氮掺杂二氧化钛的制备及性能

为解决污水降解的问题,利用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为钛源、氨水为氮源、无水乙醇为溶剂制备出N-TiO_2,并通过静电纺丝法制备出PET/N-TiO_2电纺膜,解决了N-TiO_2粉末在水中难以回收的问题;实验研究了样品的光催化性能及重复利用性。结果表明:N-TiO_2具有较好的光催化性能,经过150 min太阳光照射,亚甲基蓝的降解率为90.5%;在此基础上制备的PET/N-TiO_2电纺膜同样具有良好的光催化性能,经过150 min的太阳光照射,亚甲基蓝降解率为86.2%。     

Z型Ag_3PO_4/MoS_2复合微球的构建及其光催化性能

采用化学沉淀法使Ag_3PO_4纳米粒子负载在MoS_2纳米微球表面上获得Ag_3PO_4/MoS_2复合材料,利用X射线衍射、电子显微镜等手段分析其成分和微观结构,并以该复合材料为催化剂催化降解亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO),研究其光催化性能。结果表明:在Ag_3PO_4/MoS_2复合材料制备中改变AgNO_3的浓度,能够使MoS_2上Ag_3PO_4纳米粒子的尺寸及分布发生变化;当AgNO_3的浓度为20.0 mM时,经可见光照射12 min后,Ag_3PO_4/MoS_2复合材料对亚甲基蓝(MB)催化降解效率为100.0%,而经可见光照射30 min后,Ag_3PO_4/MoS_2复合材料对甲基橙(MO)催化降解效率为100.0%,且Ag_3PO_4/MoS_2光催化剂连续四次光催化降解MO后,其降解效率仍保持在90.2%以上。     

ZnO/g-C3N4光催化剂在微流控芯片中的光催化性能

采用浸渍法合成ZnO质量分数不同的ZnO/g-C₃N₄复合光催化剂,分析样品的结构、形态、化学组成和光学性能等. 将制备好的样品固定到微流控芯片中,降解不同的染料（亚甲基蓝、中性红、孔雀石绿、罗丹明B）,评价样品在可见光下的光催化性能. 样品的表征结果表明,在ZnO/g-C₃N₄复合物中,ZnO、g-C₃N₄间存在相互作用,ZnO/g-C₃N₄复合物对可见光的利用更为充分;与g-C₃N₄相比,在ZnO/g-C₃N₄复合物中光生电子-空穴对的复合明显被抑制. 光催化实验结果表明,6 % ZnO/g-C₃N₄具有最佳光催化性能,在光照强度为60 klx,液体流速为20 μL/min时,其对罗丹明B溶液的降解效率为98.9%.多次循环后的光催化降解亚甲基蓝性能研究表明,样品在微流控芯片中进行光催化降解实验具有稳定性和可靠性.     

Eu3+掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。     

ZnO/CuO异质结的构筑及光电催化降解亚甲基蓝研究

为了拓宽ZnO半导体对可见光的响应范围,提高光诱导载流子的分离效率,本实验通过构筑ZnO/CuO异质结对ZnO光电极进行改性,并研究了ZnO/CuO异质结电极光电催化降解亚甲基蓝的性能.实验首先采用浸渍提拉法结合水浴法制备了ZnO纳米棒阵列薄膜,然后采用电沉积法得到ZnO/CuO异质结电极材料.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、电化学测试等对样品结构和性能进行了测试和表征.实验结果表明：复合CuO后的ZnO纳米棒阵列薄膜吸收边发生红移;ZnO/CuO异质结电极比ZnO具有更高的光电催化性能,CuO沉积5 min时光电流密度高达0.95 mA/cm2;模拟太阳光照射下对2 mg/L的亚甲基蓝溶液60 min的降解率达72.8%.     

Co3O4/Ag/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究

以聚酰亚胺薄膜为基体,硝酸银、硝酸钴为银源和钴源,通过离子交换法制备Co_3O_4/Ag/PI复合薄膜,并对样品的结构和形貌进行了表征,通过亚甲基蓝的降解率评价复合薄膜的光催化活性.研究结果表明,通过煅烧实现了将Ag+还原成单质Ag、Co2+氧化成Co_3O_4,并均匀分散在PI表面;与Co_3O_4/PI相比,Co_3O_4/Ag/PI的光催化活性明显提高.在制备Co_3O_4/Ag/PI复合薄膜过程中,Ag+最佳含量为60%(物质的量分数),最佳煅烧温度为270℃,亚甲基蓝120 min的降解率达到94%.复合薄膜循环利用5次后,降解率仍然保持在94%左右,表现出很好的稳定性.     

