PMo12/TiO2光催化降解工业DNBP废水的研究

采用溶胶-凝胶法和水热合成法制备H₃PMo₁₂O₄₀(PMo₁₂)/TiO₂复合光催化剂并应用于工业废水的降解。利用红外光谱仪(IR),X射线衍射仪(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)进行测定，并在紫外光照射下分析光催化剂对DNBP废水的光催化降解性能。考察了废水的初始pH值、催化剂用量及重复利用率等对DNBP废水降解的影响。结果表明，在光照时间为5 h, pH值为5.10,用量为1.00 g/L的条件下，复合光催化剂较单纯TiO₂催化剂的光催化性能有明显提高，降解率达到98.36%,COD去除率达到53.18%,且POM/TiO₂复合催化剂回收利用3次仍具有较高活性。     

可见光催化剂Pb(OH)Cl的固相合成及其光催化性能研究

以Pb(NO₃)₂、NaOH和NH₄Cl粉末为原料,采用简单的机械研磨法制备了Pb(OH)Cl样品。针对3种有机染料(亚甲基蓝(MB)、甲基橙(MO)和罗丹明B(Rhodamine B, RhB)),研究了在可见光照射下添加和不添加H₂O₂时Pb(OH)Cl样品的光催化降解性能。结果表明：经时间为1 h的机械研磨,Pb(NO₃)₂、NaOH和NH₄Cl 3种粉末能发生固相反应,生成平均粒径约为0.8μm的Pb(OH)Cl粉体;Pb(OH)Cl样品对有机染料表现出的降解能力较弱;在H₂O₂辅助下,Pb(OH)Cl样品能在60～75 min的时间内完全降解MB、 MO和RhB等污染物,H₂O₂明显改善了Pb(OH)Cl的光催化性能。     

MnFe2O4-还原氧化石墨烯活化过硫酸氢钾降解罗丹明B

通过制备MnFe₂O₄-还原氧化石墨烯(RGO)复合活性剂,活化过硫酸氢钾降解罗丹明B(RhB).考察了pH、温度、过硫酸氢钾浓度、MnFe₂O₄-RGO投加量等要素对降解效率的影响规律.结果表明：RGO掺杂质量分数为7%的MnFe₂O₄-RGO催化剂在25℃、pH=7、n(RhB)∶n(KHSO₅)=1∶15、MnFe₂O₄-RGO的投加量为0.25 g/L的条件下对RhB的降解率达95%,降解反应活化能为30.39 kJ/mol.MnFe₂O₄-RGO降解效果远高于单独MnFe₂O₄,这是由于RGO促进了MnFe₂O₄的分散,并为降解RhB提供了更多的反应活性位点.MnFe₂O₄-RGO重复使用5次后对RhB的降解...     

Fe3O4/CuCo2S4复合物活化过硫酸一氢盐对有机染料的去除作用

采用水热法制备了Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合催化剂,利用SEM、XRD、EDS对0.25-Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合材料的表面形貌和结构进行表征,研究了复合催化剂活化PMS降解染料废水的效能。实验结果显示,在室温条件下,加入200 mg/L PMS、125 mg/L催化剂,20 mg/L RhB在40 min内去除率达到99.5%。自由基淬灭实验表明,Fe₃O₄/CuCo₂S₄活化PMS产生的羟基自由基、硫酸根自由基和单线态氧等活性物质均参与了RhB降解过程。回收实验表明,4次循环使用后RhB的降解率仍能达到94.2%,表明Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合催化剂具有良好的可重复利用性和优异的催化活性,易于回收。Fe₃     

一种基于[SiW12O40]4-的无机-有机杂化多酸化合物的合成、结构及性质研究

无机-有机杂化多酸化合物具有优良的物理、化学性质,对其开展深入研究具有重要的意义。通过水热合成方法合成了化合物[H₂pca][H₃SiW₁₂O₄₀]·2H₂O(1) (pca=吡啶-4-甲酸),并对其结构和性质进行研究。经X线单晶衍射仪检测并分析发现,该化合物属于单斜晶系、C2/m空间群,通过配体与多酸之间的氢键形成三维的超分子结构。通过红外光谱、X线粉末衍射、荧光光谱、热重分析对其性质进行表征,在进行荧光光谱分析时发现,该化合物在λ=410 nm处存在荧光吸收峰,并具有较好的热稳定性。该研究可丰富无机-有机杂化多酸化合物的家族,为进一步应用研究打下基础。     

