LaCuO3/3DOMCeO2的制备及其催化性能研究

制备了钙钛矿型LaCuO₃/3DOMCeO₂催化剂用于非均相类芬顿反应降解罗丹明B,并通过XRD、SEM和XPS等对该催化剂进行表征。结果表明,LaCuO₃/3DOMCeO₂呈现三维有序大孔结构。负载3DOMCeO₂使LaCuO₃的比表面积增大、Cu⁺含量上升。LaCuO₃/3DOMCeO₂具有比均相芬顿催化剂更宽的pH适用范围和更高的H₂O₂利用率。循环使用10次后,LaCuO₃/3DOMCeO₂仍具有较高的催化活性。LaCuO₃/3DOMCeO₂表面存在■循环,二者协同引发高效类芬顿反应,产生大量·OH和·HO₂,实现了对罗丹明B的高效降解。     

TiO2/WO3纳米复合膜的制备及光催化性能研究

以有机染料亚甲基蓝(MB)为目标降解物,在玻璃基底上采用溶胶-凝胶法制备TiO2/WO3纳米结构复合光催化膜,研究不同TiO2和WO3摩尔比对性能的影响.采用XRD、SEM、EDS、UV-vis、电化学阻抗测试、光催化测试等技术对样品的成分及性能进行表征.结果表明,当TiO2和WO3摩尔比为3:1时,TiO2/WO3纳...     

硅藻土/泥炭藓基负载g-C3N4-TiO2的光催化调湿性能

通过煅烧法制备具有异质结构的g?C3N4?TiO2光催化剂,然后与硅藻土/泥炭藓基调湿材料复合得到自然光驱动光催化调湿材料,并通过小室试验测试其降解甲醛和调湿的效果.采用X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、紫外-可见分光光度计(UV?Vis)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和荧光光谱仪(PL)等研究了g?C3N4?TiO2/硅藻土/泥炭藓光催化调湿材料降解甲醛及温湿度调节的机制.结果表明:在尿素与TiO2质量比为5:1,520℃条件下煅烧制备的g?C3N4?TiO2光催化剂降解甲醛的效果最好,具有牢固的异质结,能有效减少光生电子和空穴的重组中心,使TiO2禁带宽变窄;由于光催化-吸附协同效应,NTD?5在自然光照下能够有效地将试验小室内的甲醛浓度和相对湿度分别控制在0.1 mg/m3和60％左右,同时还具有1～2℃的温度调节作用.     

固定相TiO2膜的制备及其光催化活性

对TiO2膜的制备方法与合适的光催化剂载体进行了选择，采用溶胶凝胶法在光学纤维和玻璃纤维网格布上成功制备了锐钛矿型TiO2薄膜，研究了影响成膜的主要因素（如水量，有机溶剂和酸的用量，凝胶温度，热处理温度)。同时以亚硝酸盐氮为研究对象，对TiO2膜在不同条件下的光催化氧化活性进行了试验。     

纳米TiO2光催化性能研究进展及其影响因素探讨

阐述了TiO2的光催化机理及影响TiO2光催化活性的因素,并综述了近年来TiO2光催化的改性研究方法,最后指出了纳米TiO2光催化剂的不足和研究发展的重点,以期推动纳米TiO2光催化技术的工业化进程。     

Ag-TiO2/分子筛复合材料的制备及其性能研究

采用溶胶-水热合成法制备了Ag-TiO₂光催化材料,并将Ag-TiO₂负载到分子筛上制备出Ag-TiO₂/分子筛复合材料。在可见光照射下,以光催化降解亚甲基蓝为探针反应,研究了该复合材料的光催化活性。结果表明：当Ag/Ti摩尔比为0.007时,制备的Ag-TiO₂光催化剂催化效率与纯TiO₂相比提高了25.6%;与纯TiO₂相比,当Ag-TiO₂掺量为分子筛粉体质量的6.5%时,制备的AgTiO₂/分子筛复合材料具有更大的比表面积与表观常数。     

MnO2/g-C3N4纳米复合材料的合成及其光催化性能

通过Na₂SO₄进行形貌调控和MnO₂掺杂对石墨类氮化碳(g-C₃N₄)改性,采用水热法制备多形貌的MnO₂/g-C₃N₄复合光催化剂(MCN),探讨最佳合成条件;研究不同形貌MCN的微观结构、光吸收能力以及对甲基橙(MO)的光催化降解性能。结果表明,MCN的最佳制备条件如下：Na₂SO₄、g-C₃N₄、KMnO₄投加量分别为 0.04、0.6、0.12 g/L,反应温度为 80 ℃,反应时间为 4 h。MnO₂掺杂可显著提高g-C₃N₄的光催化活性。MCN对MO的光催化降解率高达97.34%,而g-C₃N₄仅为54.39%;MCN具有较强的可见光响应活性,最大吸收边带为 486 nm,禁带宽度(...     

