Zr掺杂g-C3N4光催化降解有机污染物

以盐酸胍为前驱体，硝酸锆为锆源，通过热聚合法制备了Zr掺杂的Zr/g-C3N4光催化剂。运用XRD、SEM、UV-Vis DRS、PL、XPS、BET等手段对催化剂的结构、形貌、光学性能进行了表征分析。结果表明：Zr掺杂改性的Zr/g-C3N4光催化剂拓宽了可见光的吸收，增大了比表面积，且降低了光生电子-空穴的复合率，具有较好的光催化活性。可见光照射下，在60 min内，5Zr/g-C3N4对罗丹明B（RhB）的光催化降解率达99.29%，光催化降解过程符合一级动力学方程，其速率常数k= 0.08647 min-1，是纯g-C3N4的8.3倍。捕获剂实验发现降解RhB的主要活性物种为超氧自由基，并推测了可能的反应机理。     

BiVO4/MIL-100(Fe)复合材料光催化降解结晶紫

以NH_4VO_3、Bi(NO_3)_3·5H_2O、均苯三酸、Fe(NO_3)_3·9H_2O为主要原料,采用一锅水热法制备了BiVO_4/MIL-100(Fe)复合材料,用XRD、SEM、N_2吸附-脱附、UV-VisDRS及PL对复合材料的结构、形貌、比表面积及光学性能进行了表征。XRD显示具有较大比表面积的复合材料中BiVO_4为单斜相、四方相的混晶结构,其对可见光的吸收强度高于MIL-100(Fe),吸收光后产生的光生电子、空穴的复合率较低。可见光条件下,不同材料对结晶紫的光催化降解实验中,m(BiVO_4)∶m[MIL-100(Fe)]=1∶3配比的BiVO_4/3MIL-100(Fe)的光催化活性最佳。实验结果表明:光照射50 min,30 mg BiVO_4/3MIL-100(Fe)对30 mL质量浓度30 mg/L结晶紫的降解率为98.7%,主要光催化活性基团是h+。此外,日光下该材料对结晶紫、罗丹明B、亚甲基蓝也有较强的光降解能力。     

金属有机骨架材料MIL-53(Fe)/C复合材料的制备及其光催化性能

通过溶剂热法合成了含有不同碳材料的MIL-53(Fe)/C复合材料,并且应用XRD、SEM、PL等进行表征。在氙灯光源的照射下,以ρ(罗丹明B)=10 mg/L溶液为污染物评价其光催化性能。结果表明,MIL-53(Fe)/AC复合材料能够抑制光生电子-空穴的复位,MIL-53(Fe)/AC复合材料显示出较好的光催化性能。     

MIL/MoS2的制备及光催化降解盐酸四环素研究

通过溶剂热法制备了双金属MIL-101(Fe,Al)/Mo S₂复合材料，以盐酸四环素为目标污染物探究材料的光催化性能。利用紫外-可见光谱分析和荧光发射光谱分析对材料的光催化活性进行表征，考察了不同MoS₂添加量、盐酸四环素初始浓度对光催化性能的影响。结果表明，适量负载MoS₂可显著增强MIL-101(Fe,Al)的光催化活性，10%为MoS₂最佳添加量，MIL/MoS₂-10%表现出优于MIL-101(Fe,Al)的可见光吸收能力和电子-空穴对分离效率，在MIL/Mo S₂-10%用量为0.2 g/L时，对20 mg/L盐酸四环素模拟废水的总去除率达到90.06%，其反应速率常数分别是MIL-101(Fe,Al)和MoS₂的1.99和3.11倍左右，表明复合材料的光催化性能相比单体明显提高。     

漂浮型BiOCl/EP光催化剂的原位合成及其光催化降解性能

通过原位沉积法将BiOCl负载到膨胀珍珠岩(EP)孔隙表面,制备出新型漂浮型BiOCl/EP光催化剂,并通过一系列手段对样品进行表征。结果表明,在模拟太阳光照射下,BiOCl/EP复合材料在125 min内对100 mL 15 mg/L罗丹明B溶液的降解率可达95.8%,远高于纯BiOCl。光催化活性的提高主要归因于BiOCl/EP复合材料中的Bi—O—Si键可作为电子传输通道促进光生电子-空穴对的分离和迁移、更高效的太阳光能利用率以及活性氧物种产生的效率。经过5次连续循环使用后,该复合物的光催化降解效率仍可达到91.0%。     

Fe-V/Cr_2O_3的合成及光催化处理亚甲基蓝废水

采用水热合成方法制备绿铬矿晶型的Fe、V共掺杂Cr_2O_3催化剂,通过紫外可见光谱、红外光谱对合成复合材料进行表征,通过X射线粉末衍射仪和X光电子能谱仪对其存在形式和成分分析。将催化剂用于光催化降解模拟亚甲基蓝(MB)染料废水,并通过添加不同捕获剂分析光催化原理。结果表明,Fe和V元素成功掺杂Cr_2O_3粉体中,且在紫外和可见光区有很好光响应。优化工艺条件下制取的复合材料对MB降解率可达97.8%。同样体系分别加入捕获剂乙二胺四乙酸二钠、叔丁醇和对苯醌时降解率为6.3%、86%和85.5%,说明光催化降解过程产生了电子空穴(h~+)、羟基自由基(HO·)和氧负离子(O2·~-)3种活性物种,其中电子空穴起主导作用。     

