酞菁钴/MCM-41的制备及其可见光催化性能

以MCM-41分子筛为载体,采用浸渍法将酞菁钴负载到分子筛上以氙灯为光源降解甲基橙溶液。对负载型酞菁钴催化剂进行FT-IR、XRD、SEM表征,结果表明所制催化剂负载效果良好,且分子筛结构未发生改变。以甲基橙溶液为模拟处理对象,研究催化剂的催化性能,考察了光照、酞菁钴负载、催化剂用量等因素对催化效果的影响。结果表明,氧气充足时,在光照条件下、0.04g负载型酞菁钴催化剂处理200mL的0.05g/L甲基橙溶液能够有很好的处理效果,2h降解率能够达到98.3%,且重复利用4次后降解率仍能达到90%。     

杂多酸固载催化剂的合成及窄分子量纤维素制备的研究

通过水热合成法制备MCM-41型介孔分子筛,采用浸渍法负载磷钨酸于MCM-41介孔分子筛中,煅烧得到新型HPW/MCM-41固载催化剂。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和扫描电镜(SEM)对固载催化剂进行表征;考察催化剂对棉纤维催化降解反应的性能。结果表明,新型HPW/MCM-41固载催化剂即持有了磷钨酸的Keggin结构,同时又保持了分子筛的完整介孔结构,具有催化、筛分双重性能。棉纤维催化降解反应数据显示,磷钨酸负载量、反应温度、催化剂用量、液固比及停留时间均影响HPW/MCM-41降解纤维素的性能。在单因素实验最佳反应条件下,棉纤维素降解产物的分子量分布较为均匀,降解产物的产率较优。     

氮掺杂硅铝固载TiO2多孔材料的制备及其光催化性能分析

以硅、铝和钛的无机盐为初始反应物,采用水热法制得了具有光催化活性的氮掺杂硅铝固载TiO2多孔材料(N/TiO2-SiAl).采用XRD、FESEM、FTIR、UV-Vis等现代分析技术分析表征了所得样品的物相结构及形貌;以甲基橙为探针在模拟太阳光下考察样品的光催化性能.结果表明:N/TiO2-SiAl为蜂窝状多孔材料,具有较大的比表面积;锐钛矿相TiO2以Si-O-Ti键的形式结合在无定形硅铝骨架中,并且硅铝骨架能够抑制锐钛矿相TiO2向金红石相转变;氮掺杂能够使TiO2的光响应范围向可见光区移动,在模拟太阳光照射120 min后N/TiO2-SiAl对甲基橙的降解率达到90％以上,具有较高的光催化性能,重复使用4次后降解率依然在80％以上,具有较强的光催化循环使用性能.     

PANI/TiO2复合材料的合成条件研究及可见光催化性能

采用原位化学氧化聚合法制备了一系列不同酸掺杂和不同氧化剂用量的PANI/TiO2复合光催化材料,利用IR对其结构进行表征,并研究了该系列光催化材料在可见光下对甲基红的降解情况.通过研究表明当苯胺与TiO2的质量比为5∶1,AN与APS摩尔比为2∶1时,可见光催化活性较好;硫酸掺杂的PANI/TiO2可见光催化活性较好.     

酞菁敏化TiO_2原位合成、光物理化学性质与可见光光催化

先期通过钛酸丁酯、邻苯二腈(磺基邻苯二腈),以Co(Ⅱ)为模板,经溶胶—凝胶过程及300℃,烧结,在纳米颗粒表面直接原位合成CoPc/TiO_2、CoTSPc/TiO_2复合材料(Co:Ti= 1%摩尔分数),通过XRD、Zeta电位、UV-Vis、FTIR、荧光光谱等对材料进行了表征。结果表明,经原位合成后酞菁/TiO_2,由于存在CoPc,CoTSPc与TiO_2表面O~(2-)轴向配位以及后者磺基所形成的双齿螯合,加速光生电荷与能量转移效率,提高了可见光光催化效率,实现在低功率可见光下,就具有明显的光催化效果,有一定的应用前景。     

