Cu_2O/CuS复合光催化膜的制备及其性能研究

为了提高光催化剂在光催化过程中的循环效率,减少催化剂损失及二次污染,以硫脲为硫源、硫酸铜为铜源,以N,N-二甲基甲酰胺和乙二醇为溶剂,采用两步溶剂热合成法制备了Cu_2O/CuS复合光催化膜.通过扫描电镜(SEM)观察所得膜材料的形貌,用X射线衍射、透射电子显微镜等手段对膜材料的组成进行表征,并且探讨了溶剂热反应的最佳实验条件.以甲基橙(MO)为有机污染物,通过紫外可见吸收光谱考察Cu_2O/CuS复合光催化膜的光催化降解性能、循环利用性能及膜强度.结果表明,所得的复合膜材料由Cu_2O/CuS颗粒组成且均匀牢固地覆盖在基底表面,甲基橙的光催化降解效率可达100%.经过3次循环催化反应,复合膜光催化剂的催化效率依然在99.5%以上,具有良好的循环稳定性,对复合膜进行膜强度测试,催化效率均保持在99%以上,说明Cu_2O/CuS复合光催化膜具有较高的机械强度.     

可磁分离光催化剂的制备及其光催化性能研究

通过反胶束法和溶胶-凝胶法制备出了一种类蛋结构的可磁分离光催化剂纳米球ZnO@SiO2@NiFe2O4(ZSN),这种光催化剂显示出了超顺磁性和较好的光催化活性。该光催化剂的X-射线衍射和TEM分析结果表明:NiFe2O4纳米粒子被包裹在二氧化硅内形成磁性硅球SiO2@NiFe2O4(SN)载体,ZnO纳米粒子包覆在SN的表面,形成ZnO光催化壳层。光催化实验表明,在500℃下煅烧3h的ZSN表现出最佳的光催化活性。     

介孔TiO_2负载纳米铁催化剂的制备及降解特性

以聚乙二醇4000(PEG-4000)为致孔剂,采用溶胶-凝胶法制备出了光催化活性高的锐钛矿型介孔Ti O2;以制备的介孔Ti O2为载体,采用液相还原法,在介孔Ti O2孔道及表面原位生成纳米铁以制备出介孔Ti O2负载纳米铁催化剂,并用XRD、BET进行了表征.以酸性红B染料为降解对象,研究了不同煅烧温度对介孔Ti O2光催化性能的影响.通过介孔Ti O2负载纳米铁催化剂与等当量的介孔Ti O2、纳米铁以及介孔Ti O2-纳米铁机械混合的光催化降解实验的比较,结果表明:该复合催化剂的光催化降解效率远高于介孔Ti O2、纳米铁以及介孔Ti O2-纳米铁机械混合催化剂的降解效率,20,min就可以使酸性红B的降解率达到85%.     

介孔TiO2负载纳米铁催化剂的制备及降解特性

以聚乙二醇4000(PEG-4000)为致孔剂,采用溶胶-凝胶法制备出了光催化活性高的锐钛矿型介孔Ti O2;以制备的介孔Ti O2为载体,采用液相还原法,在介孔Ti O2孔道及表面原位生成纳米铁以制备出介孔Ti O2负载纳米铁催化剂,并用XRD、BET进行了表征.以酸性红B染料为降解对象,研究了不同煅烧温度对介孔Ti O2光催化性能的影响.通过介孔Ti O2负载纳米铁催化剂与等当量的介孔Ti O2、纳米铁以及介孔Ti O2-纳米铁机械混合的光催化降解实验的比较,结果表明:该复合催化剂的光催化降解效率远高于介孔Ti O2、纳米铁以及介孔Ti O2-纳米铁机械混合催化剂的降解效率,20,min就可以使酸性红B的降解率达到85%.     

溶剂热法制备碳纳米纤维负载Cu2O光催化材料

以乙酸铜为原料,碳纳米纤维为基材,采用溶剂热法制备碳纳米纤维负载氧化亚铜(Cu2O/CNFs)光催化材料.比较了丙三醇、乙二醇和二甘醇三种不同反应溶剂对生成Cu2O的还原能力和分散性能;并以甲基橙为模拟有机污染物,研究Cu2O/CNFs复合材料在可见光照射下的光催化降解性能.实验结果表明,以丙三醇和乙二醇为溶剂时,生成产物为立方体状的Cu2O和Cu的混合物;以二甘醇为溶剂时制备产物为均匀分散的纯Cu2O纳米粒子.可见光下照射5h,丙三醇、乙二醇和二甘醇制备的Cu2O/CNFs复合材料对甲基橙降解率分别为73.5％、85％和92.5％.     

