g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料的制备及可见光催化性能

以三聚氰胺为原料,通过高温煅烧法制备石墨相氮化碳(g-C_3N_4),然后在此基础上通过热溶剂法制备石墨相氮化碳/钽酸钠(g-C_3N_4/NaTaO_3)复合光催化材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FTIR)、X射线能谱仪(XPS)、紫外可见漫反射(UV-vis)等对其形貌结构进行表征,并模拟可见光,探讨g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料对罗丹明B染料的光催化降解性能。结果表明:g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料具有球状结构,粒径大小分布均匀;与纯NaTaO_3相比,g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料的光响应范围拓展至可见光区域,出现明显红移现象;可见光催化测试研究表明,当g-C_3N_4在复合材料的含量为40 wt%时,g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料具有最佳的光降解性能,在可见光下反应120 min,其对罗丹明B的降解率可达99.6%。     

碳量子点/磷酸银复合催化剂的制备及光催化性能

采用共沉淀法将碳量子点与磷酸银结合,制备了碳量子点/磷酸银复合光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱等测试手段对所制备的材料进行了表征.结果表明,所制备的碳量子点/磷酸银复合光催化剂空间构型为单一的立方体晶体,适量碳量子点的加入不会影响其晶体结构,碳量子点的加入能够促使纯磷酸银光催化剂的颗粒尺寸减小.以罗丹明B(Rh B)为目标污染物,考察了不同碳量子点负载量xCQDs/Ag3PO4(x=0.4~2.0wt%)在可见光下的催化降解效率.光催化实验表明,当m(CQDs)∶m(Ag3PO4)=1.2∶100时,所得的1.2wt%CQDs/Ag3PO4复合光催化材料光催化效果最佳,光照60min时对Rh B的降解率可以达到91.6%,并且所制备的复合光催化材料具有再循环使用的能力.     

碳还原剂加入方式对粉煤灰氮化反应的影响

通过碳还原氮化反应,从工业废料粉煤灰制备氮化陶瓷类材料.采用氮/氧分析仪测定产物氮含量,评价氮化反应程度;以BET氮气吸附法测定比表面积,分析粉体活性;以扫描电镜分析样品表面形貌;以热重分析仪测定碳含量,X射线能谱仪估计元素组成.比较机械混合法、超声法和高能球磨法3种碳加入方式.结果表明,粉煤灰自身含碳的还原活性处于机械混合法和高能球磨混合法之间,高能球磨法对提高反应混合物活性最有效,所得产物结晶氮含量最高,质量分数可由0.3 %提高到23.1%.     

硫化锌量子点的水热-均相沉淀法制备与表征

为制备高品质、性质稳定的硫化锌量子点,采用硫代乙酰胺在水热条件下的均相沉淀法制备了硫化锌量子点,并采用X射线衍射、透射电子显微镜和荧光光谱仪分别表征了所制得量子点的物相、颗粒尺寸和发光性质,考察了反应时间对量子点物相、颗粒尺寸和发光性质的影响.结果表明,在80℃水浴条件下,可以获得颗粒尺寸在20 nm以下,面心立方结构的硫化锌量子点.发光性能测试表明:制备的硫化锌量子点可被330 nm紫外光有效激发,产生位于430 nm附近的蓝光发射;随着反应时间的延长,量子点颗粒尺寸增大、发光性质减弱.     

H-TiO2/g-C3N4的制备及光催化降解性能研究

为有效缓解我国水资源短缺问题,将水热辅助液相沉积法制备的二氧化钛(H-TiO2)与石墨相氮化碳(g-C3 N4)进行复合,从而有效提高H-TiO2的光催化降解效率.以g-C3 N4的添加量为单一变量,采用水热辅助液相沉积法制备H-TiO2/g-C3 N4复合光催化剂.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)...     

磷和硼共掺杂石墨相氮化碳的制备及其光催化性能研究

以磷酸钠为磷源,以氧化硼为硼源,采用元素掺杂法对石墨相氮化碳进行非金属元素共掺杂,以此来提高其对有机污染物的降解效率。分析测试结果表明：2种元素的共同掺杂使石墨相氮化碳在可见光范围内的响应能力增强,从而提高了样品对可见光的利用效率。此外,共掺杂还能够减小样品的能带宽度,抑制光生电子和空穴的复合效应,进而提高样品的光催化活性。两元素共掺杂的样品对罗丹明B具有良好的降解稳定性和循环使用性,其光催化降解速率是纯石墨相氮化碳的59.2倍。     

