纳米α-Fe2O3/H2O2异相Fenton 催化降解酸性橙7

以水热法制备纳米α-Fe_2O_3,并应用于异相Fenton体系中催化降解酸性橙7。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征样品的结构;在异相Fenton催化体系中,通过优化初始p H、初始底物浓度、双氧水添加量、α-Fe_2O_3添加量、温度,探究合适的催化降解条件,通过多次循环催化对催化剂稳定性进行研究,并通过催化过程中产生的自由基,分析其催化机理。结果表明,α-Fe_2O_3为长约70 nm,宽约20 nm的均匀单一纳米棒。在异相Fenton催化体系中,最佳催化条件为初始p H=3.0,初始底物质量浓度200 mg/L,反应温度为30℃,双氧水的添加量为w(H_2O_2)=1.5%,催化剂α-Fe_2O_3添加量为500 mg/L,在反应120 min时脱色率为98.74%,COD去除率为73%;稳定性良好,铁离子溶出量低于0.8 mg/L,循环实验5次脱色率始终在90%以上;此外,对自由基的研究表明,·OH在本体系降解过程中占主要作用。     

α-Fe2O3/PF纳米复合材料的制备研究

以Fe(NO_3)_3·9H_2O以及糠醇(F)作为原料,探究通过聚合——热转化制备Fe_2O_3/PF的主要流程以及步骤。并对制备的复合材料进行检验,使用TEM、XRD等技术,从产物尺寸、产物结构特征以及吸光特征等方面,进行了表征。此外,本文还通过基于室温和自然光环境下的MB溶液脱色降解模型,对相关材料的催化特性进行了深入的分析。实验结果表明:复合材料所具备的催化性能水平以及相关的结构,与热转化条件之间有着十分密切的联系。     

离子液体辅助合成α-Fe2O3纳米棒及其气敏性能

采用水热合成法和热生长法,以六水氯化铁(Fe Cl_3·6H_2O)为铁源、氢氧化钠(Na OH)为沉淀剂、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([Bmim]Cl)为表面活性剂,两步合成了α-Fe_2O_3纳米棒,研究了沉淀剂Na OH和[Bmim]Cl添加量对产物形貌结构的影响,并且研究不同[Bmim]Cl添加量合成的α-Fe_2O_3纳米棒的气敏性能,结合能带理论分析了传感器的气敏响应机理。结果表明:当添加0.541 g Fe Cl_3·6H_2O和0.8 g Na OH,[Bmim]Cl的量为1 mmol时可以生成形貌均匀,分散性好,比表面积大的纯相α-Fe_2O_3纳米棒。气敏测试结果表明,其在工作温度为200℃下对5μL·L~(–1)的硫化氢气体的灵敏度达到8.4,检测范围达到0.1～20μL·L~(–1),并且具有良好的稳定性和选择性,有望应用于工业和生活中低浓度的硫化氢气体检测。     

磁性Fe3O4纳米颗粒负载糖苷生物碱微球的制备

以硫酸亚铁铵[(NH_4)_2Fe(SO_4)_2·6H_2O]为铁源,氢氧化钠为沉淀剂,过硫酸铵[(NH_4)_2S_2O_8]为氧化剂,采用沉淀法制备了Fe_3O_4磁性纳米颗粒;采用石油醚萃取的方法从马铃薯皮中提取了糖苷生物碱;通过超声混合并研磨的方法将其与糖苷生物碱(SGAs)复合,制备了Fe_3O_4/SGAs复合材料,并对样品进行了X-射线粉末衍射(XRD)、红外吸收光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)等表征。结果表明,所制备的Fe_3O_4纳米粒子具有尖晶石结构且Fe_3O_4与糖苷生物碱发生了有效复合。     

Fe_3O_4@MOF纳米复合材料高效催化降解废水中罗丹明B

通过共沉淀法分步合成Fe_3O_4/Cu_3(BTC)_2金属有机骨架(MOF)纳米复合材料,并对材料进行了傅里叶红外光谱、X射线衍射、透射电镜和磁化强度表征。结果表明,复合纳米材料具有较好的晶形和磁性,易于分离。在初始溶液pH为5.6、反应温度为40℃、H_2O_2浓度为0.1 mol/L时,0.2 g/L Fe_3O_4/Cu_3(BTC)_2复合纳米材料对质量浓度10mg/L的RhB的脱色率大于98.8%。通过猝灭实验,提出·OH自由基是参与催化降解反应的主要活性中间体。基于经济、高效的催化降解能力和易于分离,Fe_3O_4/Cu_3(BTC)_2MOF材料可用于染料废水中RhB的催化降解去除。     

