固相反应法制备铌酸铁光催化剂降解甲基橙

以Fe3O4和Nb2O5为原料,采用固相反应法制备铌酸铁光催化剂,评价了其光催化降解甲基橙的活性。研究了n(Fe)∶n(Nb)、煅烧温度、光催化剂质量浓度和光催化反应时间对光催化降解率的影响。700℃以下的煅烧产物中生成了FeNb2O6,800℃以上的煅烧产物中生成了FeNbO4。将n(Fe)∶n(Nb)为0.8的Fe3O4和Nb2O5在700℃煅烧8h可以制备出活性最佳的铌酸铁光催化剂。NiO的掺杂不能提高铌酸铁的光催化能力。当ρ(甲基橙)为10mg/L,ρ(光催化剂)为4g/L时,光催化降解效率最大,光照时间为180min时,甲基橙的η(降解率)为72.7%。     

固相反应法制备CuNb_2O_6的光催化降解甲基橙活性

采用固相反应法制备铌酸铜光催化剂,评价其光催化降解甲基橙的活性。研究摩尔比n(Cu)/n(Nb)、煅烧温度、煅烧时间、光催化剂浓度和光催化反应时间对光催化降解率的影响。结果表明:将n(Cu)/n(Nb)=1:1的CuCO3·Cu(OH)2·H2O和Nb2O5在800℃煅烧5h,可以制备出光催化活性最佳的铌酸铜。扫描电镜和X射线衍射结果显示:制备的铌酸铜为近似圆球形颗粒,物相为CuNb2O6,晶粒尺寸为103nm。煅烧时间延长并不能促使CuNb2O6晶体长大。当CuNb2O6浓度为6g/L时,催化剂的光催化降解效率最大。     

TiO2-硅藻土复合光催化剂降解二甲基甲酰胺研究

以硅藻土为固体活性添加物,采用溶胶-凝胶法水解钛酸四丁酯制备硅藻土负载TiO2复合光催化剂。以二甲基甲酰胺(DMF)溶液的光催化降解为模型反应,研究制备条件中煅烧温度、溶胶pH值、H2O与Ti(OR)4的量比、涂覆次数等条件对光催化活性的影响。结果表明,合成复合催化剂的最佳煅烧温度为500℃、溶胶pH值为1.3、H2O与Ti(OR)4的量比为15.75、涂覆次数为3次;在300W紫外光照射、反应2h、催化剂投量为1g/L、DMF的质量浓度为200mg/L时,最大降解率为84.27%,表现出较强的光降解性。     

新型可见光活性In_2O_3-CaIn_2O_4复合光催化剂的制备及性能

通过化学共沉淀法原位合成了新型可见光活性的In2O3-CaIn2O4复合光催化剂.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、电子能谱及紫外-可见漫反射光谱(diffuse reflectance spectroscopy,DRS)等测试手段对复合光催化剂进行了表征.以可见光(波长λ>400nm)为光源,甲基橙染料为目标降解物,考察了In2O3-CaIn2O4样品的光催化活性.结果表明:通过控制合成温度可得到不同In2O3和CaIn2O4相对含量的In2O3-CaIn2O4复合光催化剂,晶粒形貌呈立方体或长方体,粒径随合成温度升高而增加.DRS结果表明:复合光催化剂在可见光区具有良好的吸收性能.In2O3-CaIn2O4复合光催化剂具有良好的可见光催化活性;15b后,甲基橙的降解率达到了97%.这种新型复合光催化剂的可见光催化活性提高的原因,可能是由于催化剂中复合半导体结构的光生载流子高效分离造成的.     

聚合物前驱体法制备光催化剂Sr_2Bi_2O_5及其光催化性能的研究

以Bi(NO3)3.5H2O、Sr(NO3)2为原料,采用柠檬酸为金属配位剂、水为溶剂、乙二醇为酯化剂,通过聚合物前驱体法(PC)制备了光催化剂Sr2Bi2O5粉体。研究了Sr2Bi2O5晶相的形成过程,并对光催化剂的表面形貌、比表面积和光吸收性能进行了分析。以可见光下亚甲基蓝的光催化降解为模型反应,考察了光催化剂的催化性能。结果表明,在700℃下煅烧1 h即可制备具有正斜方晶型的Sr2Bi2O5。相对于传统固相反应法(SSR),聚合物前驱体法制备的光催化剂粒径小,比表面积大,光吸收性能有所增强。光催化实验表明,聚合物前驱体法制备的Sr2Bi2O5对亚甲基蓝的降解率为95.8%,明显优于固相法制备的Sr2Bi2O5(降解率为46.7%)。实验还研究了催化剂用量和催化时间对降解效率的影响。     

