上。     

多孔钒酸铋的制备及其光催化性能

作为一种新型高效的可见光催化剂,钒酸铋已经成为目前研究人员研究的重点。本实验采用硝酸铋和偏钒酸铵作为反应原料,白炭黑作为模板剂,利用水热反应,制备了不同形貌的钒酸铋材料。光催化降解罗丹明B以及电化学性能均表明当Si与Bi元素摩尔比为1时,材料的光催化性能最好,扫描电子显微镜也表明其具有较为规整的形貌以及较多的孔数,同时,孔富集于特定的晶面,使得富集空穴的表面有更大的接触面积,进而提高了氧化性能。     

还原氧化石墨烯/纤维素复合薄膜的制备及性能

利用还原氧化石墨烯(RGO)改善离子液体溶剂纤维素(CE)的综合性能,将氧化石墨烯(GO)分散在去离子水中,通过热还原法得到RGO,RGO与离子液体(IL)混合后采用减压蒸馏法去除水分,得到均匀分散的RGO/IL溶液,以RGO/IL溶液为纤维素溶剂,利用RGO改善CE薄膜的各项性能,用扫描电子显微镜和XRD表征了材料的形貌和结构。结果表明,RGO质量分数为1%时,RGO/CE复合薄膜的拉伸强度和模量分别为122MPa和6.77GPa,较纯CE薄膜分别提高了188%和320%。RGO/CE复合薄膜的电导率为4.7×10~(–6)S/m,较纯CE薄膜(2.5×10~(–14) S/m)提高了9个数量级,由于RGO与CE分子链间新的氢键的形成以及RGO优异的二维结构,RGO可以显著提高复合薄膜的热稳定性、力学性能和导电能力。     

氧化铋/钨酸铋复合催化剂的制备及光催化性能研究

采用水热合成法成功合成了由不规则纳米片交叉堆积起来形成三维结构的Bi₂O₃/Bi₂WO₆复合光催化剂,纳米片之间存在大量的孔隙结构。通过SEM、XRD、UV-Vis DRS及PL等对复合催化剂的形貌、结构、光学性能等进行了表征。在不同的光源下(500 W的金卤灯、氙灯及汞灯),研究其对苯甲醇的光催化选择性氧化的性能。结果表明：在金卤灯下,Bi2O3、Bi2WO6及Bi₂O₃/Bi₂WO₆复合催化剂的苯甲醇的转化率分别为96%、99%及91%,苯甲醛的选择性分别为8%、3%及35%,苯甲酸的选择性分别为44%、69%及60%。在氙灯下,3种催化剂的苯甲醇的转化率分别为15%、20%及39%,苯甲醛的选择性分别为40%、35%及80%,基本无苯甲酸生成。在汞灯下,3种催化剂的苯甲醇的转化率分别为50%、46%及89%,苯甲醛的选择性分别为16%、11%及37%,基本无苯甲酸生成。     

石墨烯/钴酸镍的制备及甲醇氧化性能研究

主要研究石墨烯/钴酸镍(GE/NiCo_2O_4)作为阳极催化剂时的催化稳定性能。通过水热合成的方法制备NiCo_2O_4,将石墨烯与NiCo_2O_4复合,材料经过高温处理后得到颗粒状石墨烯纳米复合材料,用循环伏安法测试了复合材料对甲醇氧化的电催化活性。研宄结果表明GE/NiCo_2O_4复合材料对甲醇和氧气具有非常高的电催化活性。测试结果表明,电压从1.1V～1.6V时,GE/NiCo_2O_4复合结构电极最高电流密度为3.2×10~(-6)A/g,GE/NiCo_2O_4材料从XRD,SEM,TEM等可得出良好的电化学性能和稳定性由于高比表面积、高电导效率。     

氧化石墨烯/类水滑石基复合催化剂的可控制备及其催化性能

针对纳米催化剂在有机染料氧化降解反应中存在的问题,开发高效纳米Fe基催化剂成为当前研究的重点。基于"创新纳米结构调变催化功能"的新策略,利用类水滑石层板金属离子和层间阴离子与氧化石墨烯(GO)表面官能团之间的静电作用,采用水热法制备氧化石墨烯复合类水滑石Fe-LDH@GO纳米催化剂。利用XRD、N_2吸附-脱附和TEM对催化剂的形貌、尺寸、孔道及FeO_x粒子尺寸等物化性质进行表征,发现氧化石墨烯的引入不改变水滑石纳米片结构和形貌,但能够增加催化剂的比表面积,有效锚定FeO_x纳米粒子,使其粒径减小并均匀分散在载体表面,提供更多的有效活性位点。XPS结果表明,催化剂表面存在的Fe^(2+)是芬顿反应的活性中心,氧化石墨烯的引入提高含氧官能团数量,使其在RhB降解反应中表现出优异的催化活性,反应14 min时,RhB转化率100%。     

