NiFe_2O_4@TiO_2/RGO光催化剂的制备及催化性能研究

采用水热法成功制备了NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料,考察了氧化石墨烯(GO)掺杂量对复合材料晶型、形貌、磁性能、热性能和光吸收性能的影响,并研究了复合材料对甲基橙的光催化降解性能,探讨了降解机理。结果表明,随着GO掺杂量的增加,NiFe_2O_4@TiO_2/RGO的比饱和磁化强度逐渐下降,但依然展示出超顺磁性;掺杂10%GO的NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料具有优异的光吸收性能,紫外光照射90 min,其对甲基橙的脱色率达到98%。NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料是性能优异的可回收光催化剂。     

Co负载TiO2/氧化石墨烯纳米复合材料的水热法合成及光催化性能

首先采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO)，再利用氧化石墨烯为基体，硫酸钛和氯化钴为前驱体，并通过修饰石墨烯的聚乙烯亚胺(PEI)为交联剂，采用一步水热法成功合成了三维柱状自组装的钴负载TiO2/氧化石墨烯纳米复合材料(Co@/TiO2/PEI/RGO)。通过紫外-可见吸收光谱法、X射线衍射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对复合材料的结构和光电性能进行了表征。在紫外和可见光照条件下，研究了复合材料的光催化降解亚甲基蓝(MB)的性能。结果表明钴负载TiO2/RGO纳米复合材料具有较高的光催化活性，在60min内降解率为99%，可循环至少10次。     

Co掺杂TiO_2/RGO复合材料的制备及其光催化性能

首先,采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO),再以其为基体,Ti(SO4)2和Co Cl_2为前驱体,并通过修饰石墨烯的聚乙烯亚胺(PEI)为交联剂,采用一步水热法合成了三维柱状自组装的Co负载TiO_2/氧化石墨烯纳米复合材料(Co-TiO_2/RGO)。通过UV-Vis、XRD、TEM和XPS对复合材料的结构和光电性能进行了表征。在紫外和可见光照条件下,考察了复合材料的光催化降解亚甲基蓝(MB)的性能。结果表明,Co负载TiO_2/RGO纳米复合材料具有较高的光催化活性,在80 min内降解率为100%,可循环至少10次。     

CdS/石墨烯纳米复合材料的制备及其光催化性能

以界面自组装的方法,制备了Cd S/石墨烯纳米复合光催化材料。采用XRD、SEM、TEM、UV-Vis等对复合材料的结构、形貌及光催化性能进行了表征。结果表明,界面自组装法不仅合成过程简单,而且制备的纳米复合光催化材料具有较高的可见光催化活性,40 min对甲基橙的降解率可达94%。     

Mn/CdS光催化剂的制备及性能

以Cd(CH3COO)2·2H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O及Na2S·9H2O为原料,采用共沉淀方法合成了Mn/Cd S光催化剂,并用XRD、HRTEM对其进行表征。以甲基橙为光催化反应的模型,考察了Mn/Cd S光催化剂的紫外光催化活性。实验结果表明:实验样品中Mn2+的质量分数对Mn/Cd S光催化剂的紫外光催化活性有重要影响,当w(Mn)为0.50%时Mn/Cd S光催化降解甲基橙的降解率达84.7%。     

壳聚糖/纳米纤维素/石墨烯改性纳米TiO2复合膜光催化降解性能

以氧化石墨烯改性纳米二氧化钛为光催化活性成分,通过流延成型法制备了壳聚糖/纳米纤维素/石墨烯改性纳米TiO₂光催化复合膜。利用热重分析仪(TG)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合膜的结构进行表征。研究了壳聚糖/纳米纤维素/改性纳米TiO₂复合膜的力学性能,对比了复合膜对亚甲基蓝及甲基橙的光催化降解性能。结果表明,改性纳米TiO₂的添加提高了壳聚糖复合膜的力学性能及耐热性能。改性纳米TiO₂质量分数为4%的复合膜抗拉强度最大,达到43 MPa。改性纳米TiO₂质量分数为2%的复合膜断裂伸长率最大为13.6%。在模拟溶液质量浓度为20 mg/L时,改性纳米TiO₂质量分数为2%的复合膜对亚甲基蓝降解率最大,为51.7%。改性纳米TiO₂质量分数为4%的复合膜对甲基橙降解率最大,为42.2%。模拟溶液初始浓度愈高,则复合膜对亚甲基蓝及甲基橙降解率均降低。     

Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂的制备及性能研究

采用逐次插层氧化石墨烯(GO)的方法成功制备了Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂,利用XRD、TEM、SEM对复合光催化剂进行了表征。以氙灯模拟太阳光,甲基橙为目标污染物,考察Ag/AgBr-TiO_2/GO光催化降解甲基橙的效果。研究结果显示TiO_2及Ag/AgBr纳米粒子较好地负载在GO表面上。在甲基橙为20 mg/L,催化剂为0.05 g的条件下,光源照射20 min后甲基橙的降解率即达到92%以上。     

TiO_2/氧化石墨烯复合催化剂的制备及其光催化性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,在此基础上以该GO为载体,通过浸渍-沉淀法在其表面合成TiO2纳米粒子,再通过450℃的焙烧形成TiO2/GO二元复合光催化剂,研究复合光催化剂在紫外光下降解甲基橙的动力学及活性变化规律。使用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和紫外可见漫反射光谱等分析了复合光催化剂的形貌、TiO2粒子的结晶状态以及催化剂的光吸收。结合光催化降解甲基橙实验,探索了复合光催化剂中TiO2含量对其光催化活性的影响。研究结果表明,在TiO2质量分数低于20%时,复合光催化剂中TiO2均匀分散于GO表面;质量分数超过20%复合催化剂中将会有少量TiO2团聚体出现。由于氧化石墨烯的协同效应,紫外光下TiO2/GO复合催化剂的光催化活性要远高于TiO2光催化剂。     

ZnO纳米棒的制备及其光催化活性研究

以Zn(Ac)2·2H2O、NaI和N2H4·H2O为原料,在未使用任何表面活性剂的简单水热反应体系中制得了ZnO纳米棒.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对产物的晶体结构、形貌进行了表征分析,并对其光催化活性进行了探讨,以ZnO纳米棒为光催化剂对有机染料污染物甲基橙进行了光催化降解实验.实验结果表明,氧化锌纳米棒对甲基橙的光催化降解具有很好的催化作用,在紫外光照射120min后,对甲基橙的降解率接近完全.     

石墨烯稀土复合物的制备及其光催化降解水中染料的性能研究

文章采用石墨烯与稀土氧化物结合,通过水热合成法制备合成石墨烯氧化钇复合物(GO-Y2O3)。通过对比石墨烯、氧化钇、GO-Y2O3同时在不同的实验对比如:样品光催化降解甲基橙的比较、研究时间对光催化降解甲基橙的影响、研究溶液p H对光催化降解甲基橙的影响最终证明GO-Y2O3对甲基橙光催化效果最好。     

BiOI/GO光催化剂的制备及其可见光催化降解染料性能

采用低温液相沉淀法制备碘氧化铋/氧化石墨烯(Bi OI/GO)光催化剂,采用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征,研究了光催化剂用量、染料初始浓度和染料溶液p H值对Bi OI/GO光催化剂可见光光降解甲基橙染料性能的影响。结果表明,Bi OI/GO光催化剂对甲基橙染料的光催化降解速率较快,光照60 min甲基橙染料的降解趋于平衡,当甲基橙染料初始浓度分别为10 mg/L和50 mg/L,光照60 min染料降解率分别达到89. 8%和42. 8%,Bi OI/GO光催化降解甲基橙适合在弱酸性和中性条件进行,不适合在碱性条件进行,XRD表明Bi OI/GO光催化剂主要成分为结晶度高的Bi OI,场发射扫描电镜图表明Bi OI/GO光催化剂具有层状多孔结构。     