MIL-101（Fe）光催化材料的制备及性能研究

利用溶剂热法制备了MIL-101(Fe)材料,通过扫描电镜表征了材料的形貌。采用光催化实验,以亚甲基蓝作为指示剂,探究了亚甲基蓝浓度,催化剂用量和时间三个因素对材料的降解率的影响,分析了以MIL-101(Fe)进行光催化降解的最佳条件,并在暗室和紫外光照环境下进行了空白试验和对照实验。结果表明,制备的材料拥有金属介空结构的微观结构和特殊形貌,形成了多级结构。在6 mg/L的亚甲基蓝溶液中,当MIL-101(Fe)用量为1 g/L,降解时间为210 min时,降解率可达最大值92.5%。空白试验和对照实验结果表明,亚甲基蓝溶液的自降解率为7.025%,MIL-101(Fe)对亚甲基蓝的吸附率为34.1%,即MIL-101(Fe)的实际光催化效率为51.375%。该结果表明MIL-101(Fe)具有较好的光催化性能,其在有机污染物的降解等环境保护方面有着极大的应用潜力。     

光催化氧化降解水体中4-硝基酚实验研究

采用水热法成功制备了WS_2/WO_3光催化剂。降解实验结果表明WS_2/WO_3复合光催化剂在模拟太阳光照射下能对4-硝基酚进行有效地降解,反应3小时的转化率为56%,是单一WO_3催化剂的11倍。此外,光催化自由基实验结果表明,羟基自由基(·OH)和空穴(h~+)是WS_2/WO_3复合材料光催化降解对硝基苯酚的两个主要活性物种。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

纳米红磷的制备及其光降解性能的研究

采用水热-研磨的方法处理商业红磷(C-RP)获得纳米级RP光催化剂。选择罗丹明B(RhB)考察该催化剂的光催化活性。研究结果表明C-RP经水热后选择研磨处理,其光催化活性显著提高。当研磨2h时,光催化剂体现出最高的光催化活性,其光降解速率常数是3.16×10^-2 min^-1,是C-RP的8.25倍。系列表征结果表明C-RP水热-研磨处理后提高其光催化活性的主要原因是:粒径变小,具有更多的活性位点,提高光生电子和空穴的迁移和分离。另外,通过捕获剂实验,最终确定在光降解反应过程中起主要作用的是光生空穴(h^+)和超氧基自由基(O2^·-)。     

双助剂修饰WO_3/g-C_3N_4及其光催化性能研究

采用光沉积法分别将Ag和MnOx有选择地负载到WO_3/g-C_3N_4复合光催化剂的g-C_3N_4和WO_3表面,制备出双助剂共同改性的Ag-MnOx/WO_3/g-C_3N_4复合光催化剂,通过XRD、TEM、FT-IR、DRS对样品进行表征,考察了Ag-MnOx/WO_3/g-C_3N_4在光催化降解罗丹明B(RhB)溶液的光催化活性。结果表明,Ag沉积在g-C_3N_4表面,MnOx沉积在WO_3表面,有效地促进了光生电子和空穴的分离,在光催化降解测试中,Ag-MnOx/WO_3/g-C_3N_4的降解速率是WO_3/g-C_3N_4的1. 87倍,且比负载单助剂的WO_3/g-C_3N_4NS和浸渍法制备的复合光催化剂降解速率更高。     

复合光催化剂Bi_5O_7I/Ag_3PO_4的制备及其光催化性能研究

合成了一系列不同质量比的Bi_5O_7I/Ag_3PO_4复合光催化剂,并通过XRD、FT-IR、SEM和UV-Vis DRS分别对其晶体结构、官能团、微观形貌和吸收光谱进行表征。利用模拟太阳光照射下罗丹明B(RhB)的降解速率评估所制备样品的光催化性能。结果表明,复合材料的光催化活性均高于纯Bi_5O_7I或Ag_3PO_4;其中Bi_5O_7I/Ag_3PO_4-25%的光降解能力更为显著,最佳条件下RhB仅需50 min即可完全降解,TOC去除率高达59.89%。捕获实验证实光催化过程中的主要活性物质是羟基自由基(·OH)和光生空穴(h~+)。     

AgI/MOF-253的制备及其可见光催化性能研究

采用溶剂热法合成了铝基金属有机骨架材料MOF-253,通过将半导体光催化剂Agl固载到MOF-253上合成不同摩尔比的AgI/MOF-253复合材料,利用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis DRS和氮气物理吸附等对其进行表征.选取光催化降解有机染料罗丹明B(RhB)作为模型反应,研究了AgI/MOF-253作催化...     

