钒酸铋光催化剂的研究进展

BiVO₄具有带隙窄、无毒、环境友好和制备简单等优点,且常温下拥有优异的物理化学特性和催化活性,一直是光催化领域的研究热点。介绍了BiVO₄的电子结构、晶体结构及光催化机理,总结了BiVO₄的改性措施,包括微/纳米特殊形貌的可控合成、表面修饰、元素掺杂、异质结构建。综述了BiVO₄在降解有机污染物、分解水产氢、CO₂还原、脱硫等领域的应用进展,并对BiVO₄的未来研究方向进行了展望。     

铋系光催化剂的制备及光催化性能研究进展

随着全球环境污染问题的日趋严重,废水排放导致的污染引起人们的高度重视,迫切需要高效节能的净化处理技术.铋系半导体光催化剂具有较强的可见光催化活性,是近年来研究的热点.本文综述了铋系光催化剂的光催化性能、存在的缺点以及改良方案等方面的研究进展.通过复合半导体、金属离子修饰、氧空位设计等方法制备铋系光催化剂,可以进一步提高...     

纳米铁酸铋的制备、改性及光催化应用

铁酸铋具有较窄的禁带宽度、较高的化学稳定性、较好的可见光响应能力等优势,被认为是半导体光催化剂的理想材料之一。然而,铁酸铋作为光催化剂常存在载流子效率低、光生电子-空穴对复合率高等缺陷,实际应用受限。在概述铁酸铋基本性质和光催化机理的基础上,首先详细介绍了铁酸铋的常用制备方法;随后重点阐述了元素掺杂、异质结构建和形貌控制等3种铁酸铋改性策略;最后着重综述了铁酸铋在光催化领域中的应用研究进展,并对今后铁酸铋光催化剂的研究重点和方向做出了展望。     

聚酰亚胺在光催化领域的应用进展

聚酰亚胺作为一种新型聚合物半导体光催化剂,具有良好的稳定性及出色的光响应能力,在光催化领域中展现出极大的发展潜力,但也存在比表面积小和电子-空穴复合严重等问题,而对聚酰亚胺进行形貌调控、元素掺杂和半导体复合等改性可以提高它的光催化性能.综述了聚酰亚胺的合成、改性方式及酐类胺类单体对聚酰亚胺性能的影响,并对未来聚酰亚胺在...     

卤氧化铋在光催化领域的研究进展

卤氧化铋(BiOX,X=Cl,Br,I)作为窄带隙的光催化材料,具有优秀的可见光吸收能力,特殊的层状结构使光生电子更容易分离,体现了优秀的光催化性能.首先对BiOX的晶体结构和电子结构进行了介绍,分析了BiOX一般的光催化机理;其次分析了阻碍BiOX实际应用的问题,对近年来BiOX的改性措施进行了综述,包括异质结的构建...     

碘氧铋光催化材料研究进展

近年来,针对碘氧化铋(BiOI)光催化材料改性的方法已经较为成熟,光催化能力得到了广泛的提升,但是BiOI光催化材料多为微纳米颗粒,回收和循环利用较困难,很容易引发二次污染.本文综述了对BiOI的改性方法以及在改性的同时提高循环利用性研究的现状,以便于后期方便工业化,并能有效地降低有机物光催化处理成本.     

Z型异质结光催化还原CO2研究进展

Z型异质结(Z Scheme heterojunctions)可将电子和空穴在不同半导体材料上实现空间分离,具有光谱响应宽、电荷分离效率高、氧化还原能力强、稳定性高等优势,在光催化CO2还原(CO2 reduction reaction,CO2 RR)等应用中具有广阔前景,是未来光催化剂材料设计等领域的重点研究方向.综...     

