ZnS/ZnO异质结构的制备及其光催化性能

以醋酸锌、硫脲为原料,采用简单的一步溶剂热法合成了花状Zn S微球,并分别在550、600和650℃下进行高温氧化处理,获得了Zn S/ZnO异质结构半导体材料。利用XRD、SEM、EDS、表面积分析仪、拉曼光谱仪和UV-Vis对材料的形貌、结构、比表面积和光学性质进行了测定,并以罗丹明B(Rh B)为模型污染物考察了样品的光催化性能。结果表明:原位合成的样品为立方相Zn S微球,经过550℃高温氧化1 h后,由于O原子的进入,生成少量ZnO,经过600℃高温氧化1 h后形成了Ⅱ型异质结构Zn S/ZnO,经过650℃高温氧化1 h后,样品基本上成为ZnO。随着高温氧化温度的升高,样品的禁带宽度整体呈下降趋势。光催化结果显示:Zn S/ZnO异质结构具备较优的光催化性能,紫外光照射40 min,Rh B降解率达到98.5%。     

电沉积ZnO薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)

采用电沉积法在导电玻璃上制备了ZnO薄膜,用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜对其进行了表征.研究了各种因素对电沉积ZnO薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响.结果表明,空穴清除剂的存在是光催化还原Cr(Ⅵ)的重要条件;酸性介质中,Cr(Ⅵ)光催化还原率最高;Cr(Ⅵ)光催化还原率随Cr(Ⅵ)浓度的减小而增加;NO3 、SO42-和Ni2+等共存离子明显抑制了Cr(Ⅵ)的还原;而Cu2+则有着显著的促进作用.在pH=4.0和c(柠檬酸)为1.2mmol/L的条件下,经过60min的反应后,0.1mmol/LCr(Ⅵ)在ZnO薄膜上的光催化还原率达到96%.     

活性炭掺杂BiVO4的制备及光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

采用水热法制备单斜晶型BiVO_4及活性炭掺杂的BiVO_4(C/BiVO_4)。利用X-射线衍射、N_2吸脱附和紫外-可见光漫反射光谱对样品进行表征,考察了2种样品在模拟太阳光下对Cr(Ⅵ)的降解。结果表明,活性炭的掺杂使BiVO_4晶粒度变小、比表面积增大、禁带宽度变窄,比BiVO_4具有更高的光催化活性。柠檬酸的加入可与BiVO_4发生协同效应,共同促进Cr(Ⅵ)的还原。在一定范围内,体系pH越低、C/BiVO_4投加量越多、柠檬酸浓度越高、Cr(Ⅵ)初始浓度越低,越有利于Cr(Ⅵ)的去除。     

豆芽模板合成TiO2材料及其光催化还原Cr(Ⅵ)的性能研究

以廉价易得的豆芽为模板,通过将豆芽简单浸泡在钛前驱液中制备得到了保留豆芽形貌的多孔TiO₂材料,通过XRD、N₂吸附-脱附、SEM、TEM、XPS、UV-vis和荧光光谱进行表征,并对其紫外光下光催化还原Cr(Ⅵ)的性能进行探究。结果表明,在以甲酸为空穴牺牲剂的条件下,以豆芽茎为模板的TiO₂(BSS-TiO₂)效果最佳,光催化还原率为60 min达到100%,比无模板TiO₂的光催化活性提高了22%,且该材料表现出较好的稳定性。     

混合硫酸盐还原菌群还原Cr(Ⅵ)的初步研究

利用驯化后的耐受Cr(Ⅵ)的混合硫酸盐还原菌群处理含Cr(Ⅵ)废水,探讨了pH值、培养温度等对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,当Cr(Ⅵ)浓度为50 mg·L-1、pH值为7.0、培养温度为36℃、培养时间为36 h时,该混合菌群对Cr(Ⅵ)的去除率达到最高,为97.6％。该混合菌群能适应较宽的pH值和温度范围且处理...     

石墨烯/四氧化三铁复合材料的制备及光催化去除Cr(Ⅵ)性能研究

光催化技术能有效解决日益严重的水污染问题,其中心是高效光催化材料的设计与合成。本文采用溶剂热法成功制备了石墨烯/四氧化三铁复合材料,通过实验探究不同pH值、不同质量比、不同投加量以及Cr(Ⅵ)浓度对石墨烯/四氧化三铁复合材料光催化活性的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射技术(XRD)对复合材料进行表征,结果显示复合材料粒径均匀,粒径约为200～300 nm,四氧化三铁纯度较高且具有反尖晶石结构。光催化性能实验结果表明：Cr(Ⅵ)溶液的质量浓度为100 mg/L,pH值为4,复合材料投加量为60 mg,石墨烯/四氧化三铁复合材料(质量分数4%)光催化去除Cr(Ⅵ)的效果最佳,去除率可达91.7%。     

