CdIn2S4纳米材料的制备及其应用进展

CdIn2S4是一种尖晶石结构的三元化合物,在可见光范围内具备优良的光吸收性能,同时具有良好的光催化活性和光化学稳定性,非常适合用作光催化剂.分别对CdIn2S4粉体和CdIn2S4薄膜的制备技术进行了介绍,然后对其在光催化降解有机污染物、光水解制氢以及光电化学领域的研究进展进行了整理总结,望其为进一步开展相关研究提供参考.     

可见光光催化剂的研究进展

综述TiO_2、改性TiO_2光催化剂和非TiO_2体系光催化剂在可见光催化领域的研究进展,概述了光催化剂的光催化原理和应用方向,针对可见光光催化剂发展现状中存在的量子效率和可见光利用率低、且回收难等问题进行阐述,并指出制备组成可控、形貌可控、易于回收利用且可见光利用率高的新型光催化剂是研究首要方向。     

可见光光催化机理研究进展

可见光光催化作为多相光催化研究的热点，日益受到重视，采用染料光敏化、离子掺杂、半导体复合和增加晶体缺陷等方式对半导体进行改性实现可见光光催化，并提出相关的可见光光催化机理。结合近年来半导体光催化剂的不同改性方式，从电子、空穴不同的激发途径上，对可见光光催化机理进行评述，为可见光光催化剂的研究提供指导。     

窄带隙半导体耦合Bi_2S_3/g-C_3N_4催化剂制备及光催化性能

利用原位生成法,制备了Bi_2S_3含量可调的Bi_2S_3/g-C_3N_4复合材料。通过X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、光致发光光谱(PL)、时间分辨荧光衰减光谱等手段对制备的光催化剂物相、形貌、结构和性能进行表征分析。可见光照射下,以罗丹明B(Rh B)为降解模型评价Bi_2S_3/g-C_3N_4复合材料的催化性能。结果表明:Bi_2S_3沉积在g-C_3N_4表面,显著增强g-C_3N_4的可见光催化性能,并随着Bi_2S_3含量不同,复合光催化剂Bi_2S_3/g-C_3N_4的催化性能发生变化,其中Bi_2S_3质量分数为5%时表现出最佳的可见光催化活性。利用捕获剂、NBT转化确定h+是主要的活性物种,O_2~-·是次要活性物种。对Bi_2S_3/g-C_3N_4光催化活性增强机理进行研究,Bi_2S_3的加入显著增强g-C_3N_4对可见光的吸收,并与g-C_3N_4之间形成异质结,促进光生电子空穴的有效分离,延长载流子寿命,显著增强g-C_3N_4光催化性能。     

Ag2O/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究

采用水热合成法制备Ag_2O/g-C_3N_4复合光催化剂,通过XRD、SEM、EDS等手段对其进行表征,以亚甲基蓝模拟目标污染物,考察光催化剂种类、投加量和MB初始浓度对光催化活性的影响。结果表明,Ag_2O沉积到g-C_3N_4的表面并发生明显的团聚,但未改变其晶体结构;在可见光照射180 min后,当Ag_2O/g-C_3N_4复合材料投加量为1. 0 g/L,MB初始浓度为15 mg/L时,MB的降解率达到最高为95. 97%;光催化降解过程符合准一级反应动力学模型;通过不同染料废水的降解实验分析,Ag_2O/gC_3N_4复合光催化剂具有广泛的适用性。     

NiTiO3/CdIn2S4复合催化剂的制备及其还原六价铬性能

近年来,利用光催化技术去除污水中的重金属离子被认为是一种有前景的绿色技术,设计和制备高效稳定光催化剂是关键。首先利用静电纺丝和高温煅烧法制备了钛酸镍纳米纤维,再通过水热法成功制备钛酸镍/硫铟镉(NiTiO₃/CdIn₂S₄)复合光催化剂。利用XRD、IR、XPS、EDS、SEM、DRS测试手段对复合材料的结构、组成、形貌和吸光能力进行了表征分析。利用PL、i-t测试研究了光生载流子的分离情况。以光催化还原重金属Cr(Ⅵ)溶液为反应模型,考察了催化剂含量、Cr(Ⅵ)浓度对还原效率的影响。光催化结果表明,在室温下,60 min内,20%NiTiO₃/CdIn₂S₄(20 mg)复合材料对Cr(Ⅵ)(20 mL;160 mg/L)的还原效率达80.58%,分别为纯NiTiO₃和CdIn₂S₄的1.98和1.59倍。此外,通过还原Cr(Ⅵ)循环实验及测试反应前后样品的红外光谱,证明复合催化剂具有良好...     