Fe3O4包覆多壁碳纳米管复合蓄冷工质凝固行为

为解决传统冰蓄冷工质过冷度大、凝固效率低的问题，基于化学共沉淀方法，引入酸处理和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecylbenzene sulfonate,SDBS)，制备了高稳定Fe₃O₄包覆多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube,MWCNT)纳米复合材料．通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和红外光谱对物相进行表征，并对H₂O、SDBS+H₂O、MWCNT+H₂O、MWCNT+SDBS+H₂O、MWCNT-Fe₃O₄+H₂O和MWCNT-Fe₃O₄+SDBS+H₂O等水基蓄冷工质的相变凝固特性进行研究．结果表明，经过界面修饰的复合材料稳定性好，Fe₃O₄粒径为10.87 nm;MWCNT纳米材料可作为成核基底...     

多面体Fe3O4类芬顿反应去除罗丹明B性能研究

Fe₃O₄是较典型的n型半导体,被广泛应用于光催化领域,但现阶段制备多面体Fe₃O₄的步骤比较复杂.本文创新性地采用硫酸亚铁和钼酸钠通过水热法制备磁性多面体Fe₃O₄,与双氧水构建类芬顿体系,以罗丹明B(RhB)模拟污染废水,在可见金卤灯下进行光催化去除RhB实验.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和磁性能测试等手段对样品进行了充分表征,并探究了不同的pH值、样品浓度、双氧水浓度、RhB初始浓度对RhB去除的影响.结果表明：所制备的样品为结晶度较高的Fe₃O₄晶体,粒径在300 nm左右;在pH=3、质量浓度为60 mg·L^-1、双氧水浓度为100 mmol·L^-1、RhB初始质量浓度为20 mg·L^-1时,在室温下反应60 min对RhB的去除率可达到94%以上;经反应动力学拟合发现该体系符合一级反应动...     

超声(US)/Fe-Ni-Ce复合催化剂降解甲基橙废水的性能研究

以硝酸盐为原料,γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备一系列铁基复合催化剂。采用高级催化氧化法,H₂O₂为氧化剂,将制备的催化剂用于降解甲基橙废水。并对该降解反应的动力学及热力学进行探究。结果表明:制备的铁基催化剂均具有良好的催化活性,其中,以三元催化剂Fe-Ni-Ce的活性最好:在298 K,pH=6的条件下,反应40 min,甲基橙的降解率达到了98.99%。降解反应符合一级动力学方程,且降解反应为放热反应,表观活化能Ea=14.92 k J/mol。超声对高级氧化反应有良好的促进作用,催化剂不易失活,可循环使用。 更多还原     

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。     

CuS nanotube/g-C3N4异质结的合成及光催化性能

以CuCl₂·2H₂O、SC（NH₂）₂和g-C₃N₄纳米片作为前驱体,在室温下采用简单的共沉淀法成功地制备了CuS nanotube/g-C₃N₄异质结。对碱源、g-C₃N₄加入顺序和反应时间等合成条件对CuS nanotube/g-C₃N₄异质结的光催化性能的影响进行了较系统的研究。结果表明:碱源是合成的关键因素。以Na₂S·9H₂O为碱源兼硫源,制备的CuS nanotube/g-C₃N₄异质结的光吸收边带明显红移,禁带宽度（E_g）和荧光强度明显降低,且光电流响应值为0.095 6 μA/cm²,相对于bulk g-C₃N₄提高了约3.1倍。将其用于光催化降解罗丹明B（RhB）,45 min内RhB降解率约达100%,其降解速率相对于bulk g-C₃N₄提高了约47.6倍,这些结果说明CuS nanotube/g-C₃N₄具有较高的光电催化活性。并提出了CuS nanotube/g-C₃N₄异质结在光催化过程中载流子迁移转化的机理。     