纳米α-Fe_2O_3的热解法制备及催化性能

以Fe(NO_3)_3·9H_2O为主要原料,采用醇盐液热解法结合超临界流体干燥技术制备纳米α- Fe_2O_3微粉。用XRD,TEM对样品进行表征,重点考察热解法制备工艺对α-Fe_2O_3晶态、形貌和尺寸的影响,并通过CO与NO的反应来测试其催化活性,探讨其在汽车尾气净化催化中的应用。结果显示,用醇盐液热解法结合超临界流体干燥技术制备出疏松且分散度较好的红色纳米α-Fe_2O_3粉；该方法制备工艺简单,操作方便,能有效地防止纳米材料制备过程中的硬团聚现象；纳米α-Fe_2O_3对汽车尾气中的主要有害成分NO_(?)有较好的催化净化效果,在500～600 K这一温度范围,NO转化率趋近100%。     

多孔α-Fe_2O_3纳米棒的制备及其可见光吸收性能

以CTAB为模板在水-丁醇体系中合成了α-Fe OOH纳米棒。然后通过煅烧法制得多孔α-Fe_2O_3纳米棒。通过X-射线衍射仪(XRD)和电子扫描电镜(SEM)研究表明,α-Fe OOH纳米棒在煅烧后能获得多孔α-Fe_2O_3纳米棒,该纳米棒具有优异的可见光吸收性能,同时讨论了多孔α-Fe_2O_3纳米棒形成的可能机理。     

暴露晶面Fe3O4/{001}TiO2纳米材料的构建与光催化性能的提高

暴露{001}晶面的TiO_2的化学性质稳定,无毒,表面活性位点多,已被证明是一种很有前景的光催化材料。本研究以钛酸四丁酯为钛源,以氢氟酸为覆盖剂,采用水热法制得{001}TiO_2,并通过共沉淀法成功得到Fe_3O_4/{001}TiO_2纳米复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)和紫外-可见漫反射光谱分析(UV-Vis DRS),对产物的形貌、结构、磁性能和光吸收特性进行了测试表征,并以罗丹明B染料(Rh B)为目标降解物,研究了Fe_3O_4/{001}TiO_2的光催化降解活性。结果表明,制备的{001}TiO_2是长度约为50nm、厚度约为10nm的锐钛矿纳米片,Fe_3O_4是直径为5nm的磁性颗粒,Fe_3O_4/{001}TiO_2具有超顺磁性能,其饱和磁强度为16 emu·g~(-1),利用磁场可以将其分离回收。当Fe_3O_4与{001}TiO_2的配比量为20wt%时,Fe_3O_4/{001}TiO_2催化剂在可见光下对罗丹明B染料(Rh B)的降解率为83.8%。     

Al3(SO4)2(OH)5H2O与α-Al2O3晶须的制备及其生长机制

采用液相沉淀及烧结方法制备了Al3(SO4)2(OH)5H2O与α-Al2O3晶须,样品采用XRD、SEM及G-DTA等对样品物相、形貌及热行为进行了表征,结果表明晶须样品的分散性好,粒度分布均匀、表面光滑,Al3(SO4)2(OH)5H2O与α-Al2O3晶须品质优良.又从“生长基元”角度出发,讨论了Al3(SO4)2(OH)5H2O晶须的形成机制,其生长过程是生长基元是八面体[Al-(OH)6]3-与HSO4-往某一晶面稳定叠合生长的结果,Al3(SO4)2(OH)5H2O晶须经热分解后,其形貌不变,最终变为α-Al2O3晶须.     