可见光催化剂ZnIn2S4改性研究进展

介绍了包括ZnIn2S4的形貌控制、表面贵金属沉积、金属离子掺杂、复合半导体、碳类似物修饰以及导电聚合物修饰在内的几种ZnIn2S4的改性方法,叙述了各改性技术实例及其作用机理。分析表明,通过对单组份ZnIn2S4的改性,不仅可明显提高电子的传输能力,而且表现出更宽的可见光吸收区间,提升了其光催化性能。认为ZnIn2S4的改性在污染物降解以及光催化产氢效率的提升等方面具有重大意义。提出改善ZnIn2S4长期稳定性及推动其应用过程是今后研究的重点,以期应用于实际技术中。     

MOFs诱导中空Co3O4/CdIn2S4合成及光催化CO2还原性能研究

光催化二氧化碳转化技术,不仅可以利用取之不尽用之不竭的太阳光能,而且可将二氧化碳转化为高附加值的碳基燃料,受到研究者们的广泛关注。实验设计合成了新颖的中空结构的Co₃O₄/CdIn₂S₄异质结光催化剂。两种半导体的高效耦合作用极大地促进了光生载流子分离,同时形成更多暴露活性位点。基于异质结独特的结构优势,表现出高效的CO₂还原性能,5% Co₃O₄/CdIn₂S₄ 的CO生成速率达74 μmol·g^-1·h^-1,与单体CdIn₂S₄相比,不仅活性得到很大提升,同时CO选择性达到100%。     

Cu~(2+)掺杂ZnIn_2S_4多孔光催化剂的制备与光催化制氢性能研究

采用水热法制备出系列Cu2+掺杂的ZnIn2S4多孔光催化剂。通过XRD、SEM、UV-Vis、XPS等分析手段对催化剂进行了表征,考察了掺杂Cu2+浓度对多孔ZnIn2S4光催剂的形貌结构和可见光催化产氢性能的影响。实验结果表明,Cu2+掺杂会影响催化剂的晶体结构及其微观形貌,掺杂后的Zn In2S4光催化剂产氢活性显著提高,其中Cu2+(0.1%)-Zn In2S4光催化剂表现出最优产氢活性,产氢速率达到1967.4μmol/(h·g)。     

可见光活性纳米TiO2光触媒研究进展

简要概述了具有可见光活性的纳米TiO2光触媒的光催化机理,该机理与紫外光光催化机理的不同之处在于其电荷传输与分离机制。结合近年来TiO2光触媒的研究成果,分别从离子掺杂、离子注入、复合半导体、表面贵金属沉积和染料光敏化五个方面对纳米TiO2光触媒的可见光化研究作了较为详细的总结,以期推动纳米TiO2光触媒在我国的发展。     

SDBS辅助合成Y2O3/Ag3VO4光催化剂及其催化可见光降解罗丹明B

以V2O5, AgNO3和Y(NO3)3×6H2O为原料、十二烷基苯磺酸钠为辅助剂,采用直接沉淀法和浸渍法制备单斜晶相Ag3VO4和Y2O3/Ag3VO4复合催化剂,表征了产物的结构和形貌,并分析了其形成机理;在可见光下研究了其催化可见光降解罗丹明B(RhB)的性能. 结果表明,所得Y2O3/Ag3VO4复合催化剂吸收边相对纯相Ag3VO4发生红移,禁带宽度减小至1.83 eV,电子-空穴对复合几率降低,对RhB有较好的可见光催化活性和稳定性,可见光照射15 min后,0.08 g 3% Y2O3/Ag3VO4催化200 mL 8 mg/L RhB溶液的降解率达94.2%.     