ZnO/PVP纳米复合膜的光学特性

采用高分子网络原位合成法制备了ZnO/PVP纳米复合膜.并且通过多种测试手段对ZnO/PVP纳米复合膜的光学特性进行了分析.通过XRD,TEM的测试结果可知,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模板,原位合成ZnO纳米粒子,具有六角纤锌矿结构;分散性好,粒径分布窄等特点;从光致发光谱中可以看出由于PVP的引入,使得ZnO纳米粒...     

水热法制备碳纳米纤维与二氧化钛复合材料及其光催化性质的研究

通过静电纺丝技术和水热方法的结合,制备碳纳米纤维(CNFs)与二氧化钛(TiO2)复合材料.通过扫描电镜检测,TiO2纳米粒子成功生长在碳纳米纤维的表面.制备的CNFs/TiO2复合材料在紫外光照射下降解罗丹明B,其降解效率高于用同样水热方法制备的单纯的TiO2纳米粒子的光催化效果.复合材料光催化活性被增强主要归因于碳纳米纤维好的导电性,将光生电子及时转移,延长了TiO2电子——空穴对的分离时间.复合材料可以通过沉降被简单的回收再利用,且其光催化活性没有明显降低.     

掺铁二氧化钛纳米材料的制备及其表征

通过静电纺丝法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、甲醇/乙酸(质量比为37/3)、钛酸丁酯和不同浓度的FeCl3·6H_2O为前驱体制备了Fe/TiO_2光催化剂,经500℃煅烧3h,得到纳米纤维状Fe/TiO_2.采用FT-IR、SEM、XRD、BET对样品进行表征,并分析样品对亚甲基蓝的光催化降解性能.结果表明,Fe/TiO_2中不含有机物,微观结构为纳米纤维状,适量铁可以增加其结晶度,与纯TiO_2相比,比表面积增加了11.33m2/g;掺铁可以改善TiO_2的光催化性;当铁掺杂浓度为2%时,光催化剂对亚甲基蓝的降解效率可达99%.     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

新型等离子体光催化剂Au/Cd2Nb2O7的制备和性能研究

通过沉积-沉淀法将纳米Au颗粒负载于宽带隙的Cd2Nb2O7光催化剂上,利用纳米金的表面等离子体效应,使其具有可见光响应。样品通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)和液体荧光(PL)等表征了其晶相结构、形貌、光吸收性能、表面化学态和活性物种。结果表明,催化剂中的金是以金属态的形式存在,其粒径大约为5nm,并且在载体表面的分散性良好;催化剂在可见光区540nm处有明显的Au纳米粒子的表面等离子体共振吸收峰。光催化降解罗丹明B结果表明所合成的Au-Cd2Nb2O7具有良好的可见光光催化活性,同时对其可能的光催化降解机理也进行了探讨。     

Au改性TiO2纳米粒子的制备及其光催化活性

以自制的TiO：纳米粒子为前驱物,利用浸渍法制备了表面修饰Au的TiO2纳米粒子,并利用TGDTA、XRD和TEN等手段对样品进行了表征．以光催化降解苯酚为模型反应,考察了焙烧温度和表面修饰Au的量对Au／TiO2纳米粒子光催化活性的影响．结果表明：Au以原子簇形式沉积在TiO2纳米粒子表面;在实验条件下,表面修饰量ω(Au)=0．5％,焙烧温度为500℃时,Au／TiO2纳米粒子样品具有最佳的光催化活性．     

TiO2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶一凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡略烷酮(PVP,Mn=900 000)和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti(OPr)./Ni(CH3COO)2复合一维纳米纤维材料.经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维.采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验.结果显示,0.5%TiO2/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性.     

不同方法制备纳米Cu_2O及其抑藻性能研究

以硫酸铜、氢氧化钠和抗坏血酸为原材料,分别采用撞击流法和液相沉淀法制备出纳米Cu_2O,以市售氧化亚铜粉末为原料,采用机械球磨法制备出纳米Cu_2O。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试手段对制备产物的物相和形貌进行了表征,重点研究了3种方法所制备的纳米氧化亚铜的抑藻性能。结果表明:撞击流法制得的纳米Cu_2O颗粒细小,尺寸分布较均匀,粒径为30～60nm;液相沉淀法制得的纳米Cu_2O粒径为100~500nm;球磨法制得的纳米Cu_2O颗粒尺寸不均匀,少量小颗粒的尺寸为50nm、大量颗粒尺寸为600nm,并且形貌及边缘不规则。撞击流法所得纳米Cu_2O的抑藻性能远优于液相沉淀法和球磨法所得纳米Cu_2O,其几乎可以完全抑制亚心形扁藻和中肋骨条藻的生长。     