硫化镉纳米薄膜的光催化性能研究分析

讨论了酸性品红、罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙、结晶紫、曙红为有机活性染料进行光催化降解,来证明硫化镉纳米薄膜对以上有机染料具有光催化降解作用。讨论了染料原始浓度、光照时间、紫外波长、溶液pH值、薄膜的形貌、薄膜面积等因素对染料降解的影响,并探索出硫化镉纳米薄膜对不同染料光催化降解的最佳条件。     

Cd_xZn_(1-x)S的合成及其光催化性能研究

以硝酸锌(镉)为金属源,硫化钠为硫源,利用超声辅助沉淀法合成了系列Cd_xZn_(1-x)S硫化物。研究了不同锌含量的Cd_xZn_(1-x)S对不同有机染料(亚甲基蓝、罗丹明B和甲基橙)的光催化降解性能。结果表明,在相同光源与相等光强等条件下,当催化剂的添加量一定时,罗丹明B最易降解,亚甲基蓝次之,而甲基橙的降解最慢;对不同锌含量的Cd_xZn_(1-x)S催化剂的降解性能进行研究,则是纯Zn S最差,Cd S次之,Cd_xZn_(1-x)S降解性能较好,且随着Cd_xZn_(1-x)S中Cd含量的增加其光催化降解性能提高。     

掺氮氧化石墨烯二氧化钛复合材料的合成及其光催化活性

采用低温水热法,以四氯化钛为钛源,尿素为氮源,聚乙二醇(PEG-4000)为分散剂,在较低的水热温度下合成了高分散氮掺杂纳米二氧化钛/氧化石墨烯(GO)复合材料,利用XRD、TEM、FT-IR、Raman对合成样品的晶型、形貌及结构进行了表征。以染料亚甲基蓝为目标降解物,以可见光为光源,对样品的光催化活性进行评价。结果表明,用水热法合成的高分散氮掺杂纳米二氧化钛/氧化石墨烯复合材料表现出良好的光催化活性。     

Cd0.5Zn0.5S/MoO3复合材料光催化降解甲基橙

以MoO3、Cd0.5Zn0.5S、聚乙烯吡咯烷酮为原料,水热一锅法制备了Cd0.5Zn0.5S/MoO3复合材料,通过XRD、XPS、SEM、UV-Vis DRS及PL对复合材料的结构、形貌以及光学性能进行了表征.在可见光照射下,将其用于甲基橙(MO)、罗丹明B、亚甲基蓝、孔雀石绿、酸性品红、结晶紫的光催化降解.结果表明,MoO3/Cd0.5Zn0.5S复合材料对上述染料都具有光催化降解能力,其中,对MO的光催化活性最佳.可见光照射60 min,质量浓度0.67 g/L的10％Cd0.5Zn0.5S/MoO3(Cd0.5Zn0.5S含量为10％,以MoO3质量计)对质量浓度10 mg/L MO的降解率达到98.0％,表观速率常数为0.06725 min–1,分别约为MoO3和Cd0.5Zn0.5S的172倍和31倍.     

Cd0.5Zn0.5S/MoO3复合材料光催化降解甲基橙

以MoO3、Cd0.5Zn0.5S、聚乙烯吡咯烷酮为原料,水热一锅法制备了Cd0.5Zn0.5S/MoO3复合材料,通过XRD、XPS、SEM、UV-Vis DRS及PL对复合材料的结构、形貌以及光学性能进行了表征.在可见光照射下,将其用于甲基橙(MO)、罗丹明B、亚甲基蓝、孔雀石绿、酸性品红、结晶紫的光催化降解.结果表明,MoO3/Cd0.5Zn0.5S复合材料对上述染料都具有光催化降解能力,其中,对MO的光催化活性最佳.可见光照射60 min,质量浓度0.67 g/L的10％Cd0.5Zn0.5S/MoO3(Cd0.5Zn0.5S含量为10％,以MoO3质量计)对质量浓度10 mg/L MO的降解率达到98.0％,表观速率常数为0.06725 min–1,分别约为MoO3和Cd0.5Zn0.5S的172倍和31倍.     

