ZnO掺杂TiO_2可见光催化降解亚甲基蓝的研究

选取亚甲基蓝染料为降解目标物,研究了ZnO掺杂TiO2为催化剂的可见光催化反应,重点考察了ZnO的掺杂量、催化剂的添加量、溶液初始浓度、光照时间、溶液pH值对降解效率的影响。实验结果表明,在ZnO掺杂比为0.5%、ZnO掺杂TiO2的催化剂用量为10g/L、pH为8、浓度为2mg/L的亚甲基蓝100mL,白炽灯光照降解...     

Bi2Sn2O7粉体微波水热法制备及其吸附-可见光催化性能研究

以物质的量比为1∶1的Bi(NO3)3.5H2O和Na2SnO3.3H2O为原料,采用微波水热法合成Bi2Sn2O7粉体。采用XRD、SEM对粉体的晶相和形貌进行了表征,并以甲基橙为目标污染物,测试粉体的光催化性能。研究了合成时间、合成温度等因素对样品催化性能的影响,同时以KI、NBT及乙腈作为抑制剂,检测光催化过程产生的活性物质。结果表明:200℃、30 min微波水热合成的2 g/L Bi2Sn2O7粉体在暗光条件下搅拌2 h,对20 mg/L甲基橙溶液的吸附率为40%,将其置于250 W的卤素灯下光照2 h,甲基橙溶液的脱色率达95%以上。活性物种的检测表明光催化过程产生的主要活性物种为·OH和·O2-。     

Nd2（C7H4NO4）2(SiW12O40)·18H2O的合成及其光电性能的研究

以硅钨酸和2,3-吡啶二羧酸为配体合成了一种新型的配合物Nd2(C7H4NO4)2(SiW12O40)·18H2O,并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重分析和电化学分析等一系列表征。结果表明:配合物在261nm处具有较强的紫外吸收;在361nm处进行荧光激发,分别在431nm和480nm处得到两个强度不同的荧光发射峰;具有较好的热稳定性;在-0.3~0.3V的电势范围具有电化学活性。     

多孔Co3O4合成及其可见光光催化降解亚甲基蓝性能研究

以ZIF-67为模板,通过不同煅烧温度,合成具有立方体形貌的多孔Co₃O₄。并通过XRD,SEM和BET对材料进行理化性能分析,并将其应用于可见光光催化降解亚甲基蓝。实验结果表明,450℃煅烧条件下制备的Co₃O₄对降解亚甲基蓝具有较好的光催化活性,可见光光照4 h,降解率达到96%。     

Mg(OH)_2的水热合成及其催化降解染料废水性能研究

将氯化镁与氨水和氢氧化钠的混合溶液进行水热反应,合成Mg(OH)_2,并以催化过氧化氢降解亚甲基蓝为模型反应,考察了其对有机染料废水的脱色性能。结果表明,水热2 h合成的Mg(OH)_2活性最好,反应150 min,脱色率达到98%。进一步以其为研究对象,采用XRD,SEM,N_2-吸附脱附等手段对产品的结构进行了表征。XRD结果表明,所获样品为结晶度良好的Mg(OH)_2。N_2-吸附脱附结果表明,合成的Mg(OH)_2具有介孔结构,比表面为40.5 m~2/g。SEM结果表明,产品由大量的直径约为150 nm的片状晶体所构成。Mg(OH)_2的高活性与其表面富含的羟基及其介孔结构和比表面有关。     

Ce-TiO2/SiO2模拟太阳光下催化降解亚甲基蓝的研究

制备了Ce掺杂的TiO2复合SiO2光催化剂(Ce-TiO2/SiO2),使用该光催化剂在模拟太阳光下催化降解亚甲基蓝水溶液,研究了催化剂用量、亚甲基蓝初始质量浓度、溶液pH、无机阴离子对光催化降解效果的影响。结果表明:n(Ce)∶n(Ti)∶n(Si)=0.002∶1∶1时所制催化剂的光催化活性最好;对于2.5 mg/L、pH为11的亚甲基蓝溶液,投加100 mg/L的光催化剂反应2 h可达到最高降解率(92.6%);NO3-、SO42-、Cl-的存在对光催化降解具有抑制作用。     

H3PW12O40/TiO2-SiO2光催化降解甲基红

采用溶胶-凝胶法制备TiO₂-SiO₂,用浸渍法将H₂PW₁₂O₄₀负载在TiO₂-SiO₂上,制得H₃PW₁₂O₄₀/TiO₂-SiO₂光催化剂。探究在模拟自然光条件下,光照时间、甲基红溶液初始浓度、催化剂用量和溶液pH对甲基红可见光催化降解的的影响。实验结果显示,在光照时间为15min.甲基红溶液初始浓度为15mg/L.催化剂用量为1.8g/L以及pH为2的优化条件下,甲基红的光降解率高达99.7%。光催化降解甲基红溶液为一级动力学反应。     

Cu2(NO3)(OH)3催化过硫酸盐降解苯酚

基于过硫酸盐的高级氧化工艺在高浓度含酚废水处理中引起了越来越多的关注。我们研究了Cu₂（NO₃）（OH）₃和过硫酸盐对于废水中苯酚的降解效果和机理。结果表明,Cu₂（NO₃）（OH）₃-过硫酸盐体系在较广泛的pH条件下（pH值为5.0~10.0）对苯酚的降解效率均较高。溶液中的总有机碳（TOC）分析表明,在pH值为8.0,1 g·L^-1过硫酸盐和1 g·L^-1 Cu₂（NO₃）（OH）₃条件下,该体系可在4 h内将初始浓度为100 mg·L^-1的苯酚完全矿化而没有产生二次污染。猝灭剂实验和电子顺磁共振（EPR）分析进一步证实Cu₂（NO₃）（OH）₃-过硫酸盐体系中的主要氧化物种是O₂^·-、SO₄^·-和¹O₂。     