ZnO/CuO复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究

采用静电纺丝法制备PVP/Zn(CH3COO)2/Cu(NO3)2复合纤维,经烧结得到ZnO/CuO纳米复合纤维。对烧结前后的纤维形貌、纯度和晶型用热重分析仪(TG),X射线能谱仪(EDS),傅里叶红外光谱仪(FTIR),X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)来进行表征。用紫外-可见分光光度计(UV-vis)来表征ZnO/CuO纳米复合纤维对亚甲基蓝溶液的光催化降解情况。结果显示:乙酸锌与硝酸铜的质量比为10∶1时,复合纤维在700℃时烧结剩余样品,其光催化性能相对较好。     

掺铁二氧化钛纳米材料的制备及其表征

通过静电纺丝法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、甲醇/乙酸(质量比为37/3)、钛酸丁酯和不同浓度的FeCl3·6H_2O为前驱体制备了Fe/TiO_2光催化剂,经500℃煅烧3h,得到纳米纤维状Fe/TiO_2.采用FT-IR、SEM、XRD、BET对样品进行表征,并分析样品对亚甲基蓝的光催化降解性能.结果表明,Fe/TiO_2中不含有机物,微观结构为纳米纤维状,适量铁可以增加其结晶度,与纯TiO_2相比,比表面积增加了11.33m2/g;掺铁可以改善TiO_2的光催化性;当铁掺杂浓度为2%时,光催化剂对亚甲基蓝的降解效率可达99%.     

P掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备掺杂P的纳米TiO2光催化剂,将焙烧温度、焙烧时间、冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比、P/Ti物质的量比、加水量和乙醇用量等因素作为实验考察条件,分别在紫外光和可见光条件下,研究P掺杂TiO2制备条件对其光催化降解有机污染物性能的影响。以难生化降解的亚甲基蓝为目标降解物,通过其降解前后浓度的变化考察改性光催化剂的光催化活性。结果表明,适量P的掺杂能够有效促进TiO2纳米粒子的光催化活性。利用溶胶-凝胶法制得的光催化剂,最佳催化剂制备条件为:P掺杂的摩尔分数为6%,600℃焙烧120min,冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比为3∶1,加水体积80mL,乙醇体积60mL,此条件下亚甲基蓝可见光降解率为88.0%。     

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。     

ZnO的绿色合成及光催化降解模拟废水研究

以甘露醇为模板剂,通过绿色合成途径,分别采用化学沉淀法和水热合成法制备ZnO。使用X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行表征,用亚甲基蓝模拟工业废水中的有机污染物,对ZnO样品光催化降解模拟废水的性能进行研究。实验结果表明,2种方法合成的样品均为分散程度较好的六方纤锌矿结构,ZnO样品微粒尺寸随甘露醇用量的增加而减小。通过化学沉淀法得到的ZnO样品表面呈蚕蛹状且内部中空,通过水热合成法得到的ZnO样品呈牡丹花状。以甘露醇为模板制得的ZnO样品均能有效降解亚甲基蓝,催化降解反应符合准一级反应动力学特征。     

(Sr0.6Bi0.305)2Bi2O7/ZnO复合光催化剂的表征及性能研究

为了解决有机污物对环境污染的问题,通过一步水热法合成了(Sr0.6 Bi0.305)2 Bi2 O7/ZnO复合光催化剂.用XRD、SEM、TEM、XPS和UV-Vis DRS对制备的样品进行了表征,并且通过降解亚甲基蓝(MB)评估了样品的光催化活性.测定结果表明,20 wt％(Sr0.6 Bi0.305)2 Bi2 ...     

