氧空穴对二氧化钛/磷酸银光催化活性的影响机制

采用磷酸银与具有可见光吸收能力的TiO_2基光催化剂相复合的方法,对带有氧空穴的二氧化钛(TiO_2-OV)的复合磷酸银光催化材料的性能进行了研究.采用光处理法成功制备出了具有可见光吸收能力的氧空穴二氧化钛材料,利用化学吸附法成功制备出了磷酸银/氧空穴二氧化钛复合光催化剂.透射电镜结果显示,磷酸银纳米颗粒均匀分散于氧空穴二氧化钛表面,形成结构完美的复合光催化剂;光催化降解罗丹明B实验结果表明,所制备的磷酸银/氧空穴二氧化钛复合光催化剂的光催化活性明显优于磷酸银光催化材料.     

石墨烯/磷酸银复合材料的制备及其光催化性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨,将氧化石墨烯与硝酸银溶液搅拌处理一段时间后,滴加适量磷酸氢二钠溶液,制备得到石墨烯/磷酸银(GO/Ag3PO4)复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对制备的复合材料进行了表征,并以有机染料罗丹明B的降解反应为模型评价催化剂在可见光下的光催化活性.测试结果表明,该方法不仅合成过程简单,而且石墨烯表面所负载的Ag3PO4纳米颗粒尺寸小、分散性好,与石墨烯的结合牢固.由于氧化石墨烯优异的吸附性能和对载流子的高迁移率,GO/Ag3PO4复合光催化剂显示出较高的可见光光催化活性和光稳定性.在可见光下对10mg/L的罗丹明B作用20min,降解率可达98%,降解效率较Ag3PO4颗粒提高近一倍.     

二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂的制备及其降解有机废水

利用Hummers法制得了氧化石墨烯,通过固相合成法制备了二硒化钨,采用常温还原法制备银纳米粒子,将制备的二硒化钨、氧化石墨烯和尿素按照一定比例混合,通过水热合成法制备二硒化钨-氮掺杂石墨烯复合物,以制备的纳米复合物为原料,与银纳米粒子在乙二胺中超声复合得到二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂。利用SEM、XRD、TEM等方法对制备的纳米材料进行了表征。通过光催化降解亚甲基蓝溶液研究复合光催化剂催化性能。实验结果表明:复合光催化剂中银的质量分数为20%时,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的亚甲基蓝溶液,降解效果最佳,可达到97.8%,高于单纯的二硒化钨和传统的二氧化钛光催化剂。同时复合光催化剂对甲基橙、罗丹明B溶液也具有较好的光催化降解作用,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的甲基橙、罗丹明B溶液的降解率分别为56.3%、62.3%左右。     

p-n异质结TiO_2/NiO光催化剂的制备及其性能研究

采用溶胶凝胶和浸渍煅烧相结合的方法,制备出了具有p-n异质结结构的球形二氧化钛表面负载氧化镍颗粒的复合光催化剂.利用XRD、TEM、UV-Vis和PL等方法对催化剂的晶相组成、微观结构、吸光性能和光致发光性能等进行了表征.结果表明氧化镍晶粒与二氧化钛晶粒紧密接触形成p-n异质结.氧化镍颗粒的负载使复合光催化剂的吸收带边发生了明显的红移,并进入了可见光区.形成的p-n异质结促进了二氧化钛光生电子和空穴的分离,从而降低了其本征发光光强度.通过在可见光条件下对亚甲基蓝的降解研究了其光催化性能,结果表明,氧化镍颗粒的负载使二氧化钛的光催化效果在可见光区有了显著地提高,并在一定范围内随着氧化镍含量的增加光催化效果也随之提高.     

SiO_2气凝胶/WO_x-TiO_2复合空气净化涂料的制备及性能

以常压干燥制备的SiO2气凝胶和水热合成法制备的WOx-TiO2复合光催化粒子为主要的功能性无机吸附/光催化剂添加相,合成制备了SiO2气凝胶/WOx-TiO2复合空气净化涂料。通过BET-BJH法分析了SiO2气凝胶的比表面积及孔容积,利用光催化降解罗丹明B的实验分析了WOx-TiO2复合光催化粒子的可见光催化活性,重点研究了SiO2气凝胶/WOx-TiO2复合空气净化涂料对罗丹明B和甲醛气体的吸附/光催化降解能力。吸附/光催化降解罗丹明B的实验表明,吸附/光催化剂占涂料质量分数为5.0%时,具有较稳定、较高的吸附/光催化降解率,达69.6%;吸附/光催化降解甲醛的实验表明,当吸附/光催化剂占涂料质量分数的5.0%并且纯SiO2气凝胶与WOx-TiO2复合光催化粒子质量比为1∶1时,3h内复合空气净化涂料对甲醛气体的吸附/光催化降解率可达到84.62%。     