氮化碳复合石墨烯提高光生载流子利用率增强光催化性能

以尿素和氧化石墨烯为原料,采用简便易行的煅烧方法合成氮化碳与石墨烯的复合物。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱、光电流密度等方法对样品进行表征,并研究其在可见光照射下降解罗丹明B的光催化性能。通过改变前驱体的不同复合比例,确定其最佳反应条件,并说明氨气氛围对煅烧过程的影响。结果表明,在550℃煅烧3 h,氧化石墨烯与尿素前驱体的复合比为4×10~(-6)时其光催化效果最佳,90 min后染料降解率可达90%,是纯相氮化碳的1.4倍。与未复合石墨烯的氮化碳样品相比,复合物在抑制光生电子空穴复合率、加快光生载流子传输方面表现出优异性质。     

FeCN复合Bi_2WO_6的制备及其光催化降解甲苯研究

通过高温热解三聚氰胺制备石墨相氮化碳,利用表面沉积法将硝酸铁与氮化碳复合形成FeCN复合材料,再利用水热法合成不同FeCN含量的FeCN/Bi_2WO_6复合材料体系并进行了光催化降解实验,对FeCN的掺杂量及光催化机理进行了分析.结果表明,复合材料FeCN成功掺杂到FeCN/Bi_2WO_6中,并形成层片颗粒结构且明显提高了光催化性能,FeCN掺杂量60%的条件下所得复合材料对甲苯的光催化降解率可达86%.机理分析表明,光催化降解甲苯的过程中·O_2~-起到重要作用.     

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.     

改性石墨相氮化碳光催化降解有机污染物

光催化技术可在温和的反应条件下将太阳能转化成化学能,促进有机污染物的降解。石墨相氮化碳作为一种新型非金属半导体聚合物,具有独特的电子结构和良好的化学稳定性,近些年在光催化领域受到广泛关注,但石墨相氮化碳自身也存在一些不足,如禁带宽度为2.7 eV、仅可以吸收太阳光中小于475 nm的蓝紫光、光生载流子易复合、量子效率低、比表面积小等,需要对其进行改性来提高光催化性能。主要评述了石墨相氮化碳在结构优化、贵金属沉积、半导体复合、元素掺杂、染料敏化、碳材料复合等方面的改性研究进展及其在环境污染净化领域的应用前景。     

石墨相氮化碳纳米片的制备及其性能研究

利用简单的化学剥离方法,制备得到石墨相氮化碳(g-C_3N_4)纳米片。采用XRD、SEM和FT-IR对该光催化剂进行表征和分析,结果表明该光催化剂为石墨相,呈纳米片状,并且剥离前、后的g-C_3N_4样品具有相同的分子结构。光催化降解实验结果表明,与未剥离的g-C_3N_4相比,剥离后的g-C_3N_4样品具有更高的光催化活性,2 h内对甲基橙溶液的降解率可达92.3%。     

钒酸铋/碳量子点的制备及其光电催化性能

将柠檬酸和乙二胺水热透析获得碳量子点(CQDs),以硝酸铋制备钒酸铋(BiVO_4)的前驱体,将其与CQDs混合后进行水热反应制备BiVO_4/CQDs复合催化剂。采用电沉积的方式负载于导电玻璃上制得光电极。用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、光电流、漫反射光谱、荧光光谱等对BiVO_4/CQDs的形貌、结构以及光学性质进行了表征,并研究其在光电催化作用下对罗丹明B(RhB)降解性能。结果表明,BiVO_4/CQDs的光电催化的性能随着外加电压增大逐渐提高;在1.2 V外加电压下,其光电催化降解RhB的动力学常数分别是单独光催化和单独电化学的3.7和3.1倍,表现出明显光电协同作用;外加电压的提高促进了光生电子空穴的有效分离,因而显著提高了光催化性能。     

石墨相氮化碳的制备及其光催化性能的研究

通过煅烧双氰胺制备了一种具有优异可见光活性的石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化剂。紫外-可见吸收光谱表明,该光催化剂的吸收边在460nm左右(Eg=2.7eV)。该光催化剂采用X射线衍射图谱、扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜等进行表征分析。结果表明,该光催化剂为石墨相,呈片层状结构,颗粒粒径约为5~7nm。甲基橙溶液的降解实验结果表明,其在2.5h内降解率可达86.2%。另外,还对该光催化剂的催化机理进行了探究。结果表明,在催化降解过程中起主要作用的是h+和·O-2。     

g-C3N4/SnS2复合型催化剂制备及其光催化性能

以石墨相氮化碳(g-C3N4)为研究对象,采用高温煅烧技术和溶剂热法构建了g-C3N4/SnS2异质结以提高其催化活性.通过XRD、DRS、SEM、瞬态荧光光谱等表征研究改性后复合样品的晶体结构、光学性质、形貌、载流子分离能力.将有机染料罗丹明B作为目标污染物,考察降解率来评价其光催化性能.与纯g-C3N4相比,g-C3N4/SnS2具有更广的可见光吸收范围,产生更多的光生载流子,有效抑制了电子与空穴的复合,因此其光催化性能明显优于纯g-C3N4.SnS2质量分数为1.5％ 的复合样品光催化性能最佳,40 min内降解率达到98％,并且具有良好稳定性.     

