铁酸铋光催化剂改性的研究进展

铁酸铋是一种钙钛矿型半导体光催化剂,因具有合适的光学带隙,良好的化学稳定性及可见光吸收性等特点而备受青睐。然而,铁酸铋的光生电子空穴对复合率高,载流子效率较低,导致其光催化活性较弱,限制了其实际应用。在概述铁酸铋结构和光催化机理的基础上,着重综述了贵金属沉积、半导体复合、金属离子掺杂等铁酸铋改性方法的作用机理与研究进展,探讨了铁酸铋光催化剂未来的研究方向。     

铁酸铋光催化剂改性的研究进展

铁酸铋是一种钙钛矿型半导体光催化剂,因具有合适的光学带隙、良好的化学稳定性及可见光吸收性等特点而备受青睐.然而,铁酸铋的光生电子-空穴对复合率高,载流子效率较低,导致其光催化活性较弱,限制了其实际应用.在概述铁酸铋结构和光催化机理的基础上,该文着重综述了贵金属沉积、半导体复合、金属离子掺杂等铁酸铋改性方法的作用机理与研究进展,探讨了铁酸铋光催化剂未来的发展方向.     

锌锰共掺杂铁酸铋磁性和光催化性能研究

通过溶胶-凝胶法合成了锌锰共掺杂铁酸铋（BiFeO3）纳米粉体。锌锰共掺杂使得铁酸铋粉体的晶体结构从R3c三角晶型转变成了P4mm立方晶型。样品中的铋、铁均为+3价,掺杂的锰和锌分别以+4价和+2价的价态存在。5%锰掺杂（原子数分数）未对铁酸铋的微观形貌产生显著影响,锌的引入则使得样品的颗粒尺寸增加。锌锰共掺杂铁酸铋的磁性随着锌掺杂量的增加而减弱,使得铁酸铋在可见光区的吸收显著增强。对样品光催化测试结果显示,5%锰和2.5%锌共掺杂（原子数分数）铁酸铋样品具有最好的光催化活性。     

铁酸铋的制备及其在光催化领域的研究进展

不同的制备方法,可以得到不同形貌的BiFeO_3晶体,从而使其具备不同的性能。该材料的制备方法主要有固相反应法、共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。旨在对目前已见报道的BiFeO_3的制备方法进行比较,并对该材料在水处理方面的光催化应用进行了综述。集光催化性及铁电磁性于一身的BiFeO_3,将在光催化领域有着广阔的应用前景。     

燃烧快速制备铁酸铋复合氧化物及光催化研究

本文采用新型燃烧剂抗坏血酸,燃烧法快速制备铁酸铋的复合氧化物.经XRD考察硝酸铁和硝酸铋物质量之比对复合氧化物的影响,电镜表征复合氧化物的形貌、BET表征复合氧化物的比表面积、紫外和红外表征复合氧化物的吸光性能.以甲基橙为目标降解物对铁酸铋的复合氧化物进行光催化研究.本文考察了复合氧化物类型、催化剂用量、溶液酸度、双氧水用量、光照时间对光催化效果的影响.最佳光催化条件为催化剂用量为0.01 g/L,pH值为5,双氧水用量为60 mL/L.BiFeO3在紫外和可见光下均有较好的光催化效果,Bi2Fe4O9只在紫外光下有较好的光催化效果.     

钒酸铋光催化材料的改性研究进展

钒酸铋是一种具有代表性的新型半导体材料,展现出较好的可见光光催化活性。为了进一步提高光催化活性,采用离子掺杂、半导体复合和表面修饰等方法对其进行改性合成了钒酸铋基光催化材料。虽然这些方法能够明显改善光能利用效率,扩大光谱响应范围,但是单一方法改性的钒酸铋基光催化材料的光催化效率还不高。有研究表明多种方法共同修饰改性能够有效提高钒酸铋光催化效率,将成为重点研究方向。     

光催化还原CO2反应催化剂的研究进展

温室气体CO2是全球变暖的一个主要原因,利用太阳能将CO2还原为烃类等有机物将给环境保护和能源利用带来益处.介绍了CO2光催化还原反应中的催化剂,主要涉及TiO2、金属配合物以及一些其它金属氧化物.阐述了各类催化剂的制备过程、结构特征、光催化还原CO2反应条件以及催化剂存在的问题.通过催化剂设计,提高光催化反应活性和光...     

