钒酸铋的制备及可见光降解罗丹明B的研究

以偏钒酸铵和碳酸铋为原料,用NaOH调节体系pH,水热法合成钒酸铋（BiVO₄）光催化剂。利用XRD和UV-Vis漫反射对样品的晶型结构和光吸收特性进行表征分析。以罗丹明B为目标降解物,卤素灯（λ＞400 nm）为光源,探讨水热温度、水热时间对合成BiVO₄催化剂的可见光催化活性影响。结果表明,在水热温度为200 ℃、水热时间为8 h的条件下合成的钒酸铋光解效率最高。实验还研究了罗丹明B水溶液pH、催化剂投加量对光催化罗丹明B降解率的影响。结果表明,在罗丹明B水溶液pH为3、初始质量浓度为10 mg/L、每60 mL溶液催化剂投加量为0.4 g时能达到较好的光催化效果,反应2 h后降解率可达97%。     

铌酸钾水热合成及其光催化性能的研究

以氢氧化钾和氧化铌为原料,通过水热法合成了结晶度高、呈片层结构的铌酸钾（K₄Nb₆O₁₇）微晶。通过XRD、SEM等手段考察了水热反应温度、反应时间和铌钾比对晶相和形貌的影响,研究了该材料对有机染料罗丹明的光催化降解性能。实验得到合成铌酸钾的最佳条件：水热反应为24 h、反应温度为240 ℃、钾铌物质的量比为7、催化剂用量为30 mg、反应时间为100 min。在此最优条件下,可实现对20 mg/L的罗丹明溶液的快速降解。     

多孔钒酸铋的制备及其光催化性能

作为一种新型高效的可见光催化剂,钒酸铋已经成为目前研究人员研究的重点。本实验采用硝酸铋和偏钒酸铵作为反应原料,白炭黑作为模板剂,利用水热反应,制备了不同形貌的钒酸铋材料。光催化降解罗丹明B以及电化学性能均表明当Si与Bi元素摩尔比为1时,材料的光催化性能最好,扫描电子显微镜也表明其具有较为规整的形貌以及较多的孔数,同时,孔富集于特定的晶面,使得富集空穴的表面有更大的接触面积,进而提高了氧化性能。     

水热法制备BiVO_4及其光催化性能研究

采用水热反应法并改变反应条件制备不同形貌和晶体结构的BiVO4可见光催化剂,并探讨不同形貌BiVO4的形成机制及其光催化活性的影响因素。借助X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及固体紫外-可见漫反射光谱(DRS)对产品进行表征,并在可见光(λ420 nm)照射下考察其降解亚甲基蓝(MB)的光催化性能。结果表明,高温更有利于单斜型钒酸铋的生成,反应初始pH值对钒酸铋的形貌影响较大。反应过程中,前驱液中的颗粒通过溶解再结晶、定向聚集自组装、熟化过程最终形成不同形貌的钒酸铋颗粒。钒酸铋的光催化降解速率主要受其晶粒粒径和晶体微观应变的影响,晶粒粒径越大,微观应变越小,结晶度越好,降解速率越高。     

水热法制备BiVO_4及其光催化性能研究

采用水热反应法并改变反应条件制备不同形貌和晶体结构的BiVO4可见光催化剂,并探讨不同形貌BiVO4的形成机制及其光催化活性的影响因素。借助X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及固体紫外-可见漫反射光谱（DRS）对产品进行表征,并在可见光（λ〉420 nm）照射下考察其降解亚甲基蓝（MB）的光催化性能。结果表明,高温更有利于单斜型钒酸铋的生成,反应初始pH值对钒酸铋的形貌影响较大。反应过程中,前驱液中的颗粒通过溶解再结晶、定向聚集自组装、熟化过程最终形成不同形貌的钒酸铋颗粒。钒酸铋的光催化降解速率主要受其晶粒粒径和晶体微观应变的影响,晶粒粒径越大,微观应变越小,结晶度越好,降解速率越高。     

新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

采用水热合成法制备BiOBr可见光催化剂,选择适合的溴源,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、Uv-vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征。研究了BiO-Br可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃、水热反应时间为8h的条件下,制备的BiOBr纳米材料具有很好的光催化活性,在降解罗丹明B染料时降解率达93%,BiOBr的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.69eV。     

新型钒氧簇合物(BiVO_4)的光催化性能研究

钒氧簇合物作为一类同多酸类的化合物,很可能具有一些光催化性质。本文以硝酸铋、偏钒酸铵为原料,采用水热合成法制备了钒酸铋;以可见光光催化解罗丹明B作为模型反应,详细考察了合成条件(模板剂种类、陈化时间、晶化温度),并采用X-射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)和紫外-可见漫反射(UV-Vis-DRS)等手段对样品的理化性能进行了详细表征。结果表明:BiVO4的最佳合成条件是以四丙基氢氧化铵为模板剂,陈化时间为1d,晶化温度为170℃;在可见光下对罗丹明B具有良好的光催化性能,辐照5h,罗丹明B溶液的脱色率可达90.6%。     

