ZnO/SnO_2复合材料的制备及光催化降解印染废水研究

采用共沉淀法合成了ZnO/SnO_2(ZS)纳米复合材料,在氮气气氛下,在管式炉中分别于700、800、900、1 000℃退火1h。利用XRD、SEM、UV-Vis、PL等手段对退火后的样品进行表征,以确定样品的晶相、晶粒尺寸、形貌和载流子寿命等特性。对甲基橙模拟印染废水进行降解,研究其光催化活性。结果表明,在800℃下退火的样品表现出最佳的光催化活性,因为异质结的形成促进了电子-空穴对的分离;进一步升高退火温度,光催化活性下降,在1 000℃下退火的样品几乎没有光催化活性,因为高温退火过程中生成了Zn_2SnO_4中间相,降低了光催化活性。     

TiO_2/CFA复合材料制备及光催化性能研究

以电厂废弃物粉煤灰作载体,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法正交实验制备二氧化钛/粉煤灰(Ti O2/CFA)复合材料,以亚甲基蓝为目标污染物,进行光催化处理,探究其最佳制备条件和影响因素。结果表明,Ti O2/CFA最佳制备条件为负载率40%、焙烧温度500℃、焙烧时间0.5h,降解率可达到77.8%。通过极差分析可得,影响降解性能顺序为焙烧温度焙烧时间负载率。Ti O2/CFA能够有效的去除废水中的亚甲基蓝,具有一定的实用价值。     

静电纺丝制备ZnO纳米纤维及光催化性能的研究

ZnO作为一种n型半导体,有较高的研究和应用价值。本实验结合静电纺丝技术和煅烧工艺,利用DMF、PVP、乙酸锌为前驱体,采用静电纺丝法制备不同温度下的ZnO纳米纤维材料。利用X-射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UVVis DRS)表征样品和光催化性能。以金卤灯和氙灯分别模拟太阳光,罗丹明B为目标降解物,在不同光照射下,不同温度的ZnO纳米纤维材料对罗丹明B的光催化降解效率不同。金卤灯照射150min时,550℃煅烧的ZnO对罗丹明B的降解率最佳,达到96.3%;氙灯照射150min时,600℃煅烧的ZnO对罗丹明B的降解率最佳,达到93.0%,提高了对可见光的利用率。所制备的ZnO纳米纤维光催化剂在有机污染物的处理领域具有广阔的应有前景。     

PI/ZnO/Co_3O_4复合薄膜的制备及光催化性能研究

以硝酸钴、硝酸锌为钴源和锌源,采用离子交换法制备聚酰亚胺(PI)薄膜为载体的PI/Zn O/Co3O4复合薄膜。并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光能谱(XRF)和扫描电子显微镜(SEM)对复合薄膜的结构、形貌进行表征。以亚甲基蓝作为有机污染物,探究复合薄膜光催化性能。结果表明,离子交换法实现了在PI表面负载六方纤锌型Zn O和立方相Co3O4,金属氧化物颗粒尺寸达到纳米级,分散均匀。当Co2+和Zn2+物质的量比为3∶7,离子交换1.5 h,阶段升温至460℃并保温2 h时,复合薄膜的光催化性能最佳,亚甲基蓝的降解率2 h达到98%。     

ZnWO_4/竹炭复合材料的制备及其光催化性能研究

以自制竹炭为载体、仲钨酸铵为钨源,采用微波辅助溶胶-凝胶法制备了ZnWO4/竹炭复合材料.用TG,SEM,BET等分析技术对其进行了表征,并就其对罗丹明B的光降解催化作用进行了研究.结果表明:在微波功率640 W,时间10 min,400℃条件下的空气中焙烧所制备的ZnWO4/竹炭复合材料,当竹炭含量为20%时,具有较好的紫外光催化活性.     

锰掺杂ZnS/石墨烯/纤维素复合材料的制备及光催化性能

以硝酸锌(Zn(NO_3)_2·6H_2O)为锌源,以硫化钠(Na_2S·9H_2O)为硫源,通过一步水热法制备得到未掺杂和锰掺杂的石墨烯(GO)修饰的ZnS量子点,并同步将其负载于纤维素纤维上,得到具有优良光催化性能的纤维素纤维。探究了GO添加量、Mn~(2+)掺杂量对ZnS/GO/纤维素复合材料光催化性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、荧光光谱(PL)、紫外-可见光分光光度计(UV-vis)对量子点纤维素材料进行分析表征。同时,采用甲基橙(MO)作为光催化底物,探究了纤维素复合材料的光催化性能及循环使用性能。结果表明,在光催化15 min内ZnS/GO/纤维素复合材料可将甲基橙光催化降解完全,而锰掺杂后的复合材料在光催化10 min内就已将甲基橙降解趋于完全;ZnS/GO/纤维素复合材料和Mn:ZnS/GO/纤维素复合材料具有优异的循环使用性能,样品经循环使用10次后,光催化30 min内甲基橙的光催化降解率仍可达到57%。     

