SnO2/ZnO复合氧化物的制备及对亚甲基蓝的光催化性能研究

本文以SnCl4·5H2O、ZnCl2、氨水为原料,采用共沉淀法制备出SnO2/ZnO复合光催化剂,用XRD测试手段对其进行了表征,并以降解亚甲基蓝为模型反应,用分光光度计测定亚甲基蓝降解前后的吸光度,考察了不同条件下制备的复合氧化物的光催化活性,讨论了影响亚甲基蓝降解率主要因素。结果表明,ZnO复合SnO2后,光催化活性明显优于纯ZnO,且经400℃焙烧1.5h制得的复合光催化剂具有较高的光催化活性,利用该复合光催化材料降解有机染料废水是一种可行的方法。     

ZnO/石墨烯复合光催化材料的制备及性能研究

本文采用将ZnO与石墨烯制成复合光催化材料并使其催化分解亚甲基蓝的方法来研究光催化剂对污染物的分解效率。采用扫描电镜分析(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等方法对所制备的光催化剂样品进行表征,通过表征结果可以看到石墨烯均匀的生长在纳米ZnO六方晶型结构上,表明ZnO/石墨烯复合光催化材料已经成功制备。通过使用光催化剂对亚甲基蓝的降解考察了其光催化性能,结果表明醇热法制备的ZnO/石墨烯复合材料对亚甲基蓝具有很好的光催化降解效果。     

PW_(12)/PANI/ZnO复合材料光催化降解亚甲基蓝

以PW12/PANI/ZnO为光催化剂。在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水亚甲基蓝溶液的光催化降解的反应,讨论了催化剂投加量、染料浓度、溶液的pH值对亚甲基蓝降解率的影响。结果表明,亚甲基蓝溶液光催化降解的最佳条件为:pH=3,催化剂投加量为0.012 5 g,染料浓度为5 mg/L,经30 W紫外灯照射90 min后,其降解率为85.84%。     

Nd/ZnO制备及其光催化性能研究

以六水合硝酸锌、六水合硝酸钕和氨水为原料,采用直接沉淀法制备了纯净的氧化锌、掺杂钕的Nd/ZnO光催化剂,分别以甲基橙、亚甲基蓝、苯酚为光催化反应的模型化合物,考察了ZnO、Nd/ZnO光催化剂的紫外光催化活性。结果表明,当Nd在ZnO中掺杂质量百分数为0.5%时,三种模型化合物光催化降解率最大(甲基橙光催化降解率为85.9%,苯酚光催化降解率为27.8%,亚甲基蓝光催化降解率为71.2%);在相同条件下,三种模型化合物光催化降解率大小顺序为:甲基橙!亚甲基蓝!苯酚。     

稀土掺杂对ZnO材料结构及光催化性能的影响研究

为提高ZnO光催化性能采用超声波辅助微波水热法分别制备了ZnO、Nd/ZnO及Dy/ZnO光催化材料,利用XRD、SEM、FESEM、XPS及亚甲基蓝降解实验对样品的结构与性能进行了表征.研究表明:掺杂Nd及Dy有助于促进六方纤锌矿结构ZnO晶体的生长.与纯ZnO相比,掺杂Nd及Dy促进了样品表面羟基化及氧的吸附,从而提高了ZnO的光催化活性.采用超声波辅助微波水热法制备的样品光催化性能优异,紫外光辐照4h后,ZnO、Nd/ZnO、Dy/ZnO样品对亚甲基蓝的降解率分别为89.69％,91.01％,91.13％.     

溶剂热法制备Ag/ZnO纳米复合材料及其光催化性能的研究

用溶剂热法制备了Ag/ZnO纳米复合材料,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散谱点(EDS)分析了复合材料的表面形貌及结构.以亚甲基蓝为模拟污染物,在紫外光照射下考察了纳米Ag/ZnO复合材料的光催化活性.结果表明,一定量银沉积能有效地改善ZnO时亚甲基蓝的光催化降解性能.     