氮化碳改性SnO2复合光催化剂的制备及性能

以五水合四氯化锡、葡萄糖和尿素为原料,采用煅烧法及水热法制备合成了SnO_2/C_3N_4复合光催化剂。通过XRD、SEM、DRS等方法对合成的SnO_2/C_3N_4复合光催化剂进行表征。在可见光下,以罗丹明B为模拟污染物进行光催化降解实验,探讨了C_3N_4的引入对SnO_2/C_3N_4复合光催化剂的光催化性能的影响。结果表明,C_3N_4可以提高SnO_2在可见光下光催化性能,降解率由30%提高至70%。     

Bi_9V_2ClO_(18)新型光催化剂的制备与光催化活性评价

以BiOCl、Bi_2O_3、NH_4VO_3为原材料,采用固相合成法制备了Bi_9V_2ClO_(18)新型光催化剂,通过XRD、SEM和HRTEM对样品的物相、形貌和结晶质量进行了表征,测试了样品的紫外-可见漫反射吸收光谱。结果表明:其吸收边为465nm,禁带宽度为2.67eV。采用罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)为目标污染物,测试了Bi_9V_2ClO_(18)光催化剂的可见光光催化活性。在可见光下辐射9h,RhB降解率达82%;可见光下辐射5h,MB降解率达83%。测试结果表明:所制备Bi_9V_2ClO_(18)材料是可见光响应型光催化剂,在可见光辐照下对罗丹明B和亚甲基蓝的光降解主要依赖于光催化剂的直接光降解机制。     

分级微球BiOI的制备及其可见光光催化性能

通过水热合成法在乙二醇溶液中合成分级微球BiOI可见光光催化剂。在一定范围内,提高水热反应温度,减少表面活性剂PVP投加量,BiOI在模拟可见光下的光催化活性有所提高。分级微球BiOI对罗丹明B的光催化降解结果显示,在140℃、50mL反应液中PVP投加量为0.15g、I与Bi摩尔比为1.0的条件下,制备的BiOI光催化性能最好,可见光照射45min后对罗丹明B降解率达到98%。     

石墨烯/二氧化钛复合织物的制备及光催化性研究

针对印染企业存在的染料废水处理问题,本文以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备石墨烯/二氧化钛复合织物。通过XRD、SEM表征了产物的微观结构及晶态结构,并分别测试了7种整理工艺制备的产物在自然光下的光催化性能。测试结果表明,在所制备的复合织物中,TiO2晶型为锐钛矿和金红石混合型,成块状聚集,附着在石墨烯片层上;而样品降解活性红染料,先附着氧化石墨烯再复合TiO2的两种整理工艺制备的样品,具有良好的光催化效果,其中,对活性红染料的分解率最高达到95.24%,提高了二氧化钛对可见光的有效吸收,使复合织物在日光条件下对活性红染料表现出良好的光催化活性。该研究对纺织产品的进一步应用和开发具有指导作用。     

钨酸铋-石墨烯复合光催化剂的制备及其光催化性能

利用溶剂热法,在N,N-二甲基甲酰胺与乙二醇混合溶剂中制备了钨酸铋-石墨烯光催化剂。通过XRD、SEM、TEM、EDS和DRS对纯相钨酸铋及钨酸铋-石墨烯催化剂的形貌及性能进行表征,证明钨酸铋成功复合在石墨烯上,且钨酸铋-石墨烯催化剂的光谱吸收延伸至可见光。在可见光下,纯相钨酸铋及钨酸铋-石墨烯分别对罗丹明B(RhB)进行降解,结果表明,钨酸铋-石墨烯与纯相钨酸铋相比,前者表现出更好的光催化性能,与光生电子与空穴能够快速分离有关。相同时间(40min)与光照条件下,当钨酸铋复合质量分数为0.6%的石墨烯时,对污染物RhB的降解率可达84.0%,而纯相钨酸铋的降解率仅为67.2%。     

多元掺杂负载型TiO_2光催化剂的制备与性能

为了提高TiO2光催化剂日光催化性能及解决催化剂回收问题,采用微乳液法制备了La3＋、Fe3＋、Co2＋、Ce4＋共掺杂TiO2/粉煤灰微珠光催化剂,用紫外-可见分光光度计测定了光催化剂的可见光吸收性能,用能谱仪（EDS）分析了催化剂的元素含量,以甲基橙为模型污染物考察了催化剂的光催化性能。实验结果表明：掺杂复合粒子在可见光区吸光性能均高于TiO2/漂珠;且多元素掺杂有协同作用,催化剂的吸收边带红移更多,对可见光的吸收也更强。日光照射下（Co2＋,Fe3＋,Ce4＋）三元共掺杂催化剂的活性≈（La3＋,Ce4＋）二元共掺杂催化剂的活性〉Fe3＋、La3＋单掺杂催化剂的活性。     