NiO_x修饰TiO_2纳米管光催化还原Cr(Ⅵ)离子研究

以TiO2纳米粒子(Degussa P25)为原料,经水热处理制得钛酸盐纳米管,通过离子交换将Ni2+插入钛酸盐纳米管,然后通过焙烧及氢气还原处理得到NiOx修饰TiO2纳米管,并考察了该纳米管在紫外光下还原Cr(Ⅵ)的性能。结果表明:经氢气还原处理后,NiOx的修饰能够显著提高TiO2纳米管的光催化还原Cr(Ⅵ)的活性,而未经还原处理的NiO对电子的转移起到了抑制作用。     

Z型异质结C3N4/WO3光催化还原处理含Cr（Ⅵ）废水的研究

光催化技术处理含铬废水存在降解速率慢、外加有机牺牲剂等问题,限制了其实用化。设计构建了Z型异质结光催化剂C₃N₄/WO₃并用于处理含铬（Cr）废水,Z型异质结结构保证了其在可见光驱动下的光生载流子的有效分离,同时兼具WO₃的强氧化性和g-C₃N₄的强还原性;利用水或牺牲剂消耗光生空穴,可有效提升其对Cr（Ⅵ）的光还原效率和速率。在以甲醇为牺牲剂时,光反应36 min内可将Cr（Ⅵ）完全去除。通过对pH和催化剂用量的优化,无牺牲剂的体系中光还原反应50 min即可达到98.37%的降解率。     

ZnO/ZnS异质结构纳米材料的制备及其光催化还原Cr(VI)的研究

伴随着全球经济的高速发展,能源短缺和环境恶化问题引来了诸多的关注,就目前的研究结果来说,利用太阳能进行光催化还原是最好的解决途径,而宽禁带半导体ZnO是一直被人们广泛关注的光催化材料。本研究采用化学沉淀法制备得到花状ZnO,并以其为基底成功制得复合的ZnO/ZnS异质结构纳米材料。采用XRD、SEM、PL等一系列表征手段,研究了ZnO/ZnS复合纳米材料的晶相结构、形貌以及其光生载流子的分离效率,并测试了ZnO/ZnS复合纳米材料在全光照射下对Cr(VI)的光还原能力。研究结果表明,制得的ZnO/ZnS复合光催化剂在光照90min后对Cr(VI)的还原率高达97%,是纯相ZnO的1.3倍。     

ZnO/ZnS异质结构纳米棒的制备及性能研究

本文利用低温二步水热法在ITO玻璃衬底上制备了ZnO/ZnS异质结构纳米棒,研究和比较了Zn O纳米棒和ZnO/ZnS异质结构纳米棒的形貌,结构和光学等特性。结果表明:未掺杂的ZnO纳米棒具有明显的六角结构表面,良好的晶体结构和c轴生长取向;ZnO/ZnS异质结构纳米棒的形貌和光学性质都发生了变化,纳米棒直径变化范围大,六角结构表面六边形不规则,且引入了较多的深能级缺陷。     

TiO2光催化还原有机废水中Cr(Ⅵ)的研究

二氧化钛具有较高的光稳定性和反应活性,可以用于光催化还原去除水中的重金属离子,本文以含有Cr（Ⅵ）的有机废水为研究体系,分别考察了环糊精、pH值、反应物初始浓度、催化剂用量等对光催化还原反应的影响。     

铂修饰TiO_2柱撑膨润土光催化还原含Cr(Ⅵ)废水的研究

采用光沉积法制备了铂修饰TiO2柱撑膨润土光催化剂,并将其应用于含Cr(Ⅵ)废水降解还原的光催化反应。研究了废水的pH值、Cr(Ⅵ)的初始浓度、有机物等因素对含铬废水中Cr(Ⅵ)的去除率的影响。结果表明,Pt-TiO2-bentonite用量为6 g/L,废水初始pH为3.0,初始浓度为0.48 mmol/L的Cr(Ⅵ)离子,经12 W紫外灯照射反应75 min,即能达到国家排放标准,Cr(Ⅵ)的光催化还原符合L-H动力学规律,并且该复合光催化剂具有良好的沉降性能和较好的重复使用性能。     

纳米氧化锌/氧化银的制备及其对铀的光催化还原

随着全球经济的高速发展和能源短缺危机的加剧,核能的高速发展缓解能源短缺危机的同时会产生大量的含铀(Ⅵ)废水在实际应用中给环境造成了严重的污染。利用光能处理环境中污染物的研究备受到广泛关注,为我国2030年碳峰值,2060年前实现碳中和目标的实现做贡献。传统处理含铀废水的方法存在易产生二次污染、成本较高等诸多缺点。为此我们将一种禁带宽度较低的纳米Ag₂O掺杂在ZnO中制成多孔ZnO/Ag₂O复合材料研究其对铀(Ⅵ)的光催化还原。在pH为5.6时对铀的光催化还原能力达到650mg/g。     

Cr(Ⅵ)-乙酸复合体系中硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Cr(Ⅵ)