铁基催化剂光催化还原CO2研究进展

利用可再生清洁能源——太阳能,将CO₂转化为一氧化碳、甲烷、甲醇等,因同时具有提供可持续燃料和解决全球变暖问题的潜力而受到越来越多的关注。铁基材料因具有金属/半导体的特性和独特的电子结构,在光催化还原CO₂领域具有广阔的应用潜力。基于此,各种具有高催化活性的铁基催化剂已经被设计来提高光催化还原CO₂的效率。概述了近年来铁基催化剂在光催化还原二氧化碳中的研究进展,对它们的结构特征和催化活性进行了阐述和比较,最后总结了铁基催化剂在光催化还原CO₂领域中待解决的问题,并展望了未来发展的方向。     

光催化还原CO_2制取甲醇的研究现状及前景

文章综述了目前国内外光催化还原CO2的研究进展及存在的问题,介绍了本课题组在光催化还原CO2制取甲醇中所做的研究工作,最后展望了该研究领域的前景。     

半导体催化剂光还原二氧化碳研究进展

本文介绍了以半导体为催化剂,对CO_2进行光催化还原的产物及产率、光转化效率、反应途经和机理以及催化剂制备等方面的国外研究的进展,以引起国内读者注意并开展此项具有诱人前景的工作。     

可见光活性负载型Fe2O3/TiO2光催化剂的制备

以FeCl3·6H2O和TiOSO4为原料,尿素为沉淀剂,采用均匀共沉淀法制备了Fe3 掺杂的纳米TiO2粉体,并通过X射线衍射、透射电镜分析及观察粉体的相结构、形貌和粒径.以甲基橙溶液为降解对象,考察了掺杂后的粉体在紫外和可见光作用下的光催化性能并对其机理进行了探讨.结果表明:Fe3 部分固溶于TiO2的晶格;当Fe3 掺杂量＜0.8%(摩尔分数,下同)时,随铁离子掺入量的增加,TiO2的光催化性能提高;当Fe3 掺杂量为0.8%时,复合粉体的光催化性能提高15%以上;当Fe3 掺杂量＞0.8%时,随铁离子掺入量的增加,TiO2的光催化性能降低,而当Fe3 掺杂量＞1.2%时,粉体的光催化性能受到抑制,低于纯TiO2粉体.     

由重质碳源合成碳纳米管

采用爆炸辅助化学气相沉积技术,以煤间接液化产物中的粗制石蜡为碳源制备碳纳米管.考察了催化剂前驱体和炸药填充密度对产物中碳纳米管形貌和纯度的影响,发现金属Co催化剂,炸药填充密度为0.2 g/mL时产物中碳纳米管的含量可达70%.在此基础上,尝试了利用另外两种重质碳源煤焦油和煤沥青合成碳纳米管.结果表明,利用重质碳源通过爆炸辅助气相合成碳纳米管是可行的,但是针对不同种类的碳源条件有待于进一步优化.     

聚合物改性碳纳米管及其对PVC增韧的研究

通过原子转移自由基聚合法合成了PMMA-Br、PBA-Br和PMMA-b-PBA-Br3种聚合物,采用叠氮法分别用它们修饰单壁碳纳米管(SWNT)。通过红外光谱、拉曼光谱、热失重法和透射电子显微镜综合分析了其修饰效果;并用经聚合物修饰的SWNT制备了PVC/SWNT纳米复合材料。结果表明,在100gPVC中加入0.1g经聚合物修饰的SWNT后,纳米复合材料的力学性能明显提高,其中PVC/PMMA-b-PBA-SWNT纳米复合材料的冲击强度是纯PVC的4倍;PVC/PMMA-SWNT纳米复合材料的冲击强度是纯PVC的3.2倍,断裂伸长率提高了2.5倍,拉伸强度提高了16%,弯曲强度提高了18%;PVC/PBA-SWNT纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别是纯PVC的1.13倍和2.26倍;通过扫描电子显微镜分析了聚合物的增韧机理。     