ZnO/氧化石墨烯复合材料的制备及其可见光催化性能

以均匀沉淀法制备纳米ZnO,并将其负载在氧化石墨烯(GO)上制得了ZnO/GO复合材料。XRD、TEM、UV、PL等证实在GO表面分散着颗粒均匀的ZnO纳米颗粒,GO与ZnO纳米颗粒之间存在电子转移效应,抑制ZnO中光生电子空穴对的复合,提高了ZnO的可见光催化性能;考察了复合材料在模拟太阳光条件下降解亚甲基蓝的光催化性能,当GO添加量为10%时,模拟太阳光照射90 min后,对亚甲基蓝的降解率达到97.2%,经过10次循环使用后降解率没有明显降低,复合材料的可见光催化活性明显优于纯的纳米ZnO,同时ZnO/GO复合材料对部分工业染料也有很好的降解活性。     

ZnO/氧化石墨烯复合材料的制备及其可见光催化性能?

以均匀沉淀法制备纳米ZnO,并将其负载在氧化石墨烯(GO)上制得了ZnO/GO复合材料。XRD、TEM、UV、PL等证实在GO表面分散着颗粒均匀的ZnO纳米颗粒,GO与ZnO纳米颗粒之间存在电子转移效应,抑制ZnO中光生电子空穴对的复合,提高了ZnO的可见光催化性能;考察了复合材料在模拟太阳光条件下降解亚甲基蓝的光催化性能,当GO添加量为10%时,模拟太阳光照射90 min后,对亚甲基蓝的降解率达到97.2%,经过10次循环使用后降解率没有明显降低,复合材料的可见光催化活性明显优于纯的纳米ZnO,同时ZnO/GO复合材料对部分工业染料也有很好的降解活性。     

微波辐射法研制复合半导体光催化材料TiO2/ZnO

采用微波辐射法制备了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO,利用X射线衍射(XRD)测试技术对TiO2/ZnO复合型半导体光催化材料进行了表征。用甲基红模拟有机废水,在高压汞灯模拟日光光照的条件下,研究了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO光催化降解有机废水的过程,并在相同的条件下,与机械研磨法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO的光催化性能进行了对比实验。研究结果表明,微波辐射法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO具有很好的光催化性能,TiO2/ZnO投加量为0.5g.L-1时,其具有良好的光催化脱色性能,经1h光照,对甲基红的光降解效率可以达到100%。随着溶液初始浓度增加,甲基红的降解率增大。     

CaF_2/ZnO的制备及光催化性能研究

ZnO因其费用低、活性高、无毒等特点,在光催化领域有着广泛的应用前景。通过向ZnO中掺入其它物质制备复合材料,可以达到调控ZnO的光催化性能的目的,扩大ZnO的具体应用范畴。以ZnO为主体研究材料,向ZnO中加入不同质量比的CaF_2,通过沉淀法制备CaF_2/ZnO复合材料。利用x-射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对此复合材料的晶相、组份及微观结构进行表征。通过紫外-可见吸收光谱研究该复合材料在可见光、紫外光下降解亚甲基蓝的效率,发现与纯ZnO相比,可见光下CaF_2/ZnO复合材料对亚甲基蓝的降解效率随着掺入CaF_2的质量比的提高,呈现先下降后升高的趋势;而紫外光下CaF_2/ZnO复合材料对亚甲基蓝的降解效率都要比纯ZnO要高。     