Synthesis,Characterization and Photocatalytic Activity of New Photocatalyst ZnBiSbO4 under Visible Light Irradiation

In this paper, ZnBiSbO₄ was synthesized by a solid-state reaction method for the first time. The structural and photocatalytic properties of ZnBiSbO₄ had been characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, transmission electron microscope and UV-visible spectrometer. ZnBiSbO₄ crystallized with a pyrochlore-type structure and a tetragonal crystal system. The band gap of ZnBiSbO₄ was estimated to be 2.49 eV. The photocatalytic degradation of indigo carmine was realized under visible light irradiation with ZnBiSbO₄ as a catalyst compared with nitrogen-doped TiO₂ (N-TiO₂) and CdBiYO₄. The results showed that ZnBiSbO₄ owned higher photocatalytic activity compared with N-TiO₂ or CdBiYO₄ for the photocatalytic degradation of indigo carmine under visible light irradiation. The reduction of the total organic carbon, the formation of inorganic products, SO₄²⁻ and NO₃⁻, and the evolution of CO₂ revealed the continuous mineralization of indigo carmine during the photocatalytic process. One possible photocatalytic degradation pathway of indigo carmine was obtained. The phytotoxicity of the photocatalytic-treated indigo carmine (IC) wastewater was detected by examining its effect on seed germination and growth.     

具有可见光催化活性的TiO2系光催化剂研究进展

由于受激发波长的限制，TiO2只能利用太阳能中不足5％的紫外光。本文较为详细NTiO2可见光催化剂的制备、性能及应用进行了综述。研究表明，通过金属及非金属离子掺杂改性、离子注入以及染料光敏化等方法可以将TiO2光催化反应红移到可见光区域进行。     

W掺杂BiOCl光催化剂的制备及其可见光催化性能研究

在以Bi(NO3)3为铋源、WCl6为氯源和钨源、乙二醇为溶剂、尿素为添加剂形成的新Bi-W-Cl-O体系下采用一步溶剂热法合成W掺杂BiOCl光催化剂,应用XRD、FSEM、XPS和UV-Vis对样品进行表征,并以苯气体作为降解物,考察了W掺杂BiOCl光催化剂的光催化性能。结果表明,由于金属W的掺杂,BiOCl的吸收波长发生明显红移,相比于纯BiOCl提高了对太阳光的利用率,同时大大提高了BiOCl在可见光下的光催化降解苯效率。     

TiO2可见光催化研究进展

综述了国内外TiO2可见光催化研究方面的最新进展。从染料光敏化、复合半导体、金属离子掺杂、非金属元素掺杂及共掺杂光催化剂几个方面详细探讨该类复合TiO2的制备方法、催化机理、实际效果和缺点;较系统地介绍TiO2可见光催化剂的研究现状和前景。     

Mn2+掺杂ZnIn2S4多孔光催化剂催化产氢性能研究

以溴代十六烷基吡啶(CPBr)为模板剂,采用水热法制备出系列Mn2+掺杂的ZnIn2S4多孔光催化剂.通过XHD、FESEM、UV-Vis、XPS等分析手段对催化剂进行了表征,考察了掺杂Mn2+浓度对多孔ZnIn2S4光催剂的形貌结构和可见光催化产氢性能的影响.实验结果表明,Mn2+掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌...     

可见光响应型BiOCl/AgCl光催化剂的合成及其光催化活性

以氯化铋和硝酸银为主要原料,采用水解法制备了可见光响应型的高效复合催化剂BiOCl/AgCl.利用X射线仪、扫描电镜等手段对样品进行表征,并以罗丹明B(RhB)为目标污染物,250 W卤素灯为可见光光源测试其光催化性能,研究了初始Bi3+/Ag+物质的量比、溶液pH值等对BiOCl/AgCl光催化活性的影响,并以EDTA,NBT andTBA作为抑制剂对光催化过程中产生的活性物种进行了检测.结果表明,以Bi3+/Ag+初始物质的量比为100:1合成的样品具有最佳的光催化活性,在RhB的浓度为20 mg/L、pH =4.6、光照30 min条件下,RhB的脱色率、COD和TOC去除率分别为98％、73％和48％.活性物种的检测表明光催化过程产生的主要活性物种为超氧阴离子,而非空穴和·OH自由基.