静电纺制备ZnO@PAN纳米复合膜及其光催化性能

为了提高有机染料废水降解率,以聚丙烯腈(PAN)和醋酸锌Zn(Ac)_2为原料,采用静电纺丝方法、水热法制备ZnO@PAN复合纳米纤维膜,用来净化水资源;通过SEM电镜扫描分析溶液中聚丙烯腈和醋酸锌的配比、分解温度对ZnO纳米线生长状态的影响,研究ZnO纳米复合膜对罗丹明B染料在紫外光照射下的光催化脱色反应,及其重复光降解能力。研究结果表明:聚丙烯腈和醋酸锌比例为10∶1.5、分解温度为150℃、水热反应中添加氨水的情况下制备的氧化锌纳米线的生长状态最佳;该纳米纤维膜在紫外光照射下具有光催化活性和化学稳定性,照射2 h后脱色率达到66.7%,重复使用5次后染料的脱色率仍在60%以上,可重复性良好。     

纳米修饰光触媒对活性染料溶液的脱色性研究

采用纳米修饰Ti O_2为光触媒剂,探讨了其对活性红X-3B染料溶液的光催化脱色性能及工艺因素的影响,同时采用优化工艺对结构复杂的双活性基染料进行了光触媒脱色应用。实验结果显示,纳米修饰光触媒Ti O_2对活性红X-3B染料溶液的光催化脱色性能,受溶液初始p H值、溶液中氧气、光触媒处理时间、促进剂H_2O_2的影响显著,而光触媒剂及促进剂KAl(SO_4)_2·12H_2O用量的影响相对较小。特别是当溶液在酸性及具有良好通氧条件下,更有利于纳米修饰光触媒Ti O_2对活性红X-3B染料的光催化降解。紫外-可见吸收光谱分析显示,纳米修饰光触媒Ti O_2可有效实现对溶液中活性染料分子结构的彻底降解。优化工艺条件下,纳米修饰光触媒Ti O_2对结构复杂的双活性基染料的脱色率可达到87.90%~93.75%,显示出优良的光触媒脱色特性。     

微/纳米ZnO绒球的制备及对混合污水的光降解

以自制的谷氨酸-氟硼酸(GluBF4)离子液体水溶液为反应介质,以物质的量比为1∶6的二水合醋酸锌[Zn(Ac)2·2H2O]和NaOH为原料,室温(25℃,20min)制备前驱体,再微波辅助加热(80℃,10min)制备了纳米氧化锌粉体,获得了纳米结构微米尺寸ZnO绒球。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、能谱(EDS)等对产物进行了表征。结果表明,所得产物为六方晶系纤锌矿结构,粉体粒径20.4nm,绒球比表面积为27.6m2/g。该纳米材料具有较高的光催化降解有机污染物活性。以紫外光为光源,50 mg微/纳米ZnO绒球为光降解催化剂,取500mL北京雪莲羊绒股份有限公司排污口混合印染污水进行光降解实验,在30min内光降解效率达到了100%,催化剂可回收重复利用,并对光降解机理进行了初步分析。     

纳米ZnO的制备及其光催化降解印染废水

采用直接沉淀法将氯化锌与氨水反应合成纳米ZnO粉末,通过X射线衍射和扫描电子显微镜进行表征.在模拟紫外光和可见光条件下,以亚甲基蓝(methylene blue,MB)为印染废水中目标污染物,考察了纳米ZnO的光催化活性,研究制备纳米ZnO的煅烧温度、纳米ZnO投加量、光催化反应时间、溶液的初始pH值和初始质量浓度对MB去除率的影响.结果表明,在煅烧温度为400℃(此时ZnO形貌为球状与片状混合)、纳米ZnO的投加量为2 g/L、溶液的初始质量浓度为5 mg/L、pH=9时,紫外光和可见光分别照射3 h后纳米ZnO对MB最大去除率为93. 11%和65. 49%;紫外光照下纳米ZnO循环使用4次后对MB的去除率仍达到88. 00%;自由基猝灭实验表明,空穴是纳米ZnO降解MB的主要因素.纳米ZnO粒径小、比表面积大、禁带宽度小、重复利用率高,且绿色环保,可广泛用于水处理领域.     