SnWO4/g-C3N4复合光催化剂降解亚甲基蓝溶液

采用溶剂热法制备SnWO_4/g-C_3N_4复合光催化剂,在可见光降解亚甲基蓝实验中研究复合催化剂的光催化性能。考察催化剂投加量、亚甲基蓝溶液初始浓度、溶液pH值、盐效应对光催化性能的影响及SnWO_4/g-C_3N_4复合光催化剂的重复利用性。实验结果表明,在催化剂投加量1.0 g·L~(-1)、亚甲基蓝溶液初始浓度15 mg·L~(-1)和溶液pH值7.08时,在可见光条件下反应3 h,亚甲基蓝溶液脱色率达到94.2%;NaCl对光催化降解亚甲基蓝具有抑制作用,加入10 mmol·L~(-1)的NaCl溶液后亚甲基蓝的脱色率降为76.0%;复合光催化剂循环使用5次后,暗吸附后光照3 h,亚甲基蓝溶液的总脱色率仍可达到78.7%,重复利用性良好。     

N、Mo共掺杂TiO_2光催化剂的制备及对亚甲基蓝降解性能研究

以硫脲、钼酸铵和钛酸四丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的和N、Mo共掺杂的TiO2光催化剂。用紫外-可见吸收光谱对制备的催化剂样品进行了表征,考察了不同条件下光催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化活性。试验结果表明,N、Mo共掺杂使TiO2催化剂的吸收带边位置发生了红移;在可见光条件下,0.125 gN、Mo共掺杂TiO2(n(N)∶n(Mo)=2∶1)、pH值为6.20、温度为30℃的体系对质量浓度为20 mg/L的亚甲基蓝溶液的脱色效果最好。     

可见光响应的铁掺杂二氧化钛的制备及其光催化性能研究

以硝酸铁、硫酸氧钛为出发原料,通过直接化学法合成了锐钛矿型的Fe掺杂的Ti O2纳米光催化剂;通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、紫外-可见-近红外分光光度计、热差热重分析仪对样品的结构以及性能进行了表征。结果表明:Fe掺杂的纳米Ti O2光催化剂的紫外吸收光谱和纯Ti O2相比,吸收带边发生红移,光响应范围拓展到在可见光区域;Fe的掺杂可以提高Ti O2的光催化性能,其中1%的Fe-Ti O2对亚甲基蓝的光催化活性最高。在模拟可见光条件下,Fe-Ti O2表现出了较优的光催化性能,光照10 min后,降解率高达83.9%。     

银掺杂二氧化钛/活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究

为提高二氧化钛/活性炭（AC）复合材料对可见光的利用率,基于溶胶-凝胶法制备了银掺杂的二氧化钛/活性炭复合光催化剂。利用一系列测试方法对光催化剂进行了表征,通过亚甲基蓝（MB）和Cr（Ⅵ）废水的降解效果研究了其光催化活性。结果表明,掺杂银的材料,吸附性能和可见光下的光催化性能均得到提升。在材料投加量为400 mg/L情况下,银-二氧化钛/AC复合光催化剂在30 min内对10 mg/L MB溶液的降解率达到98.55%,在60 min内对20 mg/L MB溶液、10 mg/L Cr（Ⅵ）溶液的降解率分别达到76.92%和53.90%;与未掺杂的材料相比,降解率分别提升了14%、47%、137%。这是由于Ag纳米颗粒可以有效地俘获价带电子,减少电子空穴的复合,从而提高了光催化效果。     

Ag-BiVO4／MCM-41制备表征及光催化性能研究

采用浸渍法将Ag-BiVO4固载于MCM-41介孔分子筛上,制备了Ag-BiVOdMCM-41新型复合可见光催化荆,用IR、XRD、SEM等分析测试手段对其进行了结构和性能表征。分析表明：Ag-BiVO4光催化剂为单斜耜结构,复合光催化剂具有较大的比表面积。在λ〉400nm的可见光照射下,以降解亚甲基蓝溶液进行了光催化剂的光催化性能评价。实验结果表明,Ag—BiVO4/MCM-41具有高的可见光催化活性,且具备良好的吸附性能和高的光催化效率。     

