金属掺杂Bi_3NbO_7催化剂可见光降解亚甲基蓝

采用共沉淀法分别制备Cr~(3+)、Ce~(3+)、Sr~(2+)掺杂的Bi_3NbO_7光催化剂,并进行XRD、BET表征,考察可见光下降解亚甲基蓝的性能.结果表明:离子半径较小的Cr、Ce能够替代部分Bi~(3+)进入Bi_3NbO_7晶格,而离子半径较大的Sr~(2+)未能完全进入晶格,形成杂相.掺杂金属后Bi_3NbO_7的比表面积和孔径有所降低,但是光催化性能得到提高,光照240 min后Cr~(3+)、Ce~(3+)、Sr~(2+)掺杂的Bi_3NbO_7上亚甲基蓝的降解率分别达96%、100%、89%.     

Cu_2O/Bi_2WO_6/GR光催化剂制备及其产氢性能

采用水热法、化学沉淀法分别制备了Bi_2WO_6、Cu_2O光催化剂,并将二者与石墨烯复合制备了Cu_2O/Bi_2WO_6/GR复合光催化剂,通过XRD进行了结构表征。以丙酸为牺牲剂,考察了n(Bi_2WO_6)∶n(Cu_2O)值、石墨烯(GR)掺杂量、丙酸用量对复合光催化剂光催化产氢性能的影响。结果表明:当复合催化剂中n(Bi_2WO_6)∶n(Cu_2O)=1∶1.3、石墨烯的掺杂量为7%、丙酸用量为4 mL时产氢性能最好。该研究结果可为利用废水中有机酸光催化制取氢气提供理论指导。     

N、Ce共掺杂Ti02的制备及其光催化活性

采用溶胶．凝胶法制备沸石负载N、Ce共掺杂的二氧化钛光催化剂,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究该催化剂的光催化性能,并讨论催化剂浓度、pH值以及焙烧温度等对样品光催化性能的影响．结果表明：催化剂的焙烧温度为300℃时催化剂的催化活性最高,在反应体系中,催化剂浓度为60gru,pH=7时样品的光催化效率最佳,共掺杂的样品可见光活性高于单掺杂的样品．可见光辐射共掺杂的样品3h,亚甲基蓝的去除率可以达65％．     

Cu~(2+)/Ce~(4+)-TiO_2可见光催化降解活性艳红X-3B

采用溶胶凝胶法合成了掺杂Cu~(2+)和Ce~(4+)的Ti O2可见光催化剂,用活性艳红X-3B降解脱色为模型反应,结合紫外-可见光谱法、XRD和SEM等表征手段,考察了制备条件与光催化活性的关系.实验结果表明:适量掺杂稀土元素Ce~(4+)较单独掺杂Cu~(2+)能更加有效地提高催化剂在可见光下的催化活性,掺杂后使催化剂的吸收带边位置发生红移,晶型结构为锐钛矿和金红石的混合晶型.掺杂Ce~(4+)量为1.5%时,0.4 g催化剂对30 m L浓度为5 mg/L的活性艳红X-3B模拟印染废水降解率达到61.1%.     

三维立体石墨烯/多孔黑色TiO2复合材料的制备及其光催化性能

采用水热还原法制备黑色多孔TiO_2(PBT)。以PBT和氧化石墨烯为原料,经一步水热合成三维立体石墨烯(RGO)/PBT。通过XRD、SEM、TEM、BET以及DRS等对复合材料的物相、颗粒粒径、形貌及比表面积进行了表征,研究了该复合材料在可见光下对罗丹明B(RhB)的光催化降解活性。结果表明,Ti~(3+)的存在大大提高了可见光的吸收;所制备的RGO/PBT复合材料的可见光催化活性均高于PBT;当RGO掺杂量为1%时制备的催化剂具有最高的光催化性能。     

合成工艺对钙钛矿型LaCo_(1-x)W_xO_3催化剂光催化性能的影响

用水热法合成了钴和钨同时作为活性组分的一系列三元金属复合氧化物LaCo_(1-x)W_xO_3(x=0.4、0.5、0.6、0.8、1.0),通过降解亚甲基蓝测试其光催化性能.设计单因素实验考察n(Co)/n(W)、水热时间、水热温度、煅烧温度等因素对催化剂光催化性能的影响.水热温度为180℃时制备的催化剂活性最高,温度过高会破坏催化剂的晶型,使催化剂活性下降.LaCo_(0.2)W_(0.8)表现出较高的可见光光催化活性,并且合成条件适中.使用XRD、SEM、TG-DSC、红外、比表面积测试等手段对LaCo_(0.2)W_(0.8)进行表征和测定,结果表明:水热过程中钙钛矿晶相已经基本形成,适当的n(Co)/n(W)使催化剂对可见光具有宽范围响应的同时,又能使其光生空穴具有较强的氧化能力,进而提高催化剂的可见光催化活性.     