NH2-UiO-66/BiOBr/Bi2S3光催化剂的合成及其光催化性能

采用溶剂热法制备NH₂-UiO-66/BiOBr/Bi₂S₃（UBB）三元复合光催化剂,利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）表征该催化剂的晶体结构和微观形貌,为了评价其光催化活性及稳定性,在可见光下催化降解有色染料亚甲基蓝（MB,20 mg/L）和罗丹明B（RhB,20 mg/L）。结果表明:NH₂-UiO-66的含量为2%时,UBB的光催化活性最好,对MB的降解率在60 min内达到93.5%,对RhB的降解率在30 min内达到98.3%;MB和RhB初始浓度提高到100 mg/L时,光催化降解率仍保持在70%以上;4次循环试验后,UBB的催化活性无明显降低。本文采用紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、荧光光谱（PL）和阻抗（EIS）的3种表征方法,分析UBB光催化性能变化的原因,并结合莫特-肖特基（M-S）曲线、活性物质捕捉实验结果,提出适用于UBB三元体系的双Z型电子转移机制。     

活性碳纤维-聚合铁酞菁/过氧化氢催化体系对高氯盐废水中磺胺氯哒嗪的降解

为降解高氯盐废水中抗生素类有机污染物,以活性碳纤维(ACF)为载体,经一步煅烧法将聚合铁酞菁(FePPc)负载到ACF上制备催化剂(记作ACF-FePPc),并通过ACF-FePPc活化H₂O₂,构建ACF-FePPc/H₂O₂催化体系。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等分析ACF-FePPc的微观形貌、晶体结构和表面元素分布。模拟高氯盐下ACF-FePPc活化H₂O₂降解磺胺氯哒嗪(SCP)的实验,并通过电子顺磁共振技术及自由基捕获实验分析ACF-FePPc催化机理。结果表明：FePPc均匀分散到ACF表面,避免了FePPc在催化过程中的团聚现象;相比于FePPc, ACF-FePPc催化剂可获得更好的热稳定性以及更大的比表面积;ACF-FePPc可在180 min内对高氯盐下SCP的降解率达到98%以上,且pH适用范围较宽、循环利用性好;ACF-FePPc活化H₂O₂生成的·OH是降解SCP的...     

毛柄金钱菌碳材料修饰电极测定过氧化氢

以毛柄金钱菌为碳前驱体制备了一种生物质多孔碳材料(BPC), 并将其修饰到玻碳电极(GCE)表面,以此构筑了一种电化学传感器(BPC/GCE).采用扫描电镜(SEM)、 X射线粉末衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 拉曼(Raman)光谱和氮气吸附 - 脱附测试对BPC的形貌和结构进行了表征.运用循环伏安法(CV)、 交流阻抗法(EIS)及电流 - 时间曲线研究了过氧化氢(H₂O₂)在该传感器上的电化学行为.结果显示,基于BPC/GCE电极的H₂O₂传感器在15～300 μmol/L范围内, H₂O₂的浓度与传感器信号呈线性关系,检出限为 7.5 μmol/L,且抗干扰能力强.利用所制备的H₂O₂传感器检测人尿中的H₂O₂显示,其加标回收率为95.9%～101.2%,相对标准偏差为2.8%～8.7%,因此该方法可用于人体液中H₂O₂的检测.     

可见光催化剂氧化铋的改性研究进展

氧化铋(Bi₂O₃)作为重要的半导体光催化材料,由于特殊的电子结构和优良的可见光响应性能,被认为是一种很有前景的可见光光催化剂,在光催化处理废水方面显示了良好的应用前景。但因Bi₂O₃光催化性能较低限制了它的应用,因此研究者对其进行改性,期望获得性能优越的Bi₂O₃光催化材料。综述总结了表面形貌调控、表面修饰、金属离子修饰以及半导体复合等几种改性方法,并对改性Bi₂O₃光催化材料的发展前景进行了展望。     

CoFe2O4@MIL-100(Fe)复合催化剂活化Oxone降解金橙Ⅱ废水的研究

利用溶剂热法合成CoFe₂O₄@MIL-100(Fe)复合催化剂,并采用扫描电镜、红外光谱等对其进行表征。以CoFe₂O₄@MIL-100(Fe)为催化剂,活化Oxone降解金橙Ⅱ,考察了MOFs包覆情况、污染物初始浓度、pH、氧化剂浓度、催化剂投加量等因素对其降解率的影响。加入CoFe₂O₄@MIL-100(Fe)、增加氧化剂的用量、保持弱酸性条件均可以显著提高金橙Ⅱ的降解率。     