低温水热纳米二氧化钛分散液制备工艺探索研究

通过采用低温水热法制备了锐钛矿型纳米二氧化钛分散液,研究了钛源与尿素比例、水热反应温度、水热反应时间对纳米催化剂性能的影响,同时通过光还原法对纳米分散液中的纳米二氧化钛进行了铂(Pt)纳米沉积,探索了Pt掺杂量对催化剂性能的影响,罗丹明B(Rh B)脱色降解实验,结果表明,最佳反应条件为:硫酸钛与尿素的比例1:1.5,水热温度85℃,反应时间18h,纳米Pt沉积载量为1.5%。     

纳米TiO2/AC光催化降解罗丹明B废水的研究

采用负载型纳米TiO2/AC在流化床反应器中降解罗丹明B染料废水。试验结果表明,罗丹明B的光催化降解率受反应条件的影响较大,其最佳工艺条件：进水罗丹明B质量浓度80mg／L、催化剂为10g／L、pH2．5、H2O2投加量3．5mL／L、反应时间30min,此条件下罗丹明B的光降解率可高达96．1％。     

含钛炉渣制光催化剂催化降解罗丹明B废水的研究

用含钛炉渣制备了光催化剂GN,通过催化降解罗丹明B废水,分析了催化剂投加量,废水pH值等因素对脱色率的影响.实验结果表明:催化剂GN具有较高的光催化活性,选取适当的催化剂投加量以及合适的废水pH值有助于罗丹明B的降解,GN最佳投加量为0.25g·L-1,适宜的废水pH值为2.当罗丹明B废水浓度为25mg·L-1时,在最佳条件下,光催化反应1h后,罗丹明B废水的降解率达95％以上.     

Bi/BiOI复合光催化剂的原位生成及其可见光催化性能

以Bi(NO_3)·5H_2O为铋源、NaI为碘源、葡萄糖为还原剂,采用一步水热法原位生成了高效Bi/BiOI复合光催化剂。以罗丹明B为目标降解物,考察水热反应温度、反应时间及葡萄糖用量对Bi/BiOI光催化性能的影响。     

Bi/BiOI复合光催化剂的原位生成及其可见光催化性能

以Bi(NO_3)·5H_2O为铋源、NaI为碘源、葡萄糖为还原剂,采用一步水热法原位生成了高效Bi/BiOI复合光催化剂。以罗丹明B为目标降解物,考察水热反应温度、反应时间及葡萄糖用量对Bi/BiOI光催化性能的影响。     

超声协同g-C3N4光催化降解罗丹明B的研究

采用高温热解法制备石墨相氮化碳,采用XRD对制备样品进行表征,并将g-C_3N_4催化剂用于超声协同下光催化降解罗丹明B。探究了超声与光催化对降解罗丹明B的协同作用,以及超声功率、溶液初始pH、光催化剂浓度和罗丹明B初始浓度等对罗丹明B降解效果的影响,对催化剂的循环催化性能进行了测试,并对超声协同光催化降解罗丹明B的主要活性物质和机理进行讨论。结果表明:超声功率为300 W,溶液初始pH=4,g-C_3N_4质量浓度为4 g/L,罗丹明B初始质量浓度为15 mg/L时,对罗丹明B的降解效率最佳,100 min去除率能达到近100%,且主要活性物质为·OH和·O~(2-)。     

二氧化钛-钒酸铋复合材料光催化降解布洛芬的研究

为综合二氧化钛、钒酸铋光催化剂的性能,制备了二氧化钛-钒酸铋复合光催化剂,并以布洛芬为目标降解物,与二氧化钛、钒酸铋光催化剂的光催化性能进行了对比。以钛酸丁酯为原料,加入无水乙醇、盐酸、去离子水,采用凝胶法制备了二氧化钛光催化剂;以五水硝酸铋、偏钒酸铵为原料,加入浓硝酸、氢氧化钠,制备了钒酸铋、二氧化钛-钒酸铋复合光催化剂。此制备方法简便、高效。在可见光照射下,使用二氧化钛、钒酸铋、二氧化钛-钒酸铋3种光催化剂对布洛芬进行光催化降解,并将3种光催化剂分别联合过氧化氢对布洛芬进行光催化降解,考察了3种光催化剂的光催化性能。结果表明,未加入过氧化氢条件下,3种光催化剂的光催化性能由大到小的顺序为二氧化钛-钒酸铋、二氧化钛、钒酸铋;加入电子捕获剂过氧化氢后,提高了光催化剂降解布洛芬的效率,减少了电子-空穴对的复合速度,并且3种光催化剂的光催化性能由大到小的顺序为二氧化钛-钒酸铋、钒酸铋、二氧化钛。     