Ni-L/g-C3N4材料制备以及光催化降解性能研究

以尿素、三聚氰胺为主要原料,在马弗炉中制取类石墨相氮化碳.采用加热回流法和水热法合成了Ni-L/g-C3N4,采用X-射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行表征,研究其在可见光照射下对甲基橙染料的降解效率,探究了配合物负载量、催化剂用量、甲基橙初始质量浓度对降解效率的影响.结果表明:甲基橙质量浓度为...     

石墨烯负载ZnS光催化材料的制备及其性能

采用水热法在不加与添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的条件下分别制备了硫化锌/石墨烯(ZnS/RGO)和ZnS/RGO-PVP复合材料。通过X射线衍射、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜等手段对样品的组成与形貌进行了分析表征。以亚甲基蓝为目标降解物在紫外光下研究了各样品的光催化活性。结果表明:ZnS复合RGO后明显提高了ZnS的光催化性能;加入PVP后提高了ZnS在RGO表面的附着量并抑制了ZnS颗粒的团聚,进一步提高了ZnS/RGO的光催化性能。     

掺Br氮化碳-纤维素复合材料的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解性能

为了提高石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的光催化活性并实现其回收再利用,首先制备掺Br氮化碳,再将其与纤维素复合,制备具有宏观三维多孔结构的掺Br氮化碳-纤维素复合材料,研究其对亚甲基蓝(MB)的光催化活性。研究结果表明:制备得到的掺Br氮化碳-纤维素复合材料具有良好的三维多孔结构,掺Br氮化碳很好地负载于复合材料表面及孔壁;掺Br氮化碳-纤维素复合材料具还展现出较好的力学性能,当压缩应变为80%时,压缩应力达到207kPa。掺Br氮化碳-纤维素复合材料能够在160min光照时间内降解98%的亚甲基蓝,优于掺Br氮化碳;在H_2O_2辅助下,其降解效率在120min能达到99.5%。宏观三维的掺Br氮化碳-纤维素复合材料极易回收再利用,经4次循环,其对亚甲基蓝的光催化效率仍高于85%。研究结果对于实现宏观三维掺Br氮化碳-纤维素复合材料对规模化水污染治理具有一定的参考意义。     

Ag/g-C_3N_4复合光催化剂的固相合成及光催化性能研究

采用浓硫酸剥离法对块体石墨相氮化碳g-C_3N_4进行剥离,得到高分散性的片状g-C_3N_4,然后用固相合成法制得Ag/g-C_3N_4复合光催化剂。采用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱及电子扫描显微镜对合成材料进行了分析表征,并以亚甲基蓝降解为特征反应考察了块状g-C_3N_4、片状g-C_3N_4及Ag/g-C_3N_4复合光催化剂的光催化活性。实验结果表明,与块状g-C_3N_4相比,片状g-C_3N_4在水溶液中有良好的分散性,光催化活性明显提高,Ag/g-C_3N_4复合光催化剂的催化性能最好,并且Ag/g-C_3N_4复合光催化剂能使对硝基苯酚向对硝基苯胺快速还原转化。     

石墨相氮化碳负载钴酞菁光催化还原二氧化碳的性能分析

通过回流法将石墨相氮化碳(g-G3N4)与四氨基钴酞菁(CoTAPc)相结合,制备出可以高效还原二氧化碳的复合催化剂CoTAPc/g-C3N4.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及X射线二维衍射仪等对CoTAPc/g-C3 N4的微观形貌和晶体结构进行表征;利用荧光光谱和光电流测试对CoTAPc/g-C3N4的催化机...     

胰蛋白胨辅助合成TiO_2及其光催化性能

为通过绿色合成途径制备高结晶度且高比表面积的TiO_2光催化剂,以胰蛋白胨为模板,采用溶胶凝胶法制备了具有多孔结构的TiO_2粉体.用X射线衍射仪、激光粒度仪、N_2-吸脱附、透射电镜、紫外可见漫反射、激光共聚焦显微镜和热重等技术对样品进行表征,并通过对活性艳蓝KN-R的紫外光催化降解效果评价样品的光催化性能.结果表明,煅烧法去除胰蛋白胨模板后,得到具有多孔结构的锐钛矿相TiO_2,比表面积为156.338 m~2/g,光照120 min后降解率达到93.22%,样品结晶度及活性艳蓝KN-R的光催化降解效果均得到提高.