Fe2O3-SnO2催化剂降解亚甲基蓝的实验研究

用共沉淀法合成了Fe2O3-SnO2复合光催化剂，在可见光下用该催化剂对亚甲基蓝溶液的降解进行了研究。结果表明，光降解脱色效率与亚甲基篮的光照强度，pH值及催化剂的原料配比等因素有关。     

纳米磁载催化剂WO3/TiO2/SiO2/Fe3O4的制备及其光催化性能

以硫酸铁铵为原料,通过水解-还原法制备了磁基体Fe3O4,采用溶胶-凝胶法得到易于磁分离回收的纳米磁载光催化剂WO3/TiO2/SiO2/Fe3O4,利用TEM进行了表征.研究了焙烧温度、WO3掺杂量等因素对光催化剂催化活性的影响.在紫外灯照射下该催化剂对亚甲基蓝1 h的脱色率可达93%以上.     

花簇状g-C3N4/Bi2MoO6微球的制备及光催化降解模拟染料废水

以酵母为生物模板，通过水热-牺牲模板法制备得到了花簇状g-C3N4/Bi2MoO6复合微球，利用XRD、SEM、TEM、FT-IR、DRS、光电流响应以及氮气吸附-脱附等手段对样品的晶体结构、微观形貌、光吸收和比表面积等性能进行表征，并对样品可见光催化降解亚甲基蓝（MB）模拟染料废水的性能和机理进行探讨。实验结果表明：水热-牺牲模板法可实现g-C3N4与Bi2MoO6在生物模板表面的成功复合，样品分散性良好，微球直径约为8μm，表面呈花簇状，比表面积达11.6007m2/g。在可见光下复合微球对亚甲基蓝模拟染料废水表现出较高的光催化降解活性，当催化剂添加量为1g/L，可见光照射120min后，初始浓度为15mg/L的亚甲基蓝废水降解率高达96%以上。机理分析证实花簇状复合微米球表面g-C3N4与Bi2MoO6形成的Z型异质结有效降低了电子-空穴的复合率，显著提升了对模拟染料废水的可见光催化性能。     

热处理温度对La-TiO_2光催化降解亚甲基蓝的影响

La-TiO_2热处理温度分别为350℃、550℃和750℃,热处理时间1 h,采用红外光谱和紫外-可见分光光度计等研究热处理温度对La-TiO_2光催化性能的影响。结果表明,热处理的LaTiO_2对亚甲基蓝的光催化降解过程符合一级动力学模型,550℃热处理的La-TiO_2光催化活性最高,光催化反应动力学常数k=0.002 201 min-1。     

Improved photocatalytic performance of Gd and Nd co-doped ZnO nanorods for the degradation of methylene blue

This paper reports the synthesis of pure ZnO, Gd and Nd co-doped ZnO nanorods based nanocomposites via simple hydrothermal method. Subsequently, the prepared photocatalysts were characterized using XRD, SEM/EDX, TEM, UV–visible and PL spectroscopy. The XRD results demonstrate that Gd and Nd ions were incorporated into ZnO lattice in the synthesized ZnO based nanocomposites and showed hexagonal wurtzite structure. The SEM and TEM results show that nanorods having nanoscale diameter and length were successfully synthesized by hydrothermal method. The UV–visible spectroscopy verified that the band gap of ZnO was reduced due to incorporation of Gd and Nd into ZnO photocatalyst. Similarly, Gd and Nd incorporation into ZnO was found effective to reduce the recombination of electrons and holes as confirmed by PL spectroscopy. Moreover, the prepared nanocomposites with various atomic ratios (0.5–2%) were tested for photocatalytic degradation of methylene blue (MB), under visible light irradiation. The highly efficient and optimized 1.5% Nd/ZnO nanocomposite demonstrated enhanced photocatalytic performance for the degradation of methylene blue compared to pure ZnO and other nanocomposites. Furthermore, the recycling results show that the 1.5% Nd/ZnO nanocomposites displayed good stability and long-term durability. These finding suggest that the ZnO based nanocomposite could be efficiently used in various energy and environmental applications.