新型BiOX基复合材料的合成及其光催化性能研究

铋系光催化材料在可见光谱范围内显示出了良好的光降解性能。本论文采用两步水热法实现了BiOX(Cl,Br,I)单体到BiOBr_xI_(1-x)和BiOCl_xBr_(1-x)两类复合光催化剂的转化合成。利用XRD、SEM、UV-vis对样品进行了表征,在氙的照射下,使用罗丹明B的光催化降解评价了产品的光催化性能,测试表明两类复合光催化剂的光催化降解性能较单体BiOX均有较大提高。     

BiOX(X=Cl、Br、I)/硅藻土光催化剂的制备与性能

以五水硝酸铋、KX(X=Cl、Br、I)、硅藻土为原料,采用直接水解法制备了质量比不同的BiOX/硅藻土复合光催化剂,并进行了XRD和SEM表征分析,同时采用罗丹明B为目标降解物,以50 W LED紫光/蓝光灯为光源考察了制备光催化剂的可见光光催化性能.结果表明BiOX在硅藻土圆筛上成功负载且为片状分级结构,同等条件下,水解体系中1.0 g硅藻土负载BiOBr得到的复合光催化剂具有最优的光催化性能,在染料初始浓度为15 mg/L,催化剂用量为0.15 g,50 W LED蓝光灯照射50 min的条件下罗丹明B的降解率达到了86.7%.     

AgBr/ZnO复合材料光催化剂及其光催化性能

通过一步水热法制备了AgBr/ZnO复合光催化剂,并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外–可见光漫反射光谱仪和光致发光光谱仪对样品进行表征,分析了AgBr/ZnO体系的合成对材料光催化性能的影响。以罗丹明B溶液为目标污染物,研究复合催化剂的光催化活性。结果表明:在制备的复合样品中,Ag Br与ZnO摩尔比为1:5时(AgBr/ZnO-2)光催化活性最好,在可见光照射下,60 min对罗丹明B的降解率可达98.98%,相比于ZnO光催化活性明显提升,降解速率常数提升了11.08倍;与商用TiO2(P25)相比,降解速率常数提升了10.14倍,这主要归因于Ag Br/ZnO拥有比ZnO更低的电子空穴复合概率,且复合催化剂的光学吸收带边发生红移,从而增强了对可见光的吸收。     

ZnO-Zn(OH)2异质结材料的制备及其光催化性能研究

采用水浴法简单的调节pH值合成了ZnO-Zn(OH)2复合材料。利用XRD、SEM、光电流测试等手段对合成的样品进行表征,以确定样品的晶体结构、形貌和载流子寿命等特性。对水中罗丹明B污染物进行降解,研究其光催化活性。结果表明,ZnO-Zn(OH)2样品在180 min内降解了77. 02%的罗丹明B,具有最佳的光催化活性。     

MIL-53材料的制备及其光催化性能的研究

采用溶剂热合成法制备了MIL-53系列材料MIL-53(Al)、MIL-53(Cr)、MIL-53(Fe)、MIL-53(Cu)。通过X射线衍射仪(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis)检测手段对材料的微观结构进行表征,通过光催化降解罗丹明B的实验检验材料的光催化性能,结果表明,MIL-53系列材料光催化降解罗丹明B的降解率顺序为MIL-53(Fe)MIL-53(Cr)MIL-53(Al)MIL-53(Cu)。     

BiOCl/Bi_2WO_6复合材料的制备及其光催化性能研究

通过水热-溶剂热法制备了BiOCl/Bi_2WO_6复合材料。采用XRD、SEM、UV-Vis DRS等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。通过光催化降解罗丹明B溶液对其光催化性能进行评价。结果表明:与纯Bi2WO6样品相比,BiOCl/Bi_2WO_6样品对罗丹明B的光催化降解能力显著增强,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用4次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到97.8%。     

AgBr/TiO_2/硅藻土复合材料对罗丹明B光催化降解的研究

以硅藻土为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和沉淀-沉积法,制备了异质结结构的Ag Br/TiO_2/硅藻土复合材料,对罗丹明B(Rh B)污染物光催化降解。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对复合材料晶型结构、形貌、元素化合价态和吸光性能表征分析。考察了不同摩尔比Ag Br/TiO_2对复合材料光催化性能的影响,并探究了复合材料的稳定性。结果表明,纳米TiO_2为锐钛矿晶型,Ag Br和TiO_2之间的异质结提高了复合材料的光催化活性;Ag Br和TiO_2摩尔比为0.20时,复合材料光催化活性最好。经过8次循环使用后,对Rh B的降解率仍保持在85%以上。     

AgBr/TiO_2/硅藻土复合材料对罗丹明B光催化降解的研究

以硅藻土为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和沉淀-沉积法,制备了异质结结构的Ag Br/TiO_2/硅藻土复合材料,对罗丹明B(Rh B)污染物光催化降解。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对复合材料晶型结构、形貌、元素化合价态和吸光性能表征分析。考察了不同摩尔比Ag Br/TiO_2对复合材料光催化性能的影响,并探究了复合材料的稳定性。结果表明,纳米TiO_2为锐钛矿晶型,Ag Br和TiO_2之间的异质结提高了复合材料的光催化活性;Ag Br和TiO_2摩尔比为0.20时,复合材料光催化活性最好。经过8次循环使用后,对Rh B的降解率仍保持在85%以上。     

超声雾化协同TiO_2光催化降解罗丹明B的研究

本文利用超声雾化声波能量与雾化功能和TiO_2光催化的协同作用,对水中的罗丹明B降解进行研究。实验表明,在TiO_2与水溶液的质量比为2.17×10~(-4)%的情况下,12 h罗丹明B的降解率达到93%。其降解速率是TiO_2光催化降解率的1.82倍,是参比溶液的2.8倍。说明超声雾化与TiO_2光催化具有很好的协同作用,加快了罗丹明B的降解速度。     

卤氧化铋光催化剂复合改性的研究进展

卤氧化铋BiOX(X=Cl,Br,I)因其独特的层状结构、合适的禁带宽度、良好的可见光响应性而展现出较高的光催化活性,引发了国内外学者的广泛关注。但它也存在吸收波带窄、稳定差等问题,因此需要对其进行复合改性。综述了几种主要的卤氧化铋复合改性的方法,如金属掺杂、负载碳材料、构建异质结等,介绍了其光催化机理和研究进展,并对现有的研究提出了一些问题和展望。