石墨烯插层介孔氮化碳光催化剂制备及其催化性能研究

以单氰胺,胶态二氧化硅和氧化石墨烯(GO)为原料,采用热聚合的方法制备出了石墨烯插层的介孔氮化碳(mpg-C_3N_4/r GO)光催化剂。对其形态结构及物理化学特性进行了表征和分析,研究了催化剂在氙灯照射下对甲基橙的光催化活性及降解机理,考察了石墨烯掺杂比例对光催化剂催化性能的影响。结果表明,经热聚合反应,GO和mpg-C_3N_4成功复合;相较于g-C_3N_4,mpg-C_3N_4/r GO的比表面积增大11倍。mpg-C_3N_4/r GO的降解效率明显优于g-C_3N_4和mpg-C_3N_4,且优化的GO掺杂质量分数为0.5%,90 min对甲基橙去除率接近100%。在甲基橙光催化降解中(h~+)和(O_2~(·-))是主要活性物质。     

镍负载TiO_2/聚乙烯亚胺/石墨烯纳米复合催化剂的制备及性能

首先采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再以聚乙烯亚胺(PEI)修饰的氧化石墨烯为载体,并以硫酸钛和氯化镍为前驱体,利用水热法在180℃下以PEI为交联剂制得镍负载的TiO_2/PEI/石墨烯纳米复合催化剂(Ni-TiO_2/PEI/RGO)。通过紫外-可见分光光度计(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段对催化剂进行了表征。结果表明,Ni-TiO_2/PEI/RGO纳米复合催化剂中镍负载TiO_2纳米粒子与石墨烯能够均匀复合,并具有较小的晶粒尺寸,孔径分布主要在4~30 nm,比表面积为241.77 m2/g,镍的负载量为2.35%(质量分数),二氧化钛的负载量为17.46%(质量分数)。考察了该催化剂在Na BH4存在下对对硝基苯酚(4-NP)还原生成对氨基苯酚(4-AP)的催化活性。结果表明,使用Ni-TiO_2/PEI/RGO催化剂4-NP降解率为98%,且催化剂重复使用9次后,4-NP降解率仍能保持90%以上。     

微波助离子液体中硫-钕共掺杂TiO2催化剂的制备及其微波强化光催化活性

在离子液体介质中,采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱物,用微波干燥法合成S和Nd共掺杂纳米TiO₂光催化剂TiO₂-S-Nd。分别采用IR、XRD、BET和SEM对催化剂结构进行测试与表征,以甲基橙为模拟污染物,在微波超声波组合催化合成仪中,恒温（25 ℃）下分别利用微波辐射、紫外光照及微波辐射+紫外光照3种降解条件,着重考察Nd掺杂量和S掺杂量对TiO₂-S-Nd光催化活性的影响。结果表明,在离子液体用量5.6 mL、n(Nd)∶n(Ti)=0.015和n(S)∶n(Ti)=2时,经功率为350 W的微波加热干燥处理20 min的半成品催化剂,再在700 ℃高温炉焙烧2 h,制得TiO₂-S-Nd催化剂,具有较高的光催化降解活性。且在3种降解条件下,TiO₂-S-Nd对甲基橙降解率分别为12.11%、88.91%和100%,表明微波与紫外光照有较好的协同作用,即微波-紫外光照具有强化S和Nd共掺杂TiO₂-S-Nd催化剂降解甲基橙的效果,并且所制得的共掺杂TiO₂-S-Nd催化剂的光催化活性均高于单一S 或Nd掺杂TiO₂的光催化活性,说明S和Nd共掺杂也具有协同作用。     

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。