CuO/SnO_2复合纳米粉体制备与光催化活性

采用特殊液相沉淀法制备了CuO/SnO2复合纳米粉体,通过XRD和TEM对其进行表征;用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝溶液进行了光催化实验。结果表明：本实验条件下制备的CuO/SnO2复合纳米粉体分散性好,粒径分布范围窄,并且具有良好的光催化性能。其中CuO质量分数为70%的CuO/SnO2复合纳米粉体在400℃时焙烧时间30 min的光催化效果最佳,质量浓度为10 mg/L,亚甲基蓝溶液的降解率最佳,60 min时可高达98.7%。     

水热法制备ZnO带/ZnO线复合结构以及光催化性质研究

通过水热法制备ZnO纳米带,再通过二次生长的方法在ZnO纳米线上制备ZnO纳米线.通过扫描电镜、X射线衍射、光致发光等测试手段对样品的形貌、结构和光学性质进行表征.研究在二次生长前后光催化活性的变化,结果表明,ZnO带/ZnO线复合材料对甲基橙降解效果有明显的提高.     

二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂的制备及其降解有机废水

利用Hummers法制得了氧化石墨烯,通过固相合成法制备了二硒化钨,采用常温还原法制备银纳米粒子,将制备的二硒化钨、氧化石墨烯和尿素按照一定比例混合,通过水热合成法制备二硒化钨-氮掺杂石墨烯复合物,以制备的纳米复合物为原料,与银纳米粒子在乙二胺中超声复合得到二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂。利用SEM、XRD、TEM等方法对制备的纳米材料进行了表征。通过光催化降解亚甲基蓝溶液研究复合光催化剂催化性能。实验结果表明:复合光催化剂中银的质量分数为20%时,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的亚甲基蓝溶液,降解效果最佳,可达到97.8%,高于单纯的二硒化钨和传统的二氧化钛光催化剂。同时复合光催化剂对甲基橙、罗丹明B溶液也具有较好的光催化降解作用,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的甲基橙、罗丹明B溶液的降解率分别为56.3%、62.3%左右。     

ZnFe_2O_4及ZnO/ZnFe_2O_4复合材料的光催化性能的研究

采用沉淀法制备出了ZnFe_2O_4及Zn O/ZnFe_2O_4复合材料。利用X衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)对其结构和形貌进行表征。实验结果表明,通过XRD可知制备出ZnFe_2O_4及ZnO/ZnFe_2O_4样品;通过SEM可知ZnFe_2O_4为不规则的颗粒状,ZnO/ZnFe_2O_4为球型且附着有细小颗粒。在模拟太阳光(氙灯)下用0.2 g ZnO/ZnFe_2O_4对100 mL模拟有机废水(20 mg/L的亚甲基蓝)进行实验,降解效率可达89.2%。     

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%。     

N-Ag/ZnO纳米复合材料的合成及模拟日光下的光催化性能

以NH3为N源,通过气氛渗氮法对采用配合物沉淀法制备出的Ag/ZnO纳米材料进行N掺杂,制备出N-Ag/ZnO纳米复合材料。应用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌及吸光性能进行了表征。以甲基橙(MO)为目标污染物,研究了制备产物在模拟日光照射下的光催化性能。结果表明:Ag粒子附着于棒状ZnO表面,N进入ZnO晶格;N掺杂能够显著提高Ag/ZnO纳米复合材料的光催化性能及其稳定性,以N-Ag/ZnO为光催化剂,在模拟日光下照射降解MO 100min,MO的降解率达到100%,较Ag/ZnO提高25%,且放置30d后光催化性能基本保持不变。     

SiO_2含量对TiO_2/SiO_2吸附性能与光催化活性影响研究

采用溶胶凝胶法制备不同SiO_2摩尔含量的TiO_2/SiO_2复合光催化剂,以亚甲基蓝(MB)的物理吸附降解与光催化降解为探针反应,分别评价了TiO_2/SiO_2复合光催化剂的物理吸附性能和光催化性能,并采用XRD、BET对样品结果进行了表征。结果表明,适量的SiO_2引入可改善光催化剂的孔结构,一定程度上提高材料物理吸附能力,有效提高光催化性能,对亚甲基蓝的光降解率可达76%;而过高的SiO_2引入可显著提高材料的比表面积,平均孔径相对较小,但抑制TiO_2的结晶,晶型表现为无定型结构,对亚甲基蓝的降解主要表现为物理吸附降解而无光催化作用。     

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.