铝取代杂多硅钨酸盐异构体/聚苯胺掺杂材料的合成及性质

以Keggin结构铝取代杂多硅钨酸盐异构体α·β_i-K_5 [SiW_(11)Al(H_2O)O_(39)]·xH_2O(β_i=β_1,β_2,β_3)为掺杂剂制备了α·β_i-SiW_(11)Al/PANI电子聚合物材料.用红外光谱、紫外光谱、X-射线粉末衍射、SEM、热重分析等对此材料进行了表征,测定了材料的导电性和荧光性,研究了它们的热稳定性.结果表明:掺杂了铝杂多硅钨酸盐异构体的聚苯胺都具有较好的热稳定性,比本征态聚苯胺的分解温度提高了121.9℃,材料最好的电导率为0.83S·cm~(-1).荧光光谱表明,掺杂材料具有相似的荧光性质,对应的荧光发射波长为420和484nm,发蓝绿光.     

α-SiW11Cu/PANI/ZnO复合催化剂的制备及光催化降解孔雀石绿研究

以铜取代杂多酸盐α-SiW_(11)Cu为活性组分,制备了α-SiW_(11)Cu/聚苯胺(PANI)/ZnO三元复合催化剂,采用傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜表征了其结构,并以模拟污染物孔雀石绿的光催化降解评价了α-SiW_(11)Cu/PANI/ZnO的光催化性能。结果表明:在30W紫外灯照射下,当孔雀石绿溶液pH=3,孔雀石绿初始质量浓度为10mg/L,复合催化剂投加量为20mg/L,照射时间为200min时,脱色率可达83.78%。光催化降解孔雀石绿过程符合一级动力学方程,一级方程表观反应速率常数为0.00917min~(-1)。     

BiOCl/TiO2/蒙脱石复合材料光催化降解刚果红研究

采用水解法和煅烧法，以钠基蒙脱石为基质材料，钛酸四丁酯为钛源，Bi(NO₃)₃·5H₂O为铋源，制备了BiOCl/TiO₂/蒙脱石复合材料(BCTM),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射仪(UV-Vis DRS)等手段对其晶体结构、形貌、化学成分和吸光特性进行了表征。研究了不同Bi/Ti摩尔比对刚果红的光催化降解，并通过自由基掩蔽实验探究了光催化降解机制。结果表明：在光催化反应过程中起主要作用的活性物质是羟基自由基和超氧自由基。在BCTM的禁带宽度为2.83eV,在Bi/Ti摩尔比为25%,刚果红初始浓度为30mg/L,BCTM投加量为50mg,吸附30min,光催化120min条件下，BCTM对刚果红溶液的降解率达到93.75%。     

β_2-SiW_(11)Cr/PANI光催化剂制备、表征及光催化性能研究

以杂多酸盐β_2-K_6[SiW_(11)Cr(H_2O)O_(39)]·xH_2O为掺杂剂制得十一钨铬硅酸盐/聚苯胺(β_2-SiW_(11)Cr/PANI)掺杂材料,采用红外光谱、紫外光谱、XRD、EDS和SEM等方法对产物的结构进行表征,以龙胆紫溶液为模拟工业染料废水,考察了其光催化性能的影响因素。实验表明,β_2-SiW_(11)Cr/PANI光催化降解龙胆紫的最佳条件是:催化剂用量60mg/L,pH值为3,染料溶液初始浓度为15mg/L,紫外灯光照190min,脱色率可达98.28%。光催化降解龙胆紫为拟一级动力学反应。     

二氧化锰/聚苯胺(MnO2/PANI)复合电极材料的研究进展

过渡金属氧化物二氧化锰(MnO_2)和导电聚合物聚苯胺(PANI)都是超级电容器中备受关注的两种电极材料。首先介绍了超级电容器材料及其储能机理,并详细介绍了MnO_2电极材料的应用和缺点、PANI电极材料应用和缺点以及MnO_2/PANI二元复合材料的研究进展,最后总结了目前电极材料在超级电容器方面遇到的问题和将来电极材料的发展趋势。     

PANI/TiO2复合材料的合成条件研究及可见光催化性能

采用原位化学氧化聚合法制备了一系列不同酸掺杂和不同氧化剂用量的PANI/TiO2复合光催化材料,利用IR对其结构进行表征,并研究了该系列光催化材料在可见光下对甲基红的降解情况.通过研究表明当苯胺与TiO2的质量比为5∶1,AN与APS摩尔比为2∶1时,可见光催化活性较好;硫酸掺杂的PANI/TiO2可见光催化活性较好.     