HAP/纳米TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究

以偏钛酸为原料,采用碱中和沉淀法制备锐钛型纳米TiO2,同时以Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4为原料,通过沉淀法制备羟基磷灰石(HAP).再用纳米TiO2和HAP通过浸渍法合成TiO2/HAP复合材料.X衍射结果表明:产物TiO2为纯锐钛型,HAP为纯HAP相,TiO2/HAP复合物由结晶良好的锐钛矿型纳米TiO2与HAP组成.由紫外-可见反射光谱可知,TiO2/HAP复合后,其光响应性能比纯TiO2有所提高.光催化降解试验结果表明,当TiO2/HAP复合材料中m(HAP)∶m(纳米TiO2)=98∶2时,对二氯甲烷光催化降解效率较高.     

Co掺杂ZnO微/纳米纤维的制备及其光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为络合剂,与醋酸锌(Zn(CH3COO)2)和乙酸钴(Co(CH3COO)2)反应制得前驱体溶液.采用静电纺丝法制备了PVP/Zn(CH3COO)2/Co(CH3COO)2复合微/纳米纤维,经过高温煅烧得到Co掺杂ZnO微/纳米纤维.采用热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对其进行了表征.以甲基橙模拟有机污染物,考察紫外光照射下所得Co掺杂ZnO微/纳米纤维的降解效果.实验结果表明,所制备的Co掺杂ZnO微纳米纤维对甲基橙溶液具有良好的光催化性能,在光照80min后降解率可达93%.     

疏水型纳米纤维素/纳米ZnO复合材料的制备及性能表征

将纳米纤维素与纳米Zn O在一定条件下机械搅拌,制备了纳米纤维素/纳米Zn O复合溶胶。通过硬脂酸对其进行改性,并将所得的改性后的复合溶胶在130℃下鼓风干燥2h,即可得到疏水型纳米纤维素/纳米Zn O复合材料。采用场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱和接触角分析仪对复合材料的表面形貌和疏水性进行了表征。结果表明,复合粒子经硬脂酸表面改性后引入了憎水基团甲基,形成微/纳米双重粗糙结构,使得复合材料具备一定的疏水性能。     

β_2-SiW_(11)Mn/聚苯胺/ZnO三元复合材料的制备及其光催化性能

采用水浴加热方法制备β_2-SiW_(11)Mn/PANI/ZnO,用紫外光谱、热重、SEM方法进行表征。研究了合成的催化剂对有机染料甲基橙降解的光催化活性。讨论了催化剂用量、甲基橙溶液的初始质量浓度、溶液p H等对甲基橙降解的影响。结果表明,当溶液p H=8,催化剂用量25 mg/L,质量浓度为5 mg/L的甲基橙溶液在30 W紫外灯下,降解率可达99.63%,与催化剂β_2-SiW_(11)Mn和PANI/ZnO比较,三元催化剂β_2-SiW_(11)Mn/PANI/ZnO表现出更高的光催化降解性能。     

粉煤灰/聚丙烯复合材料制备及性能研究

将粉煤灰进行活化改性用于填充聚丙烯,制备了不同填料量的粉煤灰/聚丙烯复合材料。研究了未改性/改性粉煤灰及粉煤灰填量对复合材料力学性能、热变形温度及表面形貌的影响。实验结果表明:适当的粉煤灰填料对复合材料的拉伸强度和弯曲强度影响不大。活化粉煤灰可以提高粉煤灰复合材料的力学性能及热形变温度。断面形貌图可以看出对粉煤灰进行改性可以使其在聚丙烯中均匀分散且结合的更好,减小高填充量对复合材料的影响。     

氯氧化铋-石墨烯复合材料的制备及光催化性能

以氧化石墨烯(GO)和硝酸铋、氯化钾作为初始反应物,采用一步还原法制备氯氧化铋-还原氧化石墨烯(BiOCl-r GO)复合材料,并利用XRD、FTIR、SEM和TEM等手段对复合材料进行表征,同时探讨复合材料在可见光条件下对罗丹明B(Rh B)的光催化降解性能。结果表明,氧化还原石墨烯(rGO)能防止氯氧化铋的团聚,提高其活性;当rGO的质量分数为2%时,复合材料对RhB的光催化降解效果最佳,降解过程符合经典的准一级动力学模型。rGO并不直接参与光催化降解过程,BiOCl-rGO复合材料光催化活性增强,主要归因于rGO和BiOCl之间发生了化学键界面结合,提高了电子和空穴的分离效率。     

CuS/ZnO纳米复合材料的制备及其应用研究

以Zn(NO3)2·6H2O和尿素为原料,通过液相沉淀法成功制备了纳米ZnO;以Cu(Ac)2、Na2S为原料,通过液相法制备出纳米CuS;将2者机械研磨制备出CuS/ZnO纳米复合材料.运用XRD、TEM和XPS对产物结构、形貌与价态等进行了表征.结果表明,样品为棒状的CuS与圆球状的ZnO结合而成,粒径在33 nm左右.通过光催化试验发现,CuS能显著地提高纳米ZnO的光催化性能.当CuS的掺杂量为0.5%时,催化效果最好.另外,CuS/ZnO纳米复合材料具有良好的光催化循环利用率.抗菌试验表明,复合物中的CuS并没有改变ZnO优异的抗菌性能.     