改性碳纳米管与锶铁氧体复合材料的制备及性能研究

利用H2O2和浓H2SO4的混合溶液、浓硝酸分别对碳纳米管（CNTs）进行改性处理,并用改性CNTs与一定量的硝酸铁、硝酸锶反应．制备出了改性碳纳米管与锶铁氧体复合材料。利用IR、VSM、TEM等检测了材料的性能。结果表明,改性后的碳纳米管表面主要引入了羟基、羰基,其水溶性明显增强;复合材料的磁性能较好,但加入CNTs后,复合材料的矫顽力呈降低趋势,且随着CNTs含量的增加,矫顽力降低越大。空白实验表明,锶铁氧体的粒径在20nm左右,这也是复合材料磁性能较高的主要原因。     

由阳城煤二次放电制备炭纳米管

采用阳城煤作碳源、Fe作催化剂,在传统的电弧放电炉上通过填充石墨棒的方式经由二次电弧放电过程进行炭纳米管的制备.实验固相产物经SEM,TEM和XRD等表征表明:将一次放电收集的产物以同样的方式填充到石墨棒中,产物的纯度和产量均有明显的提高,大大改善了以往煤基炭纳米管产量和产率低的问题.而同时进行气相产物的色谱检测发现有少量的小分子如CH4,CO2和C2H2等.提出了二次放电过程中煤基炭纳米管的可能生长机理.     

含氧化铋添加剂堇青石的制备

采用溶胶－凝胶法合成了含有不同浓度氧化必铋的堇青石烧结体。研究了氧化铋对堇青石结晶速度，烧结性能和介电常数的影响。结果表明，５％的氧化铋明显促进堇青石结晶和烧结，而对烧结体的介电常数影响很小。     

氮掺杂氧化钛纳米晶的制备及其可见光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,与尿素混合制成含氮前驱体,于一定温度的空气气氛下煅烧2小时,制得掺氮TiO2光催化剂。用TEM和XRD等手段对制备的掺氮氧化钛进行了表征,并对其可见光照射下的光催化性能进行了测试。结果表明,400℃￣600℃煅烧温度下的样品为锐钛矿型,700℃煅烧温度下锐钛矿相开始向金红石相转变。掺杂氮是以化学键形式掺入TiO2晶格的,含量约为3%,并随煅烧温度的升高而略有降低,600℃煅烧温度下的样品可见光催化活性最强,在波长不低于400nm的可见光作用下,对亚甲基蓝的4小时降解率超过80%。     

碳纳米管改性氰酸酯树脂/碳纤维复合材料研究

采用多壁碳纳米管(MWNTs)为改性剂,对环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系进行增韧改性。以该改性体系制备了碳纳米管改性氰酸酯树脂/碳纤维复合材料。研究了MWNTs加入量对复合材料力学性能的影响,利用动态力学分析仪和扫描电子显微镜分别对该复合材料的耐热性及微观形貌进行了分析。结果表明,MWNTs的加入能明显地改善复合材料的耐热性和力学性能,当MWNTs的含量为1份和1.5份时,复合材料的层间剪切强度和弯曲强度分别提高约31%和23%。     

载钯TiO2半导体悬浮催化体系中CO2的光还原

在半导体光催化还原ＣＯ２的反应过程中,一般都伴有氢气的产生［１,２］．为了提高ＣＯ２还原产物的收率,必须设法抑制析氢过程．在催化剂表面担载某种吸氢物质是抑制氢气产生的有效方法之一．理想的吸氢物质不仅能吸附氢,且被其吸附的氢还具有还原ＣＯ２的能力．Ｇｏ...