掺杂二氧化钛薄膜的光催化降解性能的研究

试验采用溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜。在掺杂铁元素后,研究其在紫外光光照下对甲基橙及亚甲基兰的光催化降解效果,研究结果表明掺杂一定量的铁元素的二氧化钛薄膜对甲基橙及亚甲基兰有较好的光催化降解效果,在pH=2时效果最好。     

TiO_2/竹炭复合材料研究(Ⅱ)光催化降解性能

就前文[1]所制备的TiO2/竹炭复合材料对于罗丹明B光降解反应的催化性能进行了研究。结果表明,在紫外灯光照射下,以0.5～1.1g的该复合材料处理25ml的3～10mg/L罗丹明B溶液,均可使其有效降解;最佳降解温度、时间和pH分别为70℃,60min和4.22;该光催化降解反应为一级反应。     

氮掺杂硅铝固载TiO2多孔材料的制备及其光催化性能分析

以硅、铝和钛的无机盐为初始反应物,采用水热法制得了具有光催化活性的氮掺杂硅铝固载TiO2多孔材料(N/TiO2-SiAl).采用XRD、FESEM、FTIR、UV-Vis等现代分析技术分析表征了所得样品的物相结构及形貌;以甲基橙为探针在模拟太阳光下考察样品的光催化性能.结果表明:N/TiO2-SiAl为蜂窝状多孔材料,具有较大的比表面积;锐钛矿相TiO2以Si-O-Ti键的形式结合在无定形硅铝骨架中,并且硅铝骨架能够抑制锐钛矿相TiO2向金红石相转变;氮掺杂能够使TiO2的光响应范围向可见光区移动,在模拟太阳光照射120 min后N/TiO2-SiAl对甲基橙的降解率达到90％以上,具有较高的光催化性能,重复使用4次后降解率依然在80％以上,具有较强的光催化循环使用性能.     

β_2-SiW_(11)/PANI/SnO_2三元复合催化剂的制备及光催化性能

以杂多酸盐β_2-K_8SiW_(11)O_(39)·14H_2O为掺杂剂,采用固相法制备了β_2-SiW_(11)/PAIN/SnO_2三元复合催化剂,并用红外光谱、X-射线粉末衍射和扫描电子显微镜等手段对其进行了表征。以亚甲基蓝染料废水(8 mg/L)为探针反应,评价了其光催化性能,与一元催化剂SnO_2、β_2-SiW_(11)和二元催化剂/PAIN/SnO_2比较,三元催化剂β_2-SiW_(11)/PAIN/SnO_2表现出较高的光催化降解性能,经30W紫外灯照射120min后,其降解率为94.63%,光催化降解亚甲基蓝为一级动力学反应。     

空心结构(C12H8N2)3·H3PMo12O40/WO3的制备及光催化研究

制备了杂多化合物(C12H8N2)3.H3PMo12O40和空心结构复合催化剂(C12H8N2)3.H3PMo12O40/WO3,采用等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、元素分析(EA)、热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线谱(EDS)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)进行了表征。在高压汞灯照射下,研究了杂多化合物(C12H8N2)3.H3PMo12O40、空心WO3微球和空心复合催化剂(C12-H8N2)3.H3PMo12O40/WO3对罗丹明B水溶液的光催化降解活性,结果表明,在复合催化剂中,杂多化合物(C12-H8N2)3.H3PMo12O40和WO3具有协同作用,光催化活性比单独的杂多化合物和WO3都高。     

Ce掺杂ZnO/膨润土复合光催化材料的制备及其性能

以膨润土为载体,硝酸锌、硝酸铈和氢氧化钠为原料,采用沉淀法制备了Ce掺杂ZnO/膨润土复合光催化材料.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附仪等对其进行表征,并通过对亚甲基蓝(MB)溶液脱色反应,考察紫外光照射下复合材料的光催化性能.结果表明,复合光催化材料中由于Ce掺杂ZnO的光催化作用与膨润土的吸附性相互协同,显示出优良的光催化活性和稳定性.当Ce的掺杂量为3.0%,同时复合光催化材料的加入量为20 mg/L,MB溶液的pH值为6时,复合光催化材料的性能最优,在紫外灯下照射2 h后,MB溶液的脱色率达到98.6%.     