Bi2O3/Bi2WO6异质结光催化剂的制备及其活性

采用一步水热法,制备了具有高效光催化活性的Bi₂O₃/Bi₂WO₆异质结催化剂。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）和N2物理吸附（BET）等技术对催化剂样品进行表征,分析了不同Bi₂O₃负载量Bi₂O₃/Bi₂WO₆催化剂样品的催化活性并进行了光催化机理探究。结果表明：Bi₂O₃/Bi₂WO₆具有典型的异质结构,Bi₂O₃负载于Bi₂WO₆片层结构的表面,两者紧密结合并且没有破坏彼此的物相结构;相比于单体Bi₂WO₆,Bi₂O₃/Bi₂WO₆能有效促进光生电子和空穴的分离,其禁带宽度仅为2.47 eV,具有良好的可见光吸收性能。模拟太阳光活性考察,2 h内Bi₂O₃摩尔分数10%的Bi₂O₃/Bi₂WO₆对10 mg/L罗丹明B溶液光降解效率可高达91.1%。     

光催化在能源化工领域的研究进展

综述了光催化技术在能源化工领域内的研究进展,包括光催化合成氨反应、光催化甲烷转化以及光催化CO_2还原。结合目前的研究现状,分析了光催化技术在这些领域进行应用仍存在的问题,对该技术在未来可能的应用前景和发展方向提出了展望。     

中空介孔氧化硅球负载钛酸铋催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯

采用浸渍法合成了中空介孔氧化硅球负载钛酸铋系列催化剂,并用于苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二苯酯的反应。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附、XPS等方法对载体及系列催化剂进行表征。实验结果表明,在钛酸铋负载量30%(w)、催化剂用量0.8 g、150～180℃、反应9 h的优选条件下,苯酚转化率可达46.7%、酯交换选择性为99.6%;连续使用5次后,苯酚转化率由28.8%降低到24.7%。表征结果显示,少量的钛酸铋流失是催化剂活性下降的主要原因;与未负载的钛酸铋相比,负载型钛酸铋在介孔氧化硅球上高度分散,提供了更多的活性位,催化剂活性提高;中空介孔氧化硅的壳能够减少活性组分的流失。     

基于钨酸铋基光催化复合材料的改性方法研究进展

具有较强可见光催化活性的钨酸铋基半导体光催化剂是近年来的研究热点之一。综述了纯钨酸铋的光催化性能;详述了钨酸铋基半导体光催化剂改性方面的研究,可通过半导体异质结复合、离子掺杂改性、氧空位缺陷工程和铁电极极化等方法制备基于钨酸铋的复合材料光催化剂,改性获得的催化剂具有更好的光催化性能和稳定性。     

g-C3N4基异质结光催化剂的研究进展

综述了石墨相氮化碳(g-C₃N₄)基异质结光催化剂的设计及其对光生载流子的分离和转移机制的研究。对g-C₃N₄基异质结催化剂目前存在的部分问题进行归纳总结,并对该方面的研究重点和方向进行了展望。     

高分散的CoWO4或CuWO4提高WO3的光催化性能

本文采用原位浸渍与固相反应结合,成功地合成了CoWO4或CuWO4高度分散在WO3表面的复合CoWO4/WO3或CuWO4/WO3光催化剂。通过XRD,SEM,TEM,EDS,HR-TEM,UV-vis DRS,SPV和活性物种实验研究了CoWO4/WO3和CuWO4/WO3样品的结构,形貌,光物理性质和光催化降解机理。XRD,SEM和TEM结果表明,当CoWO4或CuWO4的负载量较小时,CoWO4或CuWO4高度分散在WO3表面上。但是当CoWO4或CuWO4的负载量增加时,WO3表面的CoWO4或CuWO4颗粒发生明显的团聚。可见光光催化降解RhB的实验结果表明,所有CoWO4/WO3或CuWO4/WO3样品的光催化活性都优于WO3的活性。这主要是因为WO3和CoWO4或CuWO4之间形成的II型异质结能够显著促进光生电子和空穴的分离。此外,CoWO4/WO3和CuWO4/WO3系列样品中,0.2％CoWO4/WO3和0.2％CuWO4/WO3分别显示了最优异的光催化活性,与WO3相比,其光催化活性分别提高了约9.1倍和6.8倍。此外,活性物种实验表明,光催化过程中在0.2％CoWO4/WO3和0.2％CuWO4/WO3催化剂上产生的?OH,h+和?O2?都是光催化降解RhB的活性物种。本文为设计高活性的光催化剂提供了一种思路。     