具有高可见光催化性能W掺杂纳米TiO_2的制备与表征

利用水热合成法成功地制备具有高活性可见光响应的W掺杂TiO2纳米粉体,采用X射线衍射、场发射扫描电镜、场发射透射电镜、可见光吸收光谱、光致发光光谱等对W掺杂TiO2纳米粉体进行表征;W掺杂TiO2纳米粉体的光催化性能通过测试其在可见光和紫外光照射下降解罗明丹B染料的催化效率来检验。结果表明,W掺杂TiO2纳米粉体在可见光照射下的光催化效率要远远大于商品P25和纯TiO2,W的最佳掺杂摩尔分数为40%。     

SiO2改性纳米TiO2及可见光催化性能研究

以四氯化钛等为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,制品为锐钛矿相和金红石相的混合物,随着热处理温度的升高,其中的锐钛矿相的比例逐渐降低,金红石相比例逐渐上升;又以Na2SiO3为原料,对TiO2进行表面改性,制得TiO2／SiO2复合材料。研究发现,原位改性后的TiO2在可见光下光催化甲醛可以发生聚合反应。     

二氧化钛纳米粒子的低温合成及可见光催化性能

介绍一种低温合成二氧化钛纳米粒子的新方法.将非晶型二氧化钛加入强酸性溶液中室温搅拌数小时后得到无色透明的溶液.继续在室温搅拌数48h后,可以得到高比表面的金红石相二氧化钛纳米粒子.改变处理过程温度及酸的种类,可以得到不同组成的纤维状二氧化钛纳米粒子.对盐酸体系进行详细讨论结果表明,在低于60℃时得到的是热力学稳定的金红石单一相,而在高于120℃时得到的是热力学亚稳态的锐钛矿单一相,高于170℃时得到的是锐钛矿及金红石的混合相,显示出与众不同的结晶行为.通过此低温法制备的金红石相二氧化钛在具有较小的吸收禁带的同时,还拥有100n2·g-1以上的比表面积.与锐钛矿相相比,显示了良好的可见光催化活性.     

PTF敏化TiO_2中空微球的制备及可见光催化性能

分别以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球和9-苯基-2,3,7-三羟基-6-荧光酮(PTF)为模板和敏化剂,将水热法与浸渍法相结合,合成了一种新颖的染料敏化TiO2中空微球(PTF-h-TiO2)。通过SEM、FT-IR、XRD、UV-Vis DRS等技术对样品的结构形貌进行表征。以亚甲基蓝(MB)、氯霉素(CAP)为模型反应,分别考察了水热时间、水热温度、模板添加量和煅烧温度对h-TiO2光催化性能的影响,并评价了h-TiO2和PTFh-TiO2的紫外-可见光催化活性。结果表明,当模板添加量为5%(质量分数),水热时间6 h,水热温度120℃及煅烧温度500℃时,h-TiO2具有优异的紫外-可见光催化活性,由此制得的PTF-h-TiO2微球具有良好的可见光催化活性。在氙灯(150 W,400 nm)照射下,PTF-h-TiO2催化降解10 mg/L MB溶液,50 min,其降解率可达98.1%;降解20 mg/L CAP,120 min,其降解率达86.9%。     

水热法合成单斜晶相BiVO4及其可见光催化活性研究

以Bi（NO3）3·5H2O和V2O5作为铋源和钒源,水热合成法成功合成出枝晶状m—BiVO4,采用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱（FT—IR）和紫外一可见光谱（UV—Vis）等方法对样品进行了详细的理化性能表征,结果证明,合成的光催化剂是结晶良好的枝晶状m-BiVO4：m—BiVO4中心微米棒边缘光滑,粗细均匀,平均直径为500nm,长度范围为6—10μm;两侧分枝长度范围在5—8μm,平均直径为400nm。试验选用刚果红作为目标降解有机染料,研究m—BiVO4对其光降解活性,120min内刚果红的光降解率达到了90％。     

复合材料CdS/Al-HMS的制备及可见光催化降解污染物制氢活性研究

采用模板法、离子交换法、沉淀法和浸渍法等多步反应合成了系列CdS/Al-HMS和负载的Pt/CdS/Al-HMS光催化复合材料; 利用XRD、TEM、XRF及UV-Vis漫反射光谱等分析技术对其进行了表征; 研究结果表明: CdS的复合量是影响CdS/Al-HMS复合材料结构的主要因素.当CdS复合量较低时,形成掺杂复合材料; 当CdS复合量较高时,形成纳米复合材料. 载6%Pt后的CdS/Al-HMS光催化复合材料降解甲酸的最高产氢速率为22.3mL/h, 420nm处的表观量子产率为12%.     