壳聚糖/二氧化钛复合材料的制备及性能研究

本文通过溶胶凝胶法制备得到壳聚糖/二氧化钛纳米复合薄膜。通过傅里叶红外变换光谱表征表明二氧化钛的加入对壳聚糖的红外光谱影响不显著;紫外吸收光谱表征表明其最大吸收波长也没有发生改变;荧光光谱表征及力学性能分析表明其在不同浓度配比下的性能,并确定其最佳浓度配比;力学性能、差热分析表征表明加入二氧化钛后的膜更加稳定;扫描电镜显示由这一方法制备得到的二氧化钛微粒的粒径在0.5~1.0μm之间。     

Kaolin/ZnO纳米光催化剂的制备及性能

以醋酸锌为原料,采用共沉淀法制备Kaolin/ZnO纳米光催化剂;利用XRD、SEM、FTIR对其进行表征,利用BET氮气吸附法测定比表面积;研究了催化反应时间、催化剂用量对亚甲基蓝(MB)光催化降解效果的影响。结果表明,催化剂的BET比表面积为130.86 m^2/g;当催化时间为80 min、催化剂用量为0.8 g/L时具有高催化活性,降解率可达96.82%;光催化降解MB的反应符合准一级动力学方程,反应速率常数为0.04213 min^-1。     

Ag负载ZnO复合材料的制备及对亚甲基蓝的光催化降解

以醋酸锌和硝酸银为原料,利用水热法制备了Ag/ZnO复合材料,通过XRD、UV-vis、SEM、XPS、PL技术对样品的物理化学性质进行分析。在紫外光源照射下,以亚甲基蓝染料溶液为目标降解物,探究了Ag含量对Ag/ZnO复合材料光催化性能的影响。试验结果表明,Ag/ZnO复合材料呈三维花瓣形状,Ag以原子形式负载在ZnO表面,2%Ag/ZnO具有最佳的光催化活性,120 min后,对亚甲基蓝溶液的降解率达到94%,Ag/ZnO复合材料光催化活性的提升可归因于光吸收的增加和光生电子-空穴复合的减少。     

α-SiW11Ni/PANI/ZnO三元复合催化剂的制备及光催化性能

合成α-SiW₁₁Ni/PANI/ZnO光催化剂,采用IR、UV、XRD、XPS、SEM对复合材料进行表征,以孔雀石绿为模拟染料污染物,在不同影响因素下研究α-SiW₁₁Ni/PANI/ZnO的光催化性能。通过30 W紫外灯充分照射180 min,最终光催化的优化反应条件为：催化剂质量浓度180 mg/L,染料起始质量浓度15 mg/L,溶液pH 3,降解率可达87.83%。同时探究了α-SiW₁₁Ni/PANI/ZnO对孔雀石绿的降解机理。     

负载纳米ZnO非织造布的制备及其光催化性能

采用自制的纳米ZnO整理剂制备了负载纳米ZnO非织造布,利用Zeta电位及粒径分析仪研究了整理剂的Zeta电位、纳米ZnO的粒径大小和分布;运用原子力显微镜(AFM)研究了负载于非织造布上纳米ZnO颗粒分布情况。研究结果表明:整理剂中ZnO颗粒的平均粒径小于100 nm,整理后非织造布上颗粒粒径大都小于100 nm。负载纳米ZnO非织造布具有良好的光催化性能和一定的耐洗性,经洗涤8次后,其光催化性能依然保持在50%以上;在相同的条件下,采用含有丙烯酸酯黏合剂的纳米ZnO整理剂处理后的非织造布耐洗牢度较好。     

负载纳米ZnO非织造材料的制备及其光催化性能

 采用自制的纳米ZnO整理剂制备了负载纳米ZnO非织造布,利用Zeta电位及粒径分析仪研究了整理剂的Zeta电位、纳米ZnO的粒径大小和分布;运用原子力显微镜(AFM)研究了负载于非织造布上纳米ZnO颗粒分布情况。研究结果表明：整理剂中ZnO颗粒的平均粒径小于100nm,整理后非织造布上大多数颗粒粒径都小于100nm。负载纳米ZnO非织造布具有良好的光催化性能和一定的耐洗性,经洗涤8次后,其光催化性能依然保持在50%以上;在相同的条件下,采用含有丙烯酸酯黏合剂的纳米ZnO整理剂处理后的非织造布耐洗牢度较好。