Bi2O2CO3微/纳米片的合成及其光催化降解RhB性能研究

以尿素为表面活性剂,通过水热法成功合成了片状Bi2O2CO3光催化剂。采用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、选区电子衍射（SAED）和紫外-可见漫反射光谱（DRS）等方法对所合成样品进表征。结果表明：所合成样品尺寸均小于2 μm,其中0.1 g尿素所合成样品的吸收边为394 nm,禁带宽度为3.14 eV。以罗丹明B（RhB）为模拟污染物,研究了所合成样品的光催化性能。结果发现0.1 g尿素所合成的样品在可见光下200 min可将RhB降解掉30%,紫外光下120 min RhB的降解率为80%,均高于商品TiO2对RhB的降解率,显示出优异的光催化活性。自由基抑制实验表明,超氧自由基（?O2-）和空穴（h ）是Bi2O2CO3在光催化降解过程中主要的活性物种。循环降解实验发现所合成样品具有较高的稳定性。     

光还原法制备增强光催化性能的Bi-TiO_2纳米管

采用阳极氧化法及简易光沉积法制备了一种Bi-TiO_2纳米管(Bi-TNAs)光催化剂,并对其形貌、晶相以及光吸收性能进行表征。结果显示,薄片状的金属相Bi微米片成功沉积在TiO_2纳米管阵列表面。光催化降解罗丹明B实验显示,Bi-TNAs的光催化降解性能比TNAs显著增强。单质Bi微米片作为电子陷阱可捕获TiO_2的光生电子,延长载流子寿命,降低电子-空穴复合速率,增强TNAs光催化降解罗丹明B的活性。     

以细菌纤维素为模板制备花状硫化铜及其光催化性能研究

以细菌纤维素（BC）为模板，硫酸铜、硫脲为原料，通过一步水热合成法得到具有三维花状结构的硫化铜（CuS）复合微球。通过XRD、SEM表征了BC/CuS复合材料的结晶结构和微观形貌，并对花状微球的形成机理进行了探究。在紫外照射条件下通过BC/CuS复合材料进行罗丹明B（RhB）的光降解实验并评估其光催化性能，结果表明，复合材料对RhB降解率高达98.2%,且重复5次后仍能保持较高的催化活性。捕捉剂实验证明超氧自由基（·O^-₂）和空穴（h⁺）是复合材料光催化降解反应中的主要活性物种。     

MIL-101(Cr)催化单过硫酸氢钾降解罗丹明B

采用水热合成法制备金属有机骨架材料MIL-101(Cr),以MIL-101(Cr)为催化剂催化PMS产生SO~-_4·降解RhB。采用SEM、EDS及XRD对制备的MIL-101(Cr)进行表征,表征结果证明成功合成了MIL-101(Cr);对照试验证明MIL-101(Cr)具有催化活性;反应条件试验说明MIL-101(Cr)催化性能受催化剂投加量、氧化剂投加量和pH的影响;循环使用试验证明MIL-101(Cr)具有一定的循环使用性。当MIL-101(Cr)投加量为0.6 g/L、PMS投加量为0.5 g/L、pH值为6.5时,RhB的降解率可达93.3%。     

可见光驱动溴化银/溴氧化铋复合纳米 材料制备及活性评价*

室温沉淀法合成溴氧化铋（BiOBr）纳米片,然后通过离子交换法制备溴化银/溴氧化铋（AgBr/BiOBr）复合纳米材料,采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）及紫外可见分光光度计（UV-Vis）对其进行表征,并进行了光催化降解实验。以节能、绿色的LED灯为可见光光源,AgBr/BiOBr复合材料光催化降解罗丹明B（RhB）和甲基橙（MO）的效率均高于BiOBr。AgBr/BiOBr降解RhB的活性强于MO。在AgBr/BiOBr光催化系统中,超氧自由基和空穴是主要的活性物种。不同pH条件下,AgBr/BiOBr对RhB均表现出理想的光催化降解效果,酸性条件下降解效率最佳;碱性环境下AgBr/BiOBr光催化降解MO的活性最高。经过循环利用,AgBr/BiOBr可见光催化活性呈现出一定程度的降低,归因于降解过程中产生了金属银。     

线团状C/BiOCl复合材料的合成及其光催化性能研究

以蔗糖作为表面活性剂,采用水热法成功制备出可见光响应的线团状C/BiOCl复合光催化剂。对所制备样品进行一系列表征。结果表明:所制备样品显著吸收可见光;添加0.3 g蔗糖制备的样品呈线团状分级结构,且具有最好的可见光催化活性,200 min RhB降解率约为50%。自由基抑制实验发现:光催化降解RhB过程中主要的活性物种为·OH和·O~(2-)。循环实验发现样品具有良好的循环稳定性。