Ni掺杂Bi_(12)TiO_(20)纳米纤维的电纺制备及其光催化性能

以硝酸铋、钛酸四丁酯、硝酸镍、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺和聚乙烯吡咯烷酮K90(PVP K90)为原料,采用静电纺丝法制备出间隙型Ni掺杂Bi_(12)TiO_(20)纳米纤维,并采用XRD、EDS、SEM和UV-Vis等测试手段对制备产物的物相、微观形貌及吸光性质进行了表征;以甲基橙(MO)为目标污染物,研究了制备产物在模拟日光照射下的光催化性能;基于密度泛函理论(DFT)对Ni的掺杂位置进行了模拟。结果表明:Ni以间隙原子的形式掺杂到Bi_(12)TiO_(20)的晶格中,Ni掺杂使材料的吸收光谱红移,提高了其可见光的利用率。在模拟日光照射下,以优选的Ni与Bi_(12)TiO_(20)的物质的量的比为1∶40的Ni掺杂Bi_(12)TiO_(20)纳米纤维为光催化剂降解MO溶液60 min,降解率达到98.07%,高出Bi_(12)TiO_(20)纳米纤维的降解率24.03%。     

邻苯基水杨醛亚胺钛、锆催化剂的制备

制备2种新型的过渡金属催化剂--邻苯基水杨醛亚胺钛、锆化合物,研究催化剂在均相条件下和经SiO2、MgCl2负载后的乙烯聚合性能,考察助催化剂与主催化剂摩尔比对乙烯聚合的影响.实验结果表明:均相条件下,以MMAO为助催化剂时,邻苯基水杨醛亚胺钛、锆化合物具有较高的乙烯聚合活性,其中邻苯基水杨醛亚胺锆的催化活性达到840 kg/(mol·h);随着n(Al)/n(Ti)、n(Al)/n(Zr)的增加,催化剂的活性和聚合物的黏均相对分子质量也随之升高.催化剂负载后,催化活性和聚合物熔点都得到提高.     

TiO_2纳米线/Bi_2WO_6催化剂制备及影响因素探究

为制备具有可见光响应的高效光催化剂,采用水热法制备了点-线型形貌的TiO_2纳米线/Bi_2WO_6复合催化剂,考查了钛源、水热温度、溶剂、复合配比等制备因素对复合催化剂形貌的影响,并采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等方法进行表征.结果表明:采用钛酸丁酯制备的TiO_2纳米线为锐钛矿相且结晶度良好;水热温度为180℃,溶剂为乙二醇,TiO_2纳米线复合配比为50%(质量分数)时所制备的TiO_2纳米线/Bi_2WO_6复合催化剂点-线形貌最优;TiO_2纳米线复合窄带隙半导体Bi_2WO_6明显拓宽了光谱响应范围,复合催化剂的禁带宽度达Eg=2.70 e V.     

稀土Ce掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能研究

以Ce2O3前驱体,通过溶胶—凝胶法制备一系列Ce3+/TiO2纳米微粒,对样品进行了XRD、DRS表征及吸附和光催化性能测试.结果表明,试验制备Ce3+/TiO2催化剂为锐钛矿TiO2,随Ce3+掺杂量增加,晶面衍射峰强度减弱,说明Ce3+掺杂掺杂有利于提高晶体的热稳定性,阻碍晶粒生长;Ce3+-TiO2的光吸收带边往长波方向移动(红移),意味着可能被可见光激发.吸附和光催化活性试验表明,Ce3+/TiO2催化剂吸附能力超强,阻碍光的利用率,不利于提高二氧化钛光催化降解甲基橙.     