直接沉淀法制备纳米氧化锌及其光催化性能研究

以直接沉淀法制备纳米ZnO,并利用其对亚甲基蓝溶液进行光催化降解反应。分别研究了Na_2CO_3浓度和前驱物焙烧温度对纳米ZnO光催化性能的影响。结果表明:在ZnSO_4和Na_2CO_3溶液浓度分别为0.25 mol/L和1.0 mol/L、滴加速度6.4 mL/min、焙烧温度500℃的条件下,制备出的纳米ZnO对亚甲基蓝的光催化效果最佳。借助于FTIR和TGA-DSC对前驱物的组成进行分析,得出其组成为ZnCO_3和Zn(OH)_2的混合物(碱式碳酸锌);XRD证明了制得的ZnO纳米光催化材料的晶型为六方晶系纤锌矿,而且结晶度较高;从SEM图像中,可观察到纳米级的催化剂颗粒,以及它们之间严重的团聚现象;用激光粒度仪测水溶液中纳米材料粒径分布,发现其主要以微米的形式存在。     

纳米二氧化钛粉体光催化染料脱色的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用水解法制备了纳米二氧化钛粉体.经XRD对制得的粉体进行了表征.以水解法制得的二氧化钛粉体,利用紫外光催化反应装置,考察了溶液初始浓度变化、催化剂投加量以及光催化时间对甲基橙降解率的影响.结果表明:随着溶液初始浓度增加,甲基橙的降解率降低;TiO2粉末投加量为0.8 g/L时,其具有良好的光催化脱色性能,经7 h光照,甲基橙染料废水脱色效果好.     

不同光源下TiO2-ZnO改性粉体光催化性能研究

采用水热合成法对自制的TiO2—ZnO复合粉体进行了Pb、F单元素改性和Pb、F双元素改性,以样品对水中罗丹明B的降解性能为评价指标,对样品的光催化性能进行了评价。结果表明,改性TiO2—ZnO复合粉体在紫外光源下的光催化性能优于在日光灯光源下;在紫外光源下,Pb改性使TiO2—ZnO复合粉体的光催化性能降低,在日光灯光源下,Pb改性使粉体的光催化性能提高,最佳掺杂量为0.4%;F改性使TiO2—ZnO复合粉体的光催化性能提高;Pb、F双元素改性粉体的光催化性能比Pb改性粉体好,而比F改性粉体差。     

Fe~(3+)对聚苯胺复合二氧化钛光催化性能的影响

通过水蒸气-水解法和化学氧化聚合法分别制备不同掺杂比例的纳米级Fe3+-TiO2和PANI/Fe3+-TiO2系列粉体.利用单因素实验验证了Fe3+对TiO2和PANI-TiO2光催化性能的影响.以KBF染料模拟废水为研究对象,考察Fe3+-TiO2和PANI/Fe3+-TiO2复合材料在紫外光条件下降解水中有机物的效果.结果表明:Fe3+与四氯化钛的摩尔比为1%时,光催化降解效果最好.Fe3+可以改进纳米TiO2光催化剂的光催化性能,可有效降解KBF染料.     

纳米ZnO/Al2O3复合氧化物的制备及其光催化性能

以ZnCl2、Al2O3和Na2CO3为主要原料,采用沉积沉淀法制得纳米ZnO/Al2O3光催化剂.通过考察ZnO的担载量和焙烧时间对所得ZnO/Al2O3用于光催化降解染料ZBF性能的影响,得出ZnO的担载量为23.1%,于400℃下焙烧5 h所得ZnO/Al2O3的光催化性能较好.紫外光照射2 h,染料的脱色效率为93.85%,而在相同条件下,以ZnO为光催化剂时,染料的脱色效率仅为60.98%.ZnO/Al2O3重复使用5次后,染料的脱色效率仍高达92.96%.     