可见光催化剂钒酸铋的可控合成及性能研究

采用微波水热法, 以BiVO₃·5H₂O和NH₄VO₃为原料, 通过调控前驱液pH可控合成了不同晶体结构的可见光催化剂BiVO₄。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、拉曼光谱(Raman)和场放射扫描电镜(SEM)等手段对所制备的样品进行了表征和分析, 探讨了不同晶体结构BiVO₄的形成机理; 同时以亚甲基蓝和一氧化氮为降解对象, 考察了样品的光催化性能。结果表明, 当前驱液pH为3~5时, 制备的BiVO₄为四方锆石结构(z-t), 形貌为微米球; 前驱液pH小于2或大于7时, 制备的BiVO₄为单斜白钨矿结构(s-m), 形貌为多面体。这可能是由于前驱液pH的变化, 致使前驱液中钒酸根离子和铋离子的存在形式发生了转变, 进而影响BiVO₄的形成历程, 使得BiVO₄样品的晶体结构、形貌、晶面裸露以及VO₄四面体等发生了改变。光催化试验结果表明, BiVO₄(s-m)光催化活性优于BiVO₄(s-t)。当前驱液pH为9时, 制备的BiVO₄(s-m)样品由于结晶度高、 (040)晶面暴露率高和VO₄四面体畸变程度大, 表现出优异的光催化活性。     

伊红-Y敏化TiO2/SiO2催化剂的制备及可见光制氢性能

采用溶胶一凝胶法和浸渍法制得了Eosin Y染料敏化光催化剂Eosin Y-TiO2和Eosin Y-TiO2/SiO2,以可见光分解水制氢考察了催化剂活性,通过XRD、UV-Vis漫反射、BET和电化学对样品进行了表征.结果表明,伊红-Y敏化使TiO2对400～600nm可见光有强吸收.SiO2复合抑制了TiO2的相转变和晶粒生长,提高了TiO2对染料的吸附和对可见光的吸收,促进了光生电子和空穴的分离,提高了TiO2光催化活性和稳定性.     

S、RE共掺杂TiO2的制备及其可见光分解水制氢性能

采用溶胶-凝胶法制备了系列稀土(La、Eu、Nd、Tb、Er)和硫共掺杂TiO2光催化剂RE/S/TiO2。通过紫外-可见(UV-Vis)漫反射、X射线衍射(XRD)对催化剂进行了表征。以EDTA为电子给体,考察了光催化剂在可见光照射下的制氢活性。研究结果表明,S/TiO2具有可见光活性,稀土掺杂进一步提高了S/TiO2可见光活性,其活性顺序依次为Eu/S/TiO2>La/S/TiO2>Nd/S/TiO2>Tb/S/TiO2>Er/S/TiO2。与纯TiO2和S/TiO2光催化剂相比,稀土掺杂使催化剂的粒径减小,晶格畸变应力增大,从而提高了催化剂可见光制氢活性。     

TiO_2-硅藻土复合光催化剂的制备及其对有机染料的降解

为探索用于染料废水处理的新型矿物材料光催化染料复合剂的合成和效果,采用硅藻土表面包覆TiO2,制备TiO2-硅藻土纳米复合光催化剂,研究不同TiO2包覆量、煅烧温度、干燥温度、催化剂用量因素对复合光催化剂降解次甲基蓝效果的影响。结果表明:复合光催化剂的最佳合成条件为:煅烧温度500℃,干燥温度70℃,TiO2包覆量为25%,复合光催化剂处理次甲基蓝用量1g/L。所制备纳米级TiO2-硅藻土纳米复合光催化剂对次甲基蓝的脱色率可达90%。     

载银TiO2/SiO2可见光催化降解偶氮染料的研究

用不同的方式制备了一系列载银TiO2/SiO2催化剂,并将其应用于可见光降解偶氮染料AO7,并对催化剂进行了XRD谱、SEM和BET表征.结果表明,Ag 的掺杂对催化剂的活性没有影响,而A0的掺杂能明显促进催化剂的活性,Ag0的最佳浓度为1%.在TiO2/可见光体系中,Ag0对催化剂活性的提高是因为A0加速了电子向溶解氧的转移,从而减少了染料正碳自由基和电子的复合.