玻璃基TiO2/(Cu,Al)复合薄膜可见光活性影响因素研究

以钛酸四丁酯、硝酸铜和硝酸铝为先驱原料,乙醇为溶剂,二乙醇胺为稳定剂制备了玻璃基TiO2/(Cu,Al)复合薄膜.采用XRD、SEM和分光光度计研究了薄膜焙烧温度对复合薄膜晶相组成、形貌以及可见光催化活性的影响,采用UV-Vis分光光度计表征了混合离子加入量对复合薄膜光谱响应的影响规律.结果表明,掺杂混合离子的TiO2复合薄膜在450 ℃即可开始形成锐钛矿相,直至600 ℃一直保持锐钛矿相,表现出很好的晶体结构稳定性,而纯TiO2薄膜550 ℃焙烧时即出现金红石相;SEM晶相结构显示550 ℃焙烧的复合薄膜晶体形成均匀,致密,对基片覆盖率高,相应的可见光催化活性也最高;随着混合离子加入量的增加,光谱响应吸收边不同程度地红移至可见区,尤以掺杂量n=2 mol的Ti100-x/CuxAl2x复合薄膜吸收边红移最大(较纯TiO2薄膜大约红移75 nm).光催化实验表明,复合薄膜的可见光活性显著提高,掺杂量n=2 mol的Ti100-n/CunAl2n复合薄膜对酸性红B的降解脱色率可达67.3%,比纯TiO2的降解脱色率(5.5%)提高了近12倍.     

Bi_9V_2ClO_(18)新型光催化剂的制备与光催化活性评价

以BiOCl、Bi_2O_3、NH_4VO_3为原材料,采用固相合成法制备了Bi_9V_2ClO_(18)新型光催化剂,通过XRD、SEM和HRTEM对样品的物相、形貌和结晶质量进行了表征,测试了样品的紫外-可见漫反射吸收光谱。结果表明:其吸收边为465nm,禁带宽度为2.67eV。采用罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)为目标污染物,测试了Bi_9V_2ClO_(18)光催化剂的可见光光催化活性。在可见光下辐射9h,RhB降解率达82%;可见光下辐射5h,MB降解率达83%。测试结果表明:所制备Bi_9V_2ClO_(18)材料是可见光响应型光催化剂,在可见光辐照下对罗丹明B和亚甲基蓝的光降解主要依赖于光催化剂的直接光降解机制。     

α-Fe2O3的掺杂改性和降解性能

利用水热法制备α-Fe₂O₃,再以α-Fe₂O₃为活性组分,利用浸渍法制备Ag/α-Fe₂O₃、Al/α-Fe₂O₃、Zn/α-Fe₂O₃、Cu/α-Fe₂O₃催化剂,比较4种催化剂的催化活性,通过XRD、SEM、FT-IR等表征手段对Al/α-Fe₂O₃催化剂的结构和形貌进行分析,与纯的α-Fe₂O₃催化剂相比,负载铝的α-Fe₂O₃催化剂的催化活性更好,稳定性也更高。考察了Al掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对催化剂催化活性的影响,确定了最佳制备条件。结果表明:当Al掺杂量为40%,煅烧温度为700℃,煅烧时间为2 h,催化剂的催化活性最高,且Al/α-Fe₂O₃降解酸性大红符合伪一级动力学方程,催化剂在连续使用7次后,仍然保持较高的催化效果。     

纳米复合光催化剂制备及对PAR降解的研究

以钛酸四正丁酯和无水乙醇为主要原料,另掺杂一定比例的Fe^3＋,以溶胶一凝胶法制备Fe-TiO2复合光催化剂,并用XRD和SEM等手段进行表征。以4-（2-毗啶偶氮）间苯二酚（PAR）光催化降解为模型反应,在可见光条件下对所制备的催化剂催化性能进行表征和评价。结果表明,掺铁比不掺杂TiO2有更高的催化活性,同时也验证了锐钛矿型TiO2是催化活性最高的晶型。     

玻璃基TiO_2/(Cu,Al)复合薄膜可见光活性影响因素研究

以钛酸四丁酯、硝酸铜和硝酸铝为先驱原料,乙醇为溶剂,二乙醇胺为稳定剂制备了玻璃基TiO2/(Cu,Al)复合薄膜。采用XRD、SEM和分光光度计研究了薄膜焙烧温度对复合薄膜晶相组成、形貌以及可见光催化活性的影响,采用UV-Vis分光光度计表征了混合离子加入量对复合薄膜光谱响应的影响规律。结果表明,掺杂混合离子的TiO2复合薄膜在450℃即可开始形成锐钛矿相,直至600℃一直保持锐钛矿相,表现出很好的晶体结构稳定性,而纯TiO2薄膜550℃焙烧时即出现金红石相;SEM晶相结构显示550℃焙烧的复合薄膜晶体形成均匀,致密,对基片覆盖率高,相应的可见光催化活性也最高;随着混合离子加入量的增加,光谱响应吸收边不同程度地红移至可见区,尤以掺杂量n=2 mol的Ti100-x/CuxAl2x复合薄膜吸收边红移最大(较纯TiO2薄膜大约红移75 nm)。光催化实验表明,复合薄膜的可见光活性显著提高,掺杂量n=2 mol的Ti100-n/CunAl2n复合薄膜对酸性红B的降解脱色率可达67.3%,比纯TiO2的降解脱色率(5.5%)提高了近12倍。     