TiO_2/CdS复合纳米材料的制备及其光催化性能

用化学浴沉积法制备出了TiO_2/CdS复合纳米材料,并以有机染料次甲基蓝模拟染料废水,评价其光催化活性。结果表明:TiO_2/CdS复合纳米材料的光催化降解能力明显优于TiO_2(P25)。当TiO_2与CdSe的制备摩尔比为3∶2时,经400℃高温煅烧后,其光降解效果最佳,可见光辐射100 min降解率可达到94.4%。     

微波辐射作用对纳米复合材料Ag/ZnO的形貌与多模式光催化活性的改变

在微波辐射功率150 W下,通过沉淀法制备了纳米复合材料Ag/ZnO。并通过X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis/DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和N2吸附-脱附测定等测试手段对其组成、结构和形貌等进行了表征。结果显示,经功率为150 W的微波辐射处理后,样品的ZnO纤锌矿和Ag立方晶相结构未发生明显变化,但同时,其晶粒尺寸、形貌以及颗粒分布等方面则有较大改变。其中,经150 W微波辐射的样品更多呈现三角形或四边形纳米片堆叠,且大部分粒子呈紧密堆积结构。通过紫外、微波辅助、模拟日光等光催化实验分别考察了该复合材料对罗丹明B的光降解活性,结果显示,在紫外光催化降解罗丹明B的实验研究中,Ag/ZnO表现出了较好的光催化性能,其活性明显高于P25以及沉淀法ZnO等单体催化剂。并且,在模拟日光、微波辐射作用下,该复合材料也具有良好的降解效果。     

TiO2光催化水泥基材料降解汽车尾气研究

以纳米TiO₂和N-TiO₂作为光催化材料,以透水混凝土作为水泥基基底材料,制备出了光催化透水混凝土,测定了其不同光照条件下光催化降解汽车尾气的能力,并基于试验数据进行了光催化反应动力学的拟合计算。试验及计算结果表明：在2种光照条件下,纳米TiO₂和N-TiO₂光催化透水混凝土降解汽车尾气成分效率：NO_x>HC>CO;自然光照条件下,N-TiO₂涂层光催化降解汽车尾气能力低于纳米TiO₂涂层;在紫外光照下纳米TiO₂涂层降解汽车尾气中的CO试验反应动力学常数为6.40×10^-3 min^-1,自然光照下纳米TiO₂和N-TiO₂涂层反应动力学常数分别为2.67×10^-3 min^-1和2.28×10^-3 min^-1。     

SnO2纳米粒子的制备与降解甲醛效果研究

采用了一种新颖而有效的方法制备SnO2纳米粒子：利用氩弧焊电弧形成的高温将反应台上的锡蒸发,在装置的另一端通过高压直流电场收集锡粒子,制得纳米级锡粒子,然后在空气气氛下将纳米锡粒子在800℃～90℃范围内进行热处理,最终得到SnO2纳米粒子。制得的SnO2纳米粒子粒径在50nm左右,且杂质较少。将制得的SnO2纳米粒子...     

Photocatalytic transformation and mineralization of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) in TiO2 slurries

An analysis of the photodegradation of TNT in a TiO₂ slurry reactor is presented. The rates and extent of TNT transformation and mineralization are compared for photocatalytic and direct photolytic reactions under conditions of varying light energies and in the presence and absence of oxygen. Certain initial organic transformation products are identified for both photocatalytic and photolytic reactions. Nitrate, nitrite, and ammonium ions are analyzed and the possibility of semiconductor sensitization by colored compounds is considered. TNT was transformed rapidly under each set of photochemical conditions but destruction was faster and more complete with TiO₂ photocatalysis. Transformation by-products were destroyed readily under oxygenated photocatalytic conditions and were observed to be more refractory under direct photolytic conditions. Mass balances performed on carbon and nitrogen revealed that when the TiO₂ photocatalyst was utilized in the presence of oxygen and near u.v. radiation (λ > 340 nm) approx. 90% of the TNT was mineralized and 35% of the total nitrogen was recovered as ammonium ion after 120 min. Among the large number of organic transformation products produced photocatalytically, trinitrobenzoic acid, trinitrobenzene and trinitrophenol have been identified as oxidative intermediate species and dinitroaniline as a reduction product. The photocatalytic transformation of TNT appears to involve both oxidative and reductive steps and sensitization by colored compounds plays no detectable role in degradation.     