梯型BiOBr/In2S3异质结的制备及光催化CO2还原活性

近几年随着社会的发展,环境污染和能源危机等问题愈加严重。半导体光催化技术在污染物降解、环境修复、光催化产氢、CO₂还原等领域的研究受到了人们广泛的关注。本文采用原位水热法制备了梯型BiOBr/In₂S₃异质结复合材料,实验结果表明,梯型Bi OBr/In₂S₃异质结复合材料相较于任意单一的BiOBr、In₂S₃催化剂具有更高的光催化CO₂还原活性。此外,还利用XRD、TEM、紫外可见吸收光谱、光电流等实验表征技术分析了梯型BiOBr/In₂S₃异质结的光催化反应机制。     

MOFs在光催化领域的应用概况

金属有机骨架是一类包括金属和有机配体的多孔配位材料,其结构为网络结构且呈周期性。它们比表面积高,催化活性位点丰富,孔结构规整,孔径可调节,而且具有易官能化的特点,被广泛地应用于储气,半导体,多相催化,气体分离等领域。MOFs(金属有机骨架)近年来受到了越来越多研究者的关注,尤其是在光催化领域。因此,从光催化角度,总结了CO2的还原,水裂解,有机物转化等应用研究的进展,思考并提出了MOFs光催化材料未来的潜力方向。     

铋掺杂纳米TiO2的制备及其光电催化性能

以钛酸丁酯和硝酸铋为主要原料,采用溶胶一凝胶法制备了掺杂铋的纳米TiO2（Bi—TiO2）。用XRD、TEM等方法对产物进行了表征：晶型为锐钛矿,粒径范围15—25nm。以罗丹明B（RhB）为目标降解物,分别考察制备的Bi—TiO2催化剂的光、电催化活性。结果显示,Bi^3＋掺杂摩尔分数为0．5％、质量浓度为0．2g／L的Bi—TiO2催化剂对RhB的光催化效果最佳;采用三维电极法降解RhB,以负载Bi-TiO2的多孔材料为粒子电极的电催化降解效果最佳。     

光催化氧化催化剂载体的研究进展

综述了近年来负载型光催化氧化催化剂载体的研究进展,并对不同类型载体(包括硅基、碳基、金属及金属骨架类载体等)的特性进行了分析总结.硅胶、活性炭、金属氧化物等常见载体,经提纯、改性后,负载的催化剂均表现出较好的光催化氧化性能.介孔分子筛类载体凭借高比表面积以及丰富独特的孔道结构成为研究热点;金属有机骨架材料作为一种新兴材...     

半导体二氧化钛光催化降解偶氮染料的研究进展

对偶氮染料的危害、二氧化钛光催化氧化法降解偶氮染料的机理,以及提高偶氮染料废水光氧化效率的途径进行了综述,重点对国内外偶氮染料废水光催化氧化联用技术的最新研究进展进行了分析。     

钴钛氧化物异质结的制备及其光催化性能

采用水热法制备了具有异质结结构的Co_3O_4/TiO_2纳米复合材料(简称钴钛氧化物异质结),通过改变钴钛摩尔比和焙烧温度,并利用XRD,SEM,HRTEM,XPS等方法对所制备试样的形貌与结构进行了表征,考察了试样的结构及形貌的变化。以亚甲基蓝为降解对象,考察了钴钛氧化物异质结的光催化性能。实验结果表明,不同钴钛摩尔比和不同焙烧温度下制备的钴钛氧化物异质结在可见光下均有一定的光催化降解亚甲基蓝的能力,但降解效率有所不同;当钴钛摩尔比为2∶3、焙烧温度为400℃时,钴钛氧化物异质结可见光催化降解亚甲基蓝的效率最高,通过紫外分光光度计测试可知,在光照4 h后,降解率可达65%。