基于Dawson型H_6P_2Mo_(18)O_(62)杂化材料[Ni(2,2'-bipy)_3]_3(P_2Mo_(18)O_(62))的制备及其吸附性能研究

以H_6P_2Mo_(18)O_(62)、[Ni(2,2'-bipy)_3]Cl_2·5.5H_2O为原料,通过化学共沉淀法制备[Ni(2,2'-bipy)_3]_3(P_2Mo_(18)O_(62))复合材料,采用FT-IR、SEM、TG、BET等手段进行表征,并研究其对亚甲基蓝(MB)溶液的吸附性能。探讨了pH、初始浓度、温度等条件对MB溶液吸附效果的影响。结果表明,将H_6P_2Mo_(18)O_(62)与[Ni(2,2'-bipy)_3]Cl_2·5.5H_2O进行复合形成复合物[Ni(2,2'-bipy)_3]_3(P_2Mo_(18)O_(62))后,可有效克服其水溶性,大大提高了其液相吸附能力,且温度对其吸附性能影响不大。从实验结果可知,复合物对MB溶液的吸附分别符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型。热力学参数ΔG~00、ΔH~00和ΔS~00,表明该吸附剂对亚甲基蓝的吸附是自发且放热的,且对其他阳离子染料罗丹明B也有较好的吸附效果。     

Bi2 O2 CO3/β-Bi2 O3用于可见光催化协同光芬顿降解RhB的性能研究

采用非常简单的低温液相沉淀法,并通过控制退火温度和时间成功合成了Bi_2O_2CO_3/β-Bi_2O_3纳米异质结构。通过SEM和XRD分析对材料的形貌及晶型转变进行了分析。我们对不同阶段样品进行了可见光催化协同光芬顿降解罗丹明B的性能研究,在可见光催化的同时加入了1 mL 30%双氧水,发现当退火温度为330℃,退火时间为5 h时得到的样品性能最好,并进一步发现其降级速率比纯光催化快9.24倍,比不加光只加双氧水时的降解速率快28倍之多。     

Fe3O4-MnO2类Fenton体系处理亚甲基蓝废水的试验

为拓宽Fenton法处理条件,在添加催化剂的前提下,对类Fenton体系的运行条件进行研究。研究Fe_3O_4-Mn O_2-PAC复合材料作为催化剂时,探究不同单因素对类Fenton体系的影响。研究表明当p H值为2～5,Fe_3O_4-Mn O_2-PAC的投加量为800 mg·L~(-1),H_2O_2的投加量为0.8 mol·L~(-1),Fe_3O_4-Mn O_2-PAC催化剂使用次数小于5次时,对于亚甲基蓝废水有较好的降解效果。     

CaTi_2O_4(OH)_2添加不同分散剂的结构分析与光催化性能研究

利用水热法合成了添加不同分散剂的CaTi_2O_4(OH)_2纳米片状结构,讨论了不同分散剂对CaTi_2O_4(OH)_2片状结构光催化性能的影响,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)光谱等分析测试技术对产物的微观结构和光学性能进行分析,以罗丹明B为降解对象,研究了添加不同分散剂的CaTi_2O_4(OH)_2对罗丹明B的降解情况。结果表明,添加不同分散剂后产物沿(040)与(251)面取向性生长为片状结构。通过对罗丹明B的降解情况可知,当加入3%的碳酸钠时所制备的CaTi_2O_4(OH)_2的催化活性最高为94.7%。     

Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂催化降解甲基橙溶液

采用水热法结合高温热处理制备Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂,研究催化剂在可见光下降解甲基橙溶液的性能,并考察催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值、盐效应和H_2O_2用量对光催化性能的影响,评价Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂的重复使用性能。结果表明,在催化剂用量2.0 g·L~(-1)、甲基橙溶液初始浓度20 mg·L~(-1)和溶液pH=6.2条件下光照反应5 h,甲基橙溶液脱色率可达99.18%,Na_2SO_4对光催化降解甲基橙起抑制作用,且随着溶液中盐浓度增加,抑制作用更明显。H_2O_2在一定浓度范围可促进光催化降解甲基橙,100 mL甲基橙溶液中30%H_2O_2加入量为1.0 mL时,甲基橙溶液脱色率可提高21.68个百分点。催化剂重复使用5次后,光照5 h的甲基橙溶液脱色率仍可达到75.99%。     

Fe_3O_4/TiO_2复合物在光催化降解罗丹明B的应用

以Fe_3O_4/TiO_2为催化材料,分别研究了催化剂在不同催化剂的投加量、不同pH以及不同光照条件下对罗丹明的光催化效果,并用表观速率常数k评价催化剂的光催化活性。研究表明:罗丹明B的光催化反应为一级动力学反应,且在Fe_3O_4/TiO_2复合物投加量在20 g·L~(-1)、pH=6、紫外光照射的条件下降解效率最高。     