C_3N_4催化剂的制备及光催化性能研究

采用煅烧法制备了C_3N_4光催化剂,并利用沉淀法制备了AgBr/C_3N_4复合光催化剂,以甲基橙(MO)为模拟污染物,对制备样品的光催化降解染料污染物的性能进行了研究。甲基橙光催化降解实验的结果表明,制备C_3N_4光催化剂的最佳制备条件为在煅烧温度575℃下煅烧2h;AgBr的引入显著提高了催化剂的光催化活性。     

CdS纳米粒子的室温固相反应制备及其光催化活性研究

以牛血清白蛋白为稳定剂,采用CdSO4.8H2O、硫脲和NaOH之间的室温固相反应制备了高分散立方晶相粒径为4~5 nm的CdS纳米颗粒。用X射线洐射(XRD)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)对CdS纳米颗粒的相组成,形貌和粒径等进行了表征。以甲基橙降解脱色为探针反应,研究了自然光照条件下,CdS纳米颗粒的光催化活性,即光催化剂用量,试液的pH值,光照及时间等与甲基橙脱色率的关系。在最佳光催化剂用量为0.2 g,最佳pH值为1时,太阳光照射1 min,甲基橙降解率可达99%以上,表明由室温固相反应制备的CdS纳米颗粒,具有优异的光催化活性。     

漂珠基复合光催化剂降解印染废水的研究

利用溶胶凝胶法实现了N掺杂改性的Ti O2在粉煤灰漂珠(FAC)表面的负载,成功制备出N-Ti O2/FAC复合光催化剂。以亚甲基蓝为降解对象,研究了不同煅烧温度、不同N掺杂量的复合光催化剂在可见光条件下的光催化活性与反应动力学性能。试验表明:煅烧温度为450℃,N掺杂量为25%的条件下制备的N-Ti O2/FAC光催化降解亚甲基蓝的效果最优,对亚甲基蓝的降解效率比N-Ti O2高10%,比Ti O2/FAC高40%,且该催化剂漂浮于水面可通过相分离得以回收。     

负载型二氧化钛的制备与性能结构研究

采用活性催化剂载体γ-Al2O3负载二氧化钛制备光催化剂。采用溶胶-凝胶法得到负载型的TiO2,在450℃下煅烧得到最终样品。研究了不同γ-Al2O3负载量的光催化剂对甲基橙的降解效果,并对其进行了FT-IR、XRD、EDS、TG、SEM、FESEM等表征。结果表明:煅烧后的样品TiO2表面负载有γ-Al2O3,TiO2晶相主要以锐钛矿相和金红石相存在,随着γ-Al2O3负载量的提高,金红石的比例越来越少,主要以锐钛矿相存在,但γ-Al2O3负载量过高时,锐钛矿相特征趋于消失。通过对比不同负载比例的光催化剂降解效果,得出最佳催化效果的γ-Al2O3负载量为20%～25%,过高地负载γ-Al2O3会对紫外光线产生遮挡作用,影响光降解率。     

纳米TiO_2/Cu_2O光催化降解活性艳红X-3B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_2,合成了TiO_2/Cu_2O复合光催化剂,并对合成的TiO_2和TiO_2/Cu_2O进行SEM和XRD表征。在高压汞灯照射下,采用TiO_2/Cu_2O复合光催化剂对活性艳红X-3B进行光催化降解反应,考察了n(Ti~(4+))∶n(Cu~(2+))、pH、反应温度等因素的影响。结果表明,在高压汞灯照射下,与纳米TiO_2相比,TiO_2/Cu_2O的光催化降解效果得到明显提高。以0.01gTiO_2/Cu_2O复合物为光催化剂,在高压汞灯照射下,降解100mL20mg/L的活性艳红X-3B溶液,起始pH为1,水浴温度为60℃,反应60min,活性艳红X-3B最佳降解率为83.6%。