负载型TiO2光催化剂的制备及其光催化活性研究

以海泡石为载体，采用粉体混合焙烧法制备了负载型TiO2光催化剂，研究了TiO2负载量、焙烧温度及焙烧时间对其催化活性的影响，考察了其对邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）的光催化降解效果。结果表明，TiO2是以吸附形式均匀地结合在海泡石表面的，最佳的TiO2负载量、焙烧温度及焙烧时间分别为30％、600℃和3h。在BBP初始浓度为150mg／L、催化剂用量为2g／L的条件下，经365nm的紫外光照射6h后，负载型TiO2光催化剂对BBP的去除率为92％，其光催化性能优于锐钛矿型TiO2粉末的。     

纳米TiO2膜制备与光催化降解CHCl3

采用溶胶法制备纳米TiO2薄膜,其晶体为锐钛矿型,若加入PEG2000可使薄膜呈多孔状,并影响薄膜的透光率,纳米TiO2薄膜对CHCl3的光降解有很好的催化性能,而多孔状纳米TiO2薄膜的催化性能更优,光催化条件下的CHCl3分解率接近90%。     

纳米TiO_2膜制备与光催化降解CHCl_3

采用溶胶法制备纳米TiO2 薄膜 ,其晶体为锐钛矿型。若加入PEG 2 0 0 0可使薄膜呈多孔状 ,并影响薄膜的透光率。纳米TiO2 薄膜对CHCl3 的光降解有很好的催化性能 ,而多孔状纳米TiO2 薄膜的催化性能更优 ,光催化条件下的CHCl3 分解率接近 90 %。     

Electronic and mechanical responses of two-dimensional HfS2, HfSe2, ZrS2, and ZrSe2 from first-principles

During the last decade, numerous high-quality two-dimensional (2D) materials with semiconducting electronic character have been synthesized. Recent experimental study (Sci. Adv. 2017;3: e1700481) nevertheless confirmed that 2D ZrSe₂ and HfSe₂ are among the best candidates to replace the silicon in nanoelectronics owing to their moderate band-gap. We accordingly conducted first-principles calculations to explore the mechanical and electronic responses of not only ZrSe₂ and HfSe₂, but also ZrS₂ and HfS₂ in their single-layer and free-standing form. We particularly studied the possibility of engineering of the electronic properties of these attractive 2D materials using the biaxial or uniaxial tensile loadings. The comprehensive insight provided concerning the intrinsic properties of HfS₂, HfSe₂, ZrS₂, and ZrSe₂ can be useful for their future applications in nanodevices.     

g-C3N4光催化混凝土对NO降解性能研究

研究了不同制备工艺及掺量的石墨相氮化碳(g-C₃N₄)对混凝土的力学性能及对NO气体光催化降解性能的影响及变化规律。通过TEM、SEM、XRD分别对材料的物相及微观结构进行了表征,利用微机控制全自动压力试验机和氮氧化物分析仪分别研究了掺g-C₃N₄后混凝土的抗压强度及对NO的降解性能。结果表明,四种不同种类的g-C₃N₄掺入后混凝土都具有对NO的降解作用,其中,少层g-C₃N₄的降解率最高,且在紫外线等照射24 h后其仍能保持较高的降解率;g-C₃N₄掺量不超过0.8%时混凝土的抗压强度不会有太大影响,在此范围内尽可能提高g-C₃N₄的掺量来提高其对NO的降解作用。     

Fe~(3+)改性纳米TiO_2薄膜的制备及其光催化性能

以溶胶凝胶法在釉面炻器上负载了经Fe3 改性的TiO2薄膜,用扫描电子显微镜、x射线衍射仪和紫外-可见漫反射光谱仪对其进行了表征和分析,并以苯酚为模型污染物,对其光催化活性和寿命进行了考察.结果表明,Fe3 -TiO2薄膜在釉面炻器表面分布均匀,厚度约为300nm,颗粒大小在纳米级;Fe3 的引入不仅抑制了TiO2颗粒的长大,同时也抑制了TiO2从锐钛矿向金红石的相变;掺杂Fe3 后,TiO2薄膜对紫外光的吸收明显增强,对可见光的吸收也有所增强并在465nm附近产生了吸收峰,随着掺杂量的增大则两种吸收均略有增强,且对紫外光的吸收发生了明显的红移;Fe3 的最佳掺杂量为0.03%,此时其光催化降解苯酚的反应速率常数是纯TiO2薄膜的1.46倍;重复使用10次后,Fe3 -TiO2薄膜没有发生光腐蚀,且催化活性仅降低了约6.3%.