可见光催化剂Ag_3VO_4的制备、表征及其光催化性能的研究

通过化学沉淀的方法来制备光催化剂Ag3VO4,用紫外-可见光谱、X射线衍射和荧光光谱对其进行表征.通过光催化还原Cr6＋和光催化氧化甲基橙的效率来评价该催化剂的活性.实验研究了不同的制备条件对Ag3VO4催化活性的影响.实验结果表明,在可见光下,在过量银条件下制备的Ag3VO4有较好的光催化氧化活性和光催化还原活性,且其紫外-可见吸收光谱有较大程度的红移,提高了对光的利用率.实验同时还研究了在过量银条件下制备出的Ag3VO4的稳定性和循环次数.同时对影响Ag3VO4的光催化活性的机理还进行了探讨.     

SO^2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO^2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

TiO2/Graphene多孔微球对亚甲基蓝和乙醛的光催化活性

通过喷雾高温分解的方法制备了TiO2多孔微球和TiO2/Graphene多孔微球.石墨烯作为电子受体,能够增强TiO2电子和空穴的分离效率.另外,石墨烯的引入提高了TiO2对太阳光的利用率.在太阳光的照射下,TiO2/Graphene多孔微球对亚甲基蓝具有较高的光催化活性,然而其对乙醛的降解和CO2的生成均显示了较低的光催化活性.     

TiO2-Al2O3复合光催化剂的制备及其对甲基橙的降解

以Ti（SO4）2和Al2（SO4）3.18H2O为反应物,用乙醇助溶剂水热法制备了TiO2-Al2O3复合光催化剂,考察了铝/钛摩尔比、水热反应温度、乙醇体积分数及pH值对复合材料光催化效率的影响。X射线衍射测试显示复合材料中的TiO2为锐钛矿和金红石相的混晶结构,紫外-可见漫反射光谱分析表明其吸收光谱发生蓝移,BET测试表明该复合材料具有较大的比表面积。     

Visible Light-induced Cr-doped SrTiO_3-g-C_3N_4 Composite for Improved Photocatalytic Performance

Novel visible light-induced Cr-doped Sr Ti O3-g-C3N4 composite photocatalysts were synthesized by introducing polymeric g-C3N4. The composite photocatalyst was characterized by X-ray diffraction(XRD), high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM), Fourier transform infrared(FT-IR) spectroscopy, UV-vis diffuse reflection spectroscopy, photoluminescence(PL) spectroscopy and BET surface area measurements. The photocatalytic oxidation ability of the novel composite photocatalyst was evaluated using methyl orange(MO) as a target pollutant. The photocatalysts exhibited a significantly enhanced photocatalytic performance in degrading MO. The optimal g-C3N4 content for the photodegradation activity of the composite photocatalysts was determined. The as-prepared composite photocatalyst exhibits an improved photocatalytic activity due to enhancement of photo-generated electron-hole separation at the interface.     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

沸石负载TiO_2光催化降解性能研究

以钛酸正四丁酯为原料、无水乙醇为溶剂、40~60目人造沸石为载体,采用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂.利用40 W(λ=253.7 nm)紫外线杀菌灯为光源的自制反应器进行光催化氧化实验.结果表明,当亚甲基蓝染料的初始浓度为15 mg/L,样品的煅烧温度为400℃,pH=2,催化剂的投加量为2.5 g/L,反应时间2.5 h,脱色率达80%以上.     

Synthesis of novel CaCO_3/Ag_2CO_3/Ag I/Ag plasmonic photocatalyst with enhanced visible light photocatalytic activity.

In this work, novel Ca CO3/Ag2CO3/Ag I/Ag plasmonic photocatalysts were successfully synthesized by a two-step in situ ion exchange process and their photocatalytic properties were studied. The morphology, crystal structure and optical properties of the as-prepared Ca CO3/Ag2CO3/Ag I/Ag nanocomposites were characterized by transmission electron microscopy(TEM), XRay diffraction(XRD), and UV-vis diffuse reflectance spectroscopy. The photocatalytic activity of the obtained nanocomposites was evaluated by the photodegradation of methyl orange(MO) under visible light irradiation. It was found that the as-prepared Ca CO3/Ag2CO3/Ag I/Ag plasmonic photocatalyst exhibits high visible light photocatalytic activity. With an optimized composition, MO dye can be decomposed by more than 94% within 15 min under visible light irradiation. Moreover, the photocatalytic stability could be greatly improved upon the addition of Na2CO3 into the photocatalytic system. From the proposed photocatalytic mechanism, the strong surface plasmon resonance effect of Ag nanoparticles and the efficient separation of photogenerated electrons and holes can effectively enhance the photocatalytic performance of the Ca CO3/Ag2CO3/ Ag I/Ag composites.