新型可见光活性氧化钯/钒酸铋复合光催化剂的制备及其光催化性能

通过浸渍法制备了新型可见光活性的氧化钯(PdO)/钒酸铋(BiVO4)复合光催化剂.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、紫外-可见吸收光谱等测试手段对复合光催化剂的物理和光学性质进行了表征.在可见光(λ＞400nm)照射下考察了PdO/BiVO4样品降解甲基橙的光催化性能.结果表明:PdO/BiVO4光催化剂为单斜相结构,晶粒形貌呈十字花或球形.XPS结果显示:复合光催化剂中掺杂的钯(Pd)元素是以PdO的形式存在的.与纯BiVO4样品相比,复合光催化剂可见光降解甲基橙的活性显著增强.这种新型复合光催化剂的光催化性能提高的原因可能是由于催化剂中光生载流子的高效分离造成的.     

水热法制备钒酸铋及其光催化性能研究

采用水热法制备了钒酸铋催化剂,以罗丹明B为目标降解物,对催化剂的光催化性能进行了测定。考察了水热反应pH、反应温度、反应时间对催化剂光催化性能的影响,实验得出制备钒酸铋催化剂的最佳水热反应条件：水热反应pH为7、反应温度为100℃、反应时间为8 h。在最佳水热反应条件下,投放5 mg的钒酸铋催化剂,对5 mL初始质量浓度为10 mg/L罗丹明B溶液的光催化降解率高达96.5%。最后利用X射线衍射（XRD）表征手法,对最佳水热反应条件下制备的钒酸铋催化剂的结构进行了表征,证明制得的钒酸铋催化剂纯度较高。     

氧化石墨烯/聚氨酯复合涂料的制备及其性能

采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO),采用乳液聚合法制得GO/聚氨酯(PU)复合涂料。对产物的形貌和结构进行了表征,考察了GO添加量对复合涂料性能的影响。结果表明,GO呈片状多孔结构,GO/PU涂层致密性优于PU涂层;氧化反应在引入含氧基团的同时,破坏了天然石墨的晶型;GO在水中分散性较好;当GO质量分数为1%时,涂层吸水性大幅降低,硬度可达3H,自腐蚀电位为-540m V,自腐蚀电流密度为0.12μA/cm~2,防腐性能达到最佳。     

尼龙12/氧化石墨烯纳米复合粉末的制备及性能

在高分子材料中引入纳米填料制备选择性激光烧结(SLS)复合粉末能够有效增强烧结件的性能。通过改进的Hummers方法辅以超声剥离制备氧化石墨烯(GO),通过溶剂沉淀法制备尼龙12/氧化石墨烯(PA12/GO)纳米复合粉末。利用傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对材料结构进行了表征,并对复合粉末的力学性能和热学性能进行了测试。结果表明,GO能均匀分散在PA12基体中,PA12/GO纳米复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、维卡软化温度分别提高了18.9%,8.3%,5.4%,6.8%,热失重曲线显示当温度为450℃时,PA12/GO质量保持率为85.25%,而纯PA12仅为65.17%。PA12/GO纳米复合粉末为选择性激光烧结提供了一种性能良好的粉末材料。     

改性氧化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能研究

以4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)为单体,以苯基异氰酸酯改性氧化石墨烯(pGO)为填料,通过原位聚合法成功制备了改性氧化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜。采用红外光谱对其结构进行了表征,并研究其拉伸性能和热稳定性能。结果表明,当填料含量为1%时复合薄膜的拉伸性能最佳,拉伸强度(T_S)达到69.1MPa,拉伸模量(T_M)达到2.31GPa,相对于纯PI薄膜其拉伸强度提高9.3%,拉伸模量提高19.1%;此时复合薄膜的残炭率(Y_c)为60.1%,比纯PI薄膜提高2.7%,最大分解速率时的温度(T_(max))为587℃,比纯PI薄膜提高约8℃,玻璃化转变温度(T_g)为361℃,说明该复合薄膜的拉伸性能和热稳定性能得到一定程度的提高。