La掺杂TiO2/改性石英砂复合光催化材料的 制备及其光催化性能

采用超声强化溶胶-凝胶法,以硝酸镧和钛酸丁酯为前驱体,选取石英砂作为载体,对载体石英砂进行涂FeCl_3改性,制备了系列La-TiO_2/改性石英砂复合光催化材料,通过XRD、DSC-TG和SEM等测试手段对复合材料的结构和理化性质进行了表征分析,并选取TNT废液作为目标污染物,考察复合了光催化材料的光催化性能。结果表明,在紫外光照射下,镧掺杂量为1.5%(摩尔分数),载体石英砂经FeCl_3溶液浸渍负载5次后,比表面积增大近10倍;焙烧温度400℃时,1.5%La-TiO_2/改性石英砂的吸附性能明显优于TiO_2/石英砂,吸附30 min后,提高了4.5%。     

GO改性ZnO/CeO2复合纳米光催化剂的制备及其光催化性能研究

以改进Hummers法制得的氧化石墨烯(GO)为原料,采用溶胶-凝胶法成功合成GO改性氧化锌(ZnO)/二氧化铈(CeO_2)(ZnO/CeO_2)复合纳米光催化剂,并对产物的结构、组成及其形貌进行了表征,并以刚果红(CR)为目标降解污染物,考察了不同配合比的产物在紫外光照射下的光催化性能。研究结果表明:在CeO_2与ZnO摩尔配合比为1∶50,GO用量为0.8g,GO改性ZnO/CeO_2复合纳米光催化剂的用量为1.0g/L,pH=10,反应120min条件下,GO改性ZnO/CeO_2复合纳米光催化剂对100mL(50mg/L)CR的降解率高达94.12%。与相同条件下ZnO/CeO_2复合纳米材料相比,GO改性ZnO/CeO_2复合纳米光催化剂的光催化性能得到了明显提高。     

掺杂TiO2光催化降解印染废水的研究

随着印染工业的不断发展,印染废水的排放量越来越多,其环境污染问题越来越严重,逐渐引起了人们的重视。亚甲基蓝废水是印染废水的重要组成之一,近年来针对亚甲基蓝处理的研究越来越多。光催化法因具有高效、环保、不产生二次污染等优点,成为最具有开发前景的方法之一。     

镧掺杂TiO2/膨润土复合光催化材料的制备及性能

以钠基膨润土为载体,钛酸丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备镧掺杂TiO2/膨润土复合光催化剂,采用X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)对复合催化剂进行了表征,在紫外光照射下,通过对TNT废水的光催化降解,考察其光催化活性。实验结果表明,掺杂镧与未掺杂镧的TiO2/膨润土复合光催化剂中TiO2主要以锐钛矿型存在;掺杂镧的TiO2/膨润土复合光催化剂的光催化性能明显优于未掺杂镧的TiO2/膨润土复合光催化剂,当镧的掺杂量为1%(原子分数),焙烧温度为500℃时,其光催化活性达到最佳效果。     

Ce掺杂TiO2/SiO2的制备及其光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和掺杂不同含量Ce的TiO2/SiO2复合纳米粒子.并用FT-IR,UV-Vis对样品结构进行了表征,并以罗丹明B(RB)的光催化降解为探针反应,评价了其光催化性能.结果表明,TiO2/SiO2催化剂中形成了新的Ti-O-Si键,Ce的掺杂使TiC2/SiO2光谱响应范围向可见光区拓展.与未掺杂的TiO2/SiO2相比较,掺杂的TiO2/SiO2具有更高的催化性能.Ce掺杂的最佳值为x(Ce)∶x(Ti)=0.0090,光催化剂最佳投放量为30mg.     

镧掺杂TiO_2/活性炭纤维复合光催化材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法,以硝酸镧和钛酸丁酯为原料,以活性炭纤维为载体,制备了镧掺杂TiO2/ACF复合材料,通过紫外灯照射,对甲醛气体进行光催化降解,考察材料的光催化活性。结果表明:镧的掺杂能够提高TiO2/ACF复合材料的光催化活性。当焙烧温度为400℃,镧的掺杂量为2%(摩尔分数)时,材料的光催化活性达到最佳效果。     

钒-氮共掺杂TiO_2/凹凸棒复合光催化材料表征及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了钒-氮共掺杂TiO2/凹凸棒复合光催化材料,采用TEM、XRD、BET及UV-Vis漫反射吸收光谱对其性能进行了表征。在模拟太阳光条件下,以亚甲基蓝溶液为目标降解物,对复合光催化材料光催化性能进行评价,复合光催化材料投入到亚甲基蓝溶液中饱和吸附,在40mg/L的亚甲基蓝溶液中,复合光催化材料投加量为1g/L,在800W氙灯下反应6h后,对亚甲基蓝的降解率为84%;重复反应4次,光催化降解变化不大;静置40min后,完成沉降,实现回收。     

Cd/CdS光催化降解甲基橙的研究

采用胶体化学法制备表面富镉的Cd／CdS纳米粒子为催化剂对水溶液中甲基橙的光催化降解进行了研究。探讨了光催化反应机理,讨论了光催化剂用量,双氧水的用量,试液的pH值,光照时间与甲基橙脱色率的关系。实验结果表明,当甲基橙起始浓度为20mg／L,Cd／CdS用量为0．500g,双氧水用量为5．88mmol／L,pH值为7．0时,光照6h,甲基橙的脱色率可达到95．5％。