La-TiO_2/SiO_2光降解催化剂的制备及性能

以钛酸丁酯、正硅酸乙酯和氧化镧为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了不同La掺杂量的负载型催化剂x wt%La-TiO_2/SiO_2(x=0.5~3.0).通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)对样品进行了表征.以罗丹明B(Rh B)为模拟污染物,在紫外光和可见光下研究了不同La的加入量对TiO_2/SiO_2催化剂(其中,n(SiO_2)∶n(TiO_2)=1∶7)光催化效率的影响.结果表明:La的掺杂量为2wt%时,催化性能达到最佳.经过75min紫外光和150min可见光的照射,对Rh B的降解率可分别达到99.2%和71.3%.     

季铵盐类相转移催化法合成苯甲酸苄酯

研究了由苯甲酸钠和氯化苄通过相转移催化法合成苯甲酸苄酯的亲核取代反应, 考察了几种季铵盐类相转移催化剂的亲核取代反应催化活性。筛选出合成苯甲酸苄酯反应催化活性较好的一种季铵盐类相转移催化剂四丁基碘化铵((C₄ H₉)₄ NI), 在n(苯甲酸钠)/n(氯化苄)为1 .0 ∶1 .3 , 反应温度110 ℃, 反应时间2 .5 ～ 3 .0 h, n(催化剂)/ n(苯甲酸钠)为0.06 , 体系pH 值为5 ～ 6 时, 苯甲酸苄酯的收率可达90%以上。     

TiO2/BaFe12O19磁性催化剂的表征及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2包覆型复合钡铁氧体催化剂,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)和振动样品磁强计(VSM)对催化剂进行分析、表征.催化剂活性组分主要是锐钛矿TiO2,钡铁氧体为BaFe12O19;催化剂对于可见光有较强的吸收,且TiO2包覆BaFe12O19后仍具有良好的磁性能.以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物考察催化剂的可见光催化活性.结果表明:催化剂投加量及钡铁氧体含量皆存在一个最佳值,当催化剂投加量为1.5 g/L和钡铁氧体的质量分数为20%时,5 h后亚甲基蓝的去除率为96.2%.因此,该催化剂兼具可见光催化活性高和易于高效分离回收的特点,是一种极具应用前景的新型光催化剂.     

BiVO_4/CNTs复合材料的制备及光催化性能的研究

以Bi(NO3)3、NH4VO3、碳纳米管(CNTs)为原料,采用水热法制备一系列不同质量比复合的BiVO4/CNTs光催化剂.利用紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)、光致发光光谱(PL)等手段对催化剂的光学性能进行了表征.甲基橙作为光催化反应的目标化合物,研究其可见光催化活性.以对苯二甲酸作为探针分子,研究了BiVO4/CNTs复合光催化剂表面羟基自由基的生成.结果表明:BiVO4/CNTs复合材料的可见光催化活性高于纯BiVO4;不同组成的复合光材料以1%BiVO4/CNTs复合催化剂光催化效果最佳.     

pH对Bi_2O_3相变过程及光催化性能的影响

以硝酸铋为原料,氨水为沉淀剂,调节pH分别为3和8,通过液相沉淀法制得了Bi_2O_3样品。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等研究不同pH对Bi_2O_3晶相及相变过程的影响。结果表明,不同pH制备得到的样品均发生如下过程:前驱体转变为Bi_5O_7NO_3,Bi_5O_7NO_3分解为β-Bi_2O_3以及β-Bi_2O_3相变为α-Bi_2O_3,且较高pH促进Bi_5O_7NO_3分解为β-Bi_2O_3以及β-Bi_2O_3相变为α-Bi_2O_3的进程。以光催化降解罗丹明B(RhB)为指标反应,考察了不同晶相Bi_2O_3的光催化性能。结果表明,与α-Bi_2O_3相比,Bi_5O_7NO_3具有更高的光催化性能。