CdS/Sr2Bi2O5复合光催化剂的制备、表征及性能测试

在固相烧结制备单相Sr₂Bi₂O₅的基础上,利用化学沉淀法制备了一系列CdS/Sr₂Bi₂O₅复合光催化材料来解决环境污染中的有机污染物问题。采用XRD、SEM、TEM、EDS和XPS进行了复合光催化剂的表征,通过降解亚甲基蓝评估其光催化性能。实验结果表明,CdS/Sr₂Bi₂O₅复合光催化剂由CdS和Sr₂Bi₂O₅两相组成,形貌为团聚状的Sr₂Bi₂O₅颗粒并附着在不规则的CdS颗粒上,两相表面紧密接触在一起,形成明显的界线,相互耦合形成异质结;当CdS/Sr₂Bi₂O₅摩尔比为1/1时,可见光光催化性能最好,40 min降解亚甲基蓝的效率达95%。进一步循环测试发现,复合光催化剂具有良好的稳...     

W18O49/BiOI复合光催化剂的制备及性能研究

以BiOI为前驱体，采用化学沉淀法对W₁₈O₄₉(2%)/BiOI复合材料进行了制备，为了研究该材料的光催化性能，利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光分光光度计(PL)对样品进行表征。结果表明，W₁₈O₄₉的引入未改变BiOI的晶型结构，纯BiOI的降解率约为21%,与W₁₈O₄₉复合后材料的降解率约达到98%,复合后材料的降解率显著高于纯物质的降解效率，纯BiOI材料和W₁₈O₄₉的带隙宽度分别约为1.97eV和3.06eV,理论上可形成异质结，有助于加速电子转移速率，有效降低了电子和空穴对的复合，很好的提升材料的光催化活性。     

光催化材料石墨相氮化碳的合成、改性及应用

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种对环境温和的半导体材料,在光催化领域具有良好的应用前景。但是,纯g-C₃N₄因比表面积小、光生载流子分离难等缺点影响了其光催化性能,限制了其大规模应用,因此对g-C₃N₄进行改性使其光催化性能得到提升具有重要意义。从合成方法和改性策略出发,综述了近年来g-C₃N₄光催化剂的研究进展,并总结了g-C₃N₄光催化剂在废水处理降解污染物、产H₂及产H₂O₂等领域的应用发展。结果表明,改性后的g-C₃N₄光催化剂性能得到了巨大的提升。最后,对g-C₃N₄的发展方向进行了展望。     

α-Fe2O3的掺杂改性和降解性能

利用水热法制备α-Fe₂O₃,再以α-Fe₂O₃为活性组分,利用浸渍法制备Ag/α-Fe₂O₃、Al/α-Fe₂O₃、Zn/α-Fe₂O₃、Cu/α-Fe₂O₃催化剂,比较4种催化剂的催化活性,通过XRD、SEM、FT-IR等表征手段对Al/α-Fe₂O₃催化剂的结构和形貌进行分析,与纯的α-Fe₂O₃催化剂相比,负载铝的α-Fe₂O₃催化剂的催化活性更好,稳定性也更高。考察了Al掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对催化剂催化活性的影响,确定了最佳制备条件。结果表明:当Al掺杂量为40%,煅烧温度为700℃,煅烧时间为2 h,催化剂的催化活性最高,且Al/α-Fe₂O₃降解酸性大红符合伪一级动力学方程,催化剂在连续使用7次后,仍然保持较高的催化效果。     

CdLa2S4/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能

通过研磨法制备一系列不同质量比的CdLa₂S₄/g-C₃N₄(CLS/CN)复合光催化剂。以罗丹明B作为目标污染物,在可见光照射下探究了催化剂的光催化降解性能。实验结果表明,CLS/CN复合材料的光催化降解效率均优于纯的CdLa₂S₄和g-C₃N₄,其中CLS/CN-2的光催化活性最好,在可见光照射35 min后对RhB降解效率达到96.6%。光催化活性的增强可能是由于形成了具有强界面相互作用的异质结结构,有利于CdLa₂S₄和g-C₃N₄之间的光诱导电荷转移,并有效促进光生电子和空穴的分离。循环实验表明所合成的复合光催化剂具有良好的光催化反应稳定性。