基于撞击流微反应器连续制备纳米ZnO及其光催化性能研究

以Zn(NO3)2、Na2CO3为原材料,采用自制撞击流微反应器连续制备出纳米ZnO,系统研究了反应温度、反应物浓度、进料速率等工艺条件对所制备纳米ZnO光催化性能的影响,采用SEM、XRD等测试手段对制备产物的物相及微观形貌进行了表征。结果表明,采用撞击流微器可实现纳米ZnO的连续高效制备,其光催化性能随着反应温度和进料速率的增大而升高,随着反应物浓度的增大先提高后降低。当反应温度为80℃,反应物浓度为0.3mol·L-1,Na2CO3溶液的进料速率为350mL·min-1、Zn(NO3)2溶液的进料速率为291mL·min-1时,可制得平均粒径为20.1nm,粒径分布较均匀的纳米ZnO。以其为光催化剂,在100W高压汞灯照射下降解甲基橙(MO)40min,其降解率可达到93.9%,表现出良好的光催化性能。     

撞击流法制备纳米ZnS及其光催化性能

分别以廉价易得的3种锌化合物为锌源,Na_2S为硫源,基于自制的撞击流设备,采用简单、高效的一步撞击流法制备了分散性良好、尺寸分布均匀、颗粒细小且具有优异光催化性能的ZnS纳米颗粒。探究了不同锌源、反应物浓度和反应温度对紫外光照射下纳米ZnS的光催化性能的影响。研究结果表明:在Zn(NO_3)_2·6H_2O为锌源,反应物浓度为0.2 mol·L~(-1),反应温度为80℃的优选条件下,制备的纳米ZnS具有优异的光催化性能和良好的光催化稳定性,以其为催化剂降解甲基橙(MO)溶液12 min,甲基橙的降解率高达99.22%,循环降解3次后甲基橙的降解率仍能保持首次降解率的85.24%。     

不锈钢纤维毡负载TiO_2的制备及其光催化降解染料研究

以L316不锈钢纤维毡为载体,制备负载型纳米TiO_2光催化剂。采用罗丹明B为模拟染料进行光催化降解实验,研究负载方式、负载量、固定化温度、光照强度、染料初始浓度、染液pH值和无机盐(Na2SO4)等因素对其降解性能的影响。结果表明:粉体烧结法负载TiO_2的纤维毡光催化效果优于原位生成法;随着纤维毡上TiO_2负载量的增加,光催化活性增强,但负载量最终趋于平衡,平衡值约8mg/cm2;当固定化温度为450℃时,所制备的负载型TiO_2光催化剂活性最佳;随着紫外光照强度增加,染料初始浓度降低,染液pH值减小,染液中无机盐浓度降低,负载型纳米TiO_2光催化剂对罗丹明B的降解效果增强。     

TiO_2/ZnO纳米光催化剂的制备及性能研究

通过二步法(阳极氧化法和水热法)得到结构规则、有序核-壳结构的TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用SEM、UV-vis、TEM等方法对所制备的纳米复合材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物,自然光为光源,研究了TiO2/ZnO纳米光催化剂的光催化活性。结果表明,TiO2/ZnO复合光催化剂能提高对太阳光的利用率,发现在降解液pH值为3、太阳光催化降解5 h时,催化剂的降解效果最好,降解率达90%。     

反应温度对微波法合成Fe2V4O13光催化粉体及其光催化性能的影响

以Fe（NO3）3·9H2O和NH4VO3为原料,采用微波水热-煅烧两步法合成了片层状结构单斜相Fe2V4O13光催化剂．以罗丹明B溶液为目标降解物,对不同煅烧温度下合成的Fe2V4O13粉体的光催化性能进行了研究．结果表明：随着煅烧温度的升高,片层状颗粒不断长大,Fe2V4O13光催化剂的结晶性能逐渐增强,粉体的比表面积逐渐减小．350℃和550℃下制备出的片层状粉体分别是由300nm大小及1Arm大小的小颗粒和块状颗粒聚集生长而成,二者都不利于光催化性能的提高;450℃煅烧合成的Fe2V4O13粉体晶化强度良好且粉体间团聚现象较小,具有较大的比表面积,光催化反应活性位点多,有利于光催化反应的进行．该温度下合成的Fe2V4O13粉体在紫外光照射240rain后对罗丹明B溶液的降解率可达到79．0％．     