铁掺杂的多孔SiO_2对罗丹明B的吸附和助催化降解研究

双氧水降解水中污染物是较为常见的处理方法,但是双氧水的见光易分解影响了它的降解效率。利用溶胶-凝胶、高温煅烧法制备Fe/SiO_2催化剂,在多孔材料的表面负载提高催化剂的催化效率。通过紫外分光光度法测量罗丹明B的吸光度,从而探究不同的单一变量pH值、催化剂用量、反应温度、降解时间及H_2O_2的用量对催化降解罗丹明B的影响。研究结果表明,不同的单一变量对罗丹明B溶液降解的效果不同,根据实验结果得出处理罗丹明B的最佳条件为:最佳pH值为4、Fe/SiO_2催化剂最佳用量为0.05g、最佳反应温度为25℃、最佳反应时间为45min、H_2O_2的最佳用量为0.5mL。     

铁酸镁催化降解废弃塑料的初步研究

采用水热合成法制备铁酸镁,将其用于催化降解废弃塑料(PET)。考察水热反应的温度、时间和酸度等反应条件。在单因素实验优化MgFe_2O_4催化剂的制备工艺条件。实验研究表明在反应时间为10 h,反应pH为10.5,温度为210℃时制备出的MgFe_2O_4催化剂的催化效果最好,降解产物对苯二甲酸二乙二醇酯的收率最大达到80.7%。     

碳酸银光催化性能研究

银系光催化剂制备方法简单且带隙较窄,在可见光照射下具有良好的光催化效果,因此受到人们的广泛关注。以罗丹明B为降解物,在模拟可见光条件下利用碳酸银进行光催化降解实验,比较同等条件下碳酸银和二氧化钛的光催化性能,探究了碳酸银在不同pH、降解物质量浓度和催化剂投加量条件下的光催化活性,并利用总有机碳（TOC）分析矿化程度。通过X射线衍射仪（XRD）、激光拉曼光谱仪（RRS）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和紫外吸收光谱仪（UV-Vis）对碳酸银进行表征并分析其晶相组成。结果表明,在同等条件下碳酸银对罗丹明B的光催化降解速率远大于二氧化钛,并且在溶液pH小于7、碳酸银投加量为 1 g/L条件下催化剂对质量浓度为5 mg/L的罗丹明B染料的光催化降解效果最好,紫外灯照射100 min后罗丹明B染料降解率达到98%以上,最终矿化率达到66%。     

花状微球结构MoS2的制备及其光催化性能研究

采用简单的水热溶剂法,以钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)为钼源,硫脲(CS(NH2)2)为硫源,通过调控反应温度、反应时间等合成工艺参数,成功制备了花状微球结构的二硫化钼(MoS2)粉末.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对MoS2粉末的结构和形貌进行了表征.结果表明:当反应温度为220℃,反应时间为24 h,反应环境pH=1时,可制备出花状微球结构的MoS2粉末.通过分析MoS2粉末对罗丹明B的光催化降解率研究其光催化性能,对罗丹明B的降解率达到93.83％,是一种理想的光催化材料.     

B-Mo共掺杂BiVO_4光催化降解罗丹明B的研究

通过柠檬酸络合法+浸渍法合成B+Mo共掺杂Bi VO4,并对其进行XRD、SEM和UV-vis表征,研究合成材料的物相、形貌和光吸收性能。将制备的样品用于光催化降解罗丹明B,考察了溶液的初始浓度、p H、催化剂投加量等因素对光催化降解罗丹明B的影响。实验结果表明:罗丹明B的初始浓度为15 mg/L、p H=5、催化剂投加量为0.015 g时,B-Mo共掺杂Bi VO4对罗丹明B有较好的光催化活性,反应50 min后,降解率可达91%以上。     

掺杂可见光催化剂Bi_2WO_6的制备及降解效果研究

笔者采用水热法在不同的条件下(不同温度、不同pH值、不同浓度的表面活性剂)制备了可见光催化剂Bi_2WO_6,同时也掺杂了Fe制备掺杂了Bi_2WO_6,并改变了原材料的配比,制备掺杂了Bi_2O_3-Bi_2WO_6。实验结果表明:Bi_2WO_6的禁带宽度在2.83 eV时有良好的可见光催化性能。Bi_2O_3-Bi_2WO_6拓宽了禁带宽度,使得禁带宽度为3.05 eV。催化剂的光催化活性与催化剂的晶型、颗粒的半径大小、比表面积的大小都密切相关。然而催化剂的形貌、粒径、比表面积又与制备条件密切相关,只有在特定形貌下,粒径小并且均匀的情况下的催化剂的催化活性才好。在酸性条件下由于抑制了硝酸铋的水解,从而制备的催化剂的催化活性优于在碱性条件下制备的催化剂。催化剂在降解罗丹明B的实验中,催化时的去乙基作用使得罗丹明B溶液的主峰发生蓝移,主峰由553 nm移动到了495 nm。催化剂的去乙基作用只有在可见光的照射下才会发生,并且去乙基作用使得光催化降解反应的初速度加快。催化剂的吸附性能影响去乙基反应,吸附性能差的催化剂发生去乙基反应的速度也低。催化剂在降解染料时对染料有选择性,本实验所制备的催化剂对罗丹明B的降解效果高于对甲基橙的降解效果。