Fenton试剂ZnFe2O4光催化剂的合成及催化降解有机染料废水性质的研究

通过水热法制备了纳米ZnFe2O4,研究了合成条件对其结构、形貌和光催化性质的影响。确定了当金属离子与聚乙二醇(PEG)的摩尔比为1∶3、水热温度为200℃时ZnFe2O4的颗粒尺寸小,分散均匀,光催化性能最好(99.75%)。研究了双氧水加入量、紫外光等条件对光催化性质的影响并发现,2mL H2O2以及254nm紫外光照射下ZnFe2O4的光催化效果较高。通过研究光催化降解机理发现,ZnFe2O4在紫外光-双氧水共同存在的条件下,三者相互协同作用迅速产生.OH,氧化分解有机染料,达到迅速光催化降解的目的。     

稀土离子(Sm~(3+),La~(3+))掺杂纳米TiO_2光催化性能研究

以钛酸四丁酯和稀土氧化物Sm2O3、La2O3为原料,分别制备了掺杂稀土离子Sm3+和La3+的纳米TiO2光催化剂,分别进行了两种离子掺杂纳米材料在甲基橙溶液中的光催化降解实验。通过对制备条件优化,研究了光降解条件对降解效果的影响。结果表明:La3+掺杂纳米TiO2材料的光催化活性要优于Sm3+掺杂纳米TiO2材料.     

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。     

累托石/Cu_2O/TiO_2复合材料的制备及除藻性能

以累托石(Rec)为载体,采用简单易行的共沉淀法制备了Rec/Cu_2O/TiO_2光催化剂。研究了Rec用量对Cu_2O/TiO_2形貌及结构的影响。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见光漫反射对产物进行了表征,结果表明三元材料中的Cu_2O具有较好的纯度,Rec的特征衍射角度有所偏移,这是由于三者之间的存在较强的相互作用。Rec可以调控Cu_2O的生长聚集,球状的Cu_2O/TiO_2较为均匀地附着在Rec表面。Rec/Cu_2O/TiO_2具有较好的可见光响应能力。光催化除藻的实验结果表明,适量Rec的添加能够提高其光催化除藻的效率,当Rec含量为0.3 g的时具有最好的除藻效率。此外,3次循环实验后,催化剂的光催化除藻效率无明显下降,表明本实验所制备的光催化材料具有较好的稳定性及实用性。     

分级结构纳米ZnO的制备及其光催化性能研究

采用水热合成法,以Zn(CH3COO)2.2H2O和NaOH为原料,糊精为形貌控制剂,在120℃条件下合成了纳米ZnO样品.利用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对所合成的ZnO样品进行了结构和形貌的表征.分析结果表明,所合成的ZnO样品具有六方纤锌矿结构,且样品中含有大量由ZnO纳米片组装而成的"花状"分级结构纳米颗粒,花状分级结构中纳米片的平均厚度约50 nm.光催化降解实验结果表明,所合成的花状分级结构纳米ZnO具有很好的光催化性能.     

pH值对水热合成纳米Bi2O3 光催化性能的影响

以Bi(NO3)3溶液为原料,浓氨水为矿化剂,在 pH值为7 .0～10 .0的条件下制备了纳米Bi2O3粉体。以样品对水中罗丹明 B的光催化降解性能为评价指标,对样品的光催化性能进行了评价。结果表明,样品对水中罗丹明B的光催化降解反应为表观一级反应。p H值为 8 .5时,样品的光催化性能最佳。XRD、TEM和 IR表征结果表明,样品中均有Bi2O3、N H4NO3晶体生成,随着 pH值的增加,样品中 Bi2O3晶体含量增加,发育逐渐完好。纳米Bi2O3粉体为球形或条形晶粒,彼此键联成网。p H为 8 .5时,纳米网更加细密,网丝均匀。      

静电纺丝法制备ZnFe_2O_4纳米纤维

采用静电纺丝法制备了PVP/[zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维,研究了反应体系的最佳组成,系统地讨论了静电纺丝工艺的影响,获得了最佳制备条件.将PVP/[Zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维在600℃焙烧5h,获得了晶态的ZnFe2O4纳米纤维.XRD分析表明,ZnFe2O4纳米纤维属于单相尖晶石结构,空间群为Fd3m.SEM分析表明,PVP/[Zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为200nm,ZnFe2O3纳米纤维的直径为175nm.