不同有机醇条件下溶剂热法制备Ga_2O_3及其光催化性能研究

以水(water)、异丙醇(IPA)、正戊醇(n-PTL)和正己醇(n-H)为溶剂,采用溶剂热法制备了Ga_2O_3(Ga_2O_(3water)、Ga_2O_(3IPA)、Ga_2O_(3n-PTL)和Ga_2O_(3n-H))。利用X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(UVVis DRS)、比表面积测定仪(BET)对催化剂晶相结构、形貌、比表面积以及其带隙进行了表征。表明,其中Ga_2-O_(3water)为α-Ga_2O_3,Ga_2O_(3IPA)、Ga_2O_(3n-PTL)和Ga_2O_(3n-H)都为β-Ga_2O_3,菱柱状形貌;Ga_2O_(3water)、Ga_2O_(3IPA)、Ga_2O_(3n-PTL)和Ga_2O_(3n-H)的比表面积分别为8.564,12.77,10.75,9.776 m~2/g,其中Ga_2O_(3IPA)的比表面积最大。在紫外光(λ387nm)照射下,以罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为目标污染物在相同条件下,比较光催化降解RhB特性发现,Ga_2O_(3IPA)活性最好,反应4h,RhB基本降解完全。通过测定RhB降解过程中红外吸收光谱及TOC的变化,Ga_2O_(3IPA)对RhB深度氧化矿化效率高。运用ESR技术跟踪测定光催化降解过程中氧化物种的变化及捕获实验,表明Ga_2O_(3IPA)的光催化降解过程涉及空穴、羟基自由基(·OH)和超氧自由基(O_2~(·-))的氧化历程。     

磁性核壳型Fe3O4@CeO2催化剂分解H2O2的性能研究

催化湿式过氧化氢氧化是常见的一种降解水中有机物的方法,催化剂的加入能促使H_2O_2分解产生氧化能力更强且无选择性的羟基自由基,开发出性能优异的催化剂是该方法的关键所在。采用溶剂热法制备出磁性核壳型的Fe_3O_4@Ce O_2纳米催化剂,并采用N_2吸附-脱附、磁性测试和透射电子显微镜(TEM)对制备的Fe_3O_4@Ce O_2催化剂进行表征。考查Fe_3O_4及Fe_3O_4@Ce O_2分解H_2O_2的性能,结果表明,相比Fe_3O_4,Ce O_2包覆后的Fe_3O_4@Ce O_2分解的H_2O_2效率得到了提高。     

AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、p H值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0. 20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1. 0 g·L~(-1)的催化剂对10 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液脱色率达到85. 2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na_2SO_4对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66. 4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。     

NiO/α-Fe_2O_3复合材料的制备及其气敏性能

本研究采用水热法合成了NiO/α-Fe_2O_3复合材料。SEM图像显示产物由NiO纳米片和α-Fe_2O_3纳米立方体组成,NiO纳米片生长在α-Fe_2O_3纳米立方体表面,它在产品的界面处形成异质结。与纯α-Fe_2O_3纳米立方体相比,NiO/α-Fe_2O_3复合材料在三乙胺传感特性方面表现出改善。响应结果表明,与α-Fe_2O_3纳米立方体(7. 1)相比,NiO/α-Fe_2O_3(10. 8)复合材料显示出显着改善的气体响应,几乎高出52%。最重要的是,与纯氧化铁相比,复合产品在恢复方面得到显着改善。气体敏感性的增加可能是由于其特殊的形态和异质结的形成。     

Cr^3+掺杂对ZnGa2O4光催化性能影响的研究

试验以Ga(NO3)3·9H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Cr(NO3)3·9H2O、Na3C6H5O7·2H2O为原料,采用水热法制备Cr^3+掺杂ZnGa2O4。通过XRD、TEM对样品的结构和形貌进行表征,通过UV-vis DRS、PL对样品进行光学性能表征,利用紫外-可见光分度计测试罗丹明B的吸光度变化情况对样品进行光催化性能检测。研究掺杂量、煅烧温度、保温时间对ZnGa2O4的影响,试验结果表明,最佳制备条件为:Cr^3+掺杂量1.0%、煅烧温度700℃、保温时间8 h。最佳条件下ZnGa1.99Cr0.01O4降解罗丹明B在60 min降解率可达97%;ZnGa1.99Cr0.01O4产氢量为446.4μmol/g,对比Zn Ga2O4产氢量为184.7μmol/g,产氢量增加。