采用煅烧的硫酸盐掺杂的含钛高炉渣作光催化剂,研究了Cr(Ⅵ)-乙酸(AA)复合体系中Cr(Ⅵ)的光催化还原效率,考察了初始pH值、cr(Ⅵ)初始浓度、AA/Cr(Ⅵ)体积比、协同效率因子、光催化剂使用寿命等因素的影响.结果表明,增大AA/Cr(Ⅵ)比到0.2%,Cr(Ⅵ)的还原效率先增大到27.55%随后逐渐降低.酸性条件下,Cr(Ⅵ)单一体系和Cr(Ⅵ)-AA复合体系中Cr(Ⅵ)的还原率和吸附率都明显提高;相同反应时间下(110 min),初始pH 1.5时,2种体系中Cr(Ⅵ)的还原效率分别为76.32%(单一体系)和100%(复合体系).复合体系中协同效率因子始终大于0.循环使用5次后催化剂对Cr(Ⅵ)的光催化还原率为92.2%.Cr(Ⅵ)在Cr(Ⅵ)-AA体系中的光催化还原遵循Langmuir-Hinsheiwood 动力学规律.     

Bi/BiOBr/ZnO异质结的制备及其光催化性能研究

本文采用水热/溶剂热合成法,制备了Bi/BiOBr/ZnO复合光催化剂,采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）进行了结构表征,通过Bi/BiOBr/ZnO复合光催化剂在可见光下对甲基橙的降解效果,考察其光催化性能。结果表明,Bi/BiOBr/ZnO复合光催化剂的光催化性能很好,20min内对甲基橙的降解率最高可达到94%,是ZnO的14倍,BiOBr的7倍,BiOBr/ZnO的2倍。Bi/BiOBr/ZnO复合光催化剂催化效率的提高,得益于异质结构促进了光生电子/空穴对的分离。本工作可为铋基光催化剂的合成及其在废水处理方面的应用提供参考。     

TiO2-X纳米片的制备及其光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

随着经济的发展,能源短缺和环境污染问题日益严重,就目前来说,光催化技术是解决这些问题的最好途径.由于TiO2仅能利用太阳光中4％的紫外光,故需要对其进行改性.本实验通过水热法合成含有氧缺陷的二氧化钛多孔纳米片和锐钛矿相的二氧化钛纳米片,采用SEM,XRD,XPS等一系列表征手段,研究了TiO2-X材料的形貌,晶相结构,...     

可见光下TiO2还原Cr(Ⅵ)光催化反应研究

Cr(Ⅵ)是一种对生态环境和人类健康有极大危害的重金属离子,为研究可见光下TiO2还原Cr(Ⅵ)的光催化反应,首先使用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化剂,并对其结构进行表征;然后在可见光下研究其还原Cr(Ⅵ)光催化反应;最后分析光催化反应机理及反应动力学.结果表明,制备的TiO2为锐钛矿,直径约为400～500nm,禁带...     

花生壳吸附剂的制备及其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

为了提高花生壳对废水中Cr(Ⅵ)的吸附能力,实现农林废弃物资源化利用。用重铬酸钾溶液模拟废水,通过单因素吸附实验,探究了不同改性方法、吸附剂投加量、溶液pH、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、温度对花生壳吸附Cr(Ⅵ)性能的影响。实验表明,采用磷酸/盐酸双组分改性的花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳。当溶液中Cr(Ⅵ)初始浓度为15 mg/L时,投加改性花生壳0.3 g,调节溶液pH为1.4,在温度为30℃条件下吸附120 min, Cr(Ⅵ)的去除率可达97.75%。     

Cr(Ⅵ)去除用功能化纤维素纳米材料的结构设计研究进展

以Cr(Ⅵ)为代表的重金属离子是一类常见的水体污染物,它具有微量剧毒、难以降解、迁移性强和易在生物体内累积等特点,可对生态系统和人体健康造成严重的危害。纤维素纳米材料（cellulose nanomaterials,CNM）是地球上储量最丰富的一种纤维素衍生物,具有环境友好、生物相容性高和原料来源丰富等优势,其作为绿色经济的重金属离子吸附材料对促进社会可持续性发展和水污染治理具有重要意义。然而纤维素纳米材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能差,需对其进行化学改性和组装以提升其对Cr(Ⅵ)的去除效率。本综述系统地介绍和总结了Cr(Ⅵ)去除用CNM的化学改性策略及其几何结构设计的研究进展,并对目前研究中存在的问题进行总结,对未来的发展趋势进行展望。本综述对高效吸附剂的结构设计具有参考价值。     

离子交换树脂分离富集Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的研究和应用

文章较系统地研究了201×8阴离子交换树脂、HD-8阳离子交换树脂分离富集Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的最佳条件,探讨了洗脱液的选择,减压微型交换柱对铬的富集倍率和富集限,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的淋洗曲线,有机物存在对Cr(Ⅲ)回收的影响以及共存离子的最大允许量,最后还结合二苯碳酰二肼光度法用水样分别上阴柱和阳柱测定了西湖水和自来水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的含量,水样中Cr(Ⅵ)加标回收率在97%～99%。