WO_3/BiOBr复合催化剂的制备及可见光催化降解甲基橙

以Bi(NO_3)5·5H_2O、Na Br、H_2WO_4为原料,采用一步水热合成法合成不同n(W)∶n(Br)的WO_3/BiOBr复合催化剂,并通过SEM和TEM对催化剂进行表征分析。以甲基橙为探针污染物,考察前驱液pH、水热温度、水热时间和n(W)∶n(Br)对WO_3/BiOBr复合催化剂活性的影响。结果表明,在pH为10.2、100℃水热时间6 h合成n(W)∶n(Br)为0.02的WO_3/BiOBr复合催化剂活性最好,光照120 min后,对目标污染物的降解率达99.39%,较BiOBr催化剂(合成条件为原始pH值,100℃水热反应6 h)提高了30.85%。采用水热合成法制备的WO_3/BiOBr复合催化剂具有良好的可见光活性。     

Ag@AgCl/Bi4Ti3O12光催化降解亚甲基蓝的反应动力学研究

采用Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂光催化剂,在可见光下处理亚甲基蓝溶液,考察了光催化剂投加量、废水pH值和光沉积时间等对降解效果的影响,进行光催化反应动力学拟合。结果表明,当光催化剂投加量为180 mg, pH值为10,光沉积时间为30 min时,用300 W氙灯光催化降解200 mL,10 mg/L亚甲基蓝溶液60 min时,其光催化脱色率达98.96%,Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂在可见光下催化降解亚甲基蓝溶液的一级反应动力学有较好的拟合度,其表面反应速率k达0.074 11min^-1,半衰期t_1/2为9.35 min,证明Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂有较优的催化性能。     

Inhibition effect of H2O on V2O5/AC catalyst for catalytic reduction of NO with NH3 at low temperature

The inhibition effect of H₂O on V₂O₅/AC catalyst for NO reduction with NH₃ is studied at temperatures up to 250 °C through TPD, elemental analyses, temperature-programmed surface reaction (TPSR) and FT-IR analyses. The results show that H₂O does not reduce NO and NH₃ adsorption on V₂O₅/AC catalyst surface, but promotes NH₃ adsorption due to increases in Brønsted acid sites. Many kinds of NH₃ forms present on the catalyst surface, but only NH₄⁺ on Brønsted acid sites and a small portion of NH₃ on Lewis acid sites are reactive with NO at 250 °C or below, and most of the NH₃ on Lewis acid sites does not react with NO, regardless the presence of H₂O in the feed gas. H₂O inhibits the SCR reaction between the NH₃ on the Lewis acid sites and NO, and the inhibition effect increases with increasing H₂O content. The inhibition effect is reversible and H₂O does not poison the V₂O₅/AC catalyst.     

Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂催化降解甲基橙溶液

采用水热法结合高温热处理制备Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂,研究催化剂在可见光下降解甲基橙溶液的性能,并考察催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值、盐效应和H_2O_2用量对光催化性能的影响,评价Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂的重复使用性能。结果表明,在催化剂用量2.0 g·L~(-1)、甲基橙溶液初始浓度20 mg·L~(-1)和溶液pH=6.2条件下光照反应5 h,甲基橙溶液脱色率可达99.18%,Na_2SO_4对光催化降解甲基橙起抑制作用,且随着溶液中盐浓度增加,抑制作用更明显。H_2O_2在一定浓度范围可促进光催化降解甲基橙,100 mL甲基橙溶液中30%H_2O_2加入量为1.0 mL时,甲基橙溶液脱色率可提高21.68个百分点。催化剂重复使用5次后,光照5 h的甲基橙溶液脱色率仍可达到75.99%。     

Novel hierarchical yolk-shell α-Ni(OH)2/Mn2O3 microspheres as high specific capacitance electrode materials for supercapacitors

For high performance supercapacitors, novel hierarchical yolk-shell a-Ni(OH)₂/Mn₂O₃ microspheres were controllably synthesized using a facile two-step method based on the solvothermal treatment. The unique a-Ni(OH)₂ based yolk-shell microstructures decorated with numerous interconnected nanosheets and the hetero-composition features can synergistically enhance reactive site exposure and electron conduction within the microspheres, facilitate charge transfer between electrolyte and electrode materials, and release structural stress during OH⁻ chemisorption/desorption. Moreover, the Mn₂O₃ sediments distributed over the a-Ni(OH)₂ microspheres can serve as an effective protective layer for electrochemical reactions. Consequently, when tested in 1 mol·L⁻¹ KOH aqueous electrolyte for supercapacitors, the yolk-shell a-Ni(OH)₂/Mn₂O₃ microspheres exhibited a considerably high specific capacitance of 2228.6 F·g⁻¹ at 1 A·g⁻¹ and an impressive capacitance retention of 77.7% after 3000 cycles at 10 A·g⁻¹. The proposed a-Ni(OH)₂/Mn₂O₃ microspheres with hetero-composition and unique hierarchical yolk-shell microstructures are highly promising to be used as electrode materials in supercapacitors and other energy storage devices.