La3+掺杂对纳米ZnO晶粒度及光催化性能的影响

以二水合乙酸锌为原料,柠檬酸三铵为改性剂,采用溶胶-凝胶法分别制备了纯纳米ZnO粉体和La3 离子掺杂纳米ZnO粉体.XRD、TEM分析结果表明:所制得的纳米ZnO粒子均为六方晶系红锌矿结构,在热处理温度为550 ℃时,制得的纯纳米ZnO的晶粒尺寸最小为28.33 nm;La3 离子的掺入抑制了纳米ZnO晶粒的生长,当掺入量为0.2%时,晶粒大小减小了7 nm左右;La3 离子的掺入提高了纳米ZnO的光催化活性,比未掺杂纳米ZnO的光催化降解MB率提高了30%-40%.     

纳米材料ZrO2微波增强光催化降解染料

采用溶胶—凝胶再结合程序升温溶剂热法低温制备了晶型结构良好、孔径分布较均匀且比表面积为130．4m^2／g的纳米光催化材料ZrO2。在微波无极灯照射下,以光催化降解染料为反应体系．研究了该纳米材料微波增强光催化性能。实验结果表明．在微波作用下．ZrO2的光催化活性显著增强。     

TiO2/改性膨润土复合光催化材料制备及降解性能研究

利用TiCl4明胶溶液和有机膨润土制备复合光催化材料,以高压汞灯为光源,光催化降解活性艳红X-3B模拟染料废水.通过改变催化剂投加量、pH值、温度、光源等条件试验,研究了TiO2/有机膨润土复合材料的光催化降解性能.结果表明,投配比为Ti/有机膨润土=6∶5的复合材料其降解效果要比单独的TiO2和有机膨润土好,且具备重复使用的功效,大大提高了材料的利用率,说明利用该复合光催化材料降解活性艳红X-3B染料废水是一种较为可行的方法.     

纳米ZnO. Bi2O3. La2O3复合粉体的Sol-Gel法制备工艺与表征

纳米ZnO作为应用前景意义很大半导体材料,有较高研究价值,为此以Zn（AC）₂2H₂O、La₂O₃、Bi（NO3）₃5H₂O为主要原料,柠檬酸为络合剂,利用溶胶 凝胶法制备了纳米ZnO.i₂O_3^。La₂O₃复合粉体.通过实验研究制备纳米ZnO.i₂O_3^。La₂O₃复合粉体的最佳工艺条件,并利用x-线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、比表面积测定对制备的复合粉体性能进行表征.结果表明,在最佳工艺条件下,干凝胶在600℃条件下煅烧2h,得到了粒径分布约为54nm、比表面积为120.7m²/g的纳米ZnO.i₂O_3^。La₂O₃复合粉体,说明溶胶-胶法制备纳米ZnO有较好的结果.     

纳米TiO2催化剂的制备与光学活性表征

采用溶胶一凝胶的方法制备了纳米TiO2光催化剂,在最佳的实验条件下用紫外光及可见光对模拟染料进行照射使之降解从而考察纳米TiO2催化剂的光催化活性。实验表明,纳米TiO2催化剂在紫外光条件下对模拟染料脱色率明显高于在可见光条件下的脱色率。     

纳米复合材料Ag/ZnO的制备及紫外光催化降解染料

采用溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法制备了纳米复合材料Ag/ZnO,通过X射线衍射（XRD）以及扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪（SEM-EDS）等测试手段对其结构、形貌等进行了表征。结果表明,复合材料中Ag成功地掺杂在ZnO上,且合成产物Ag/ZnO具有六方晶系纤锌矿结构。为考察上述复合材料的光催化活性,在紫外光照射下,对酸性品红、罗丹明B、孔雀石绿、亚甲基蓝等染料进行了光催化实验研究,结果表明,该复合材料具有较好的可见光催化活性。