ZnWO4/WO3异质结的构建及其在工业污水处理中的应用

通过一步水热法成功合成ZnWO₄/WO₃异质结样品,采用XRD、Raman、SEM和EDS对样品的结构和形貌进行分析。在光催化降解实验中,ZnWO₄/WO₃异质结样品对Rh B、环丙沙星和含油污水的降解率分别为96.8%、87.3%和82.9%,一级反应速率常数分别为0.6620h^-1、0.4263h^-1和0.3653h^-1,较纯ZnWO₄和WO₃均有大幅度提高。电化学阻抗谱、光电流分析和能带结构分析证明,ZnWO₄和WO₃能带结构符合Ⅱ型异质结,能够提高光生载流子的分离效率,进而提高光催化活性。     

Ag3PO4/WO3复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

通过原位沉淀法制备了Ag₃PO₄/WO₃复合光催化材料并用于降解盐酸四环素(TC),利用SEM、XRD、FTIR、XPS和UV-vis DRS等手段对合成材料的表观形貌、化学组成和分子结构等进行了表征,并以可见光下催化降解TC(10 mg/L)的效果来评价材料的光催化性能。与单一Ag₃PO₄和WO₃相比,可见光照射60 min后,Ag₃PO₄/WO₃复合材料对TC具有更高的光降解性能,WO₃质量分数为25%时性能最优,TC降解率达到最高84.82%,且经5次循环后仍具有较好的光催化活性。通过对自由基捕获试验以及对电子顺磁共振(ESR)光谱的分析,明确h⁺和O₂^·-为Ag₃PO₄/WO₃复合材料光催化降解TC过程中的主要活性物质,推断出Ag<...     

微纳结构WO3/Ag2O异质结的制备及其在含油污水处理中的应用

通过两步沉淀法成功合成了具有微纳结构WO₃/Ag₂O异质结样品,采用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS和PL谱等技术对样品的结构形貌及性质进行分析,以含油石化污水为目标污染物探究其光催化活性。实验结果表明,WO₃/Ag₂O异质结样品具有微纳结构,光谱响应范围较宽,能够提高光生载流子的分离效率。在光催化降解含油污水实验中,WO₃/Ag₂O异质结样品降解率达到了95.5%,一级反应速率常数为0.5859h^-1,分别为纯WO₃和Ag₂O的4.44倍和12.7倍,经过5次循环后,含油污水的降解率仍能达到89.1%。     

Z型SnO/g-C3N4光催化剂的制备及其性能研究

通过热聚合法并辅助超声沉淀法,以g-C₃N₄为原料制备了SnO/g-C₃N₄复合光催化材料。利用XRD、FTIR、FESEM、DRS和PL等表征手段对制备的样品进行形貌和结构分析。以RhB为探针分子,在可见光下考察SnO/g-C₃N₄复合材料的光催化性能。结果发现,SnO/g-C₃N₄复合材料形成了Z型异质结,其光催化性能比单一g-C₃N₄显著提高,当RhB初始浓度10 mg/L,光催化剂用量为0.1 g/L时,在19 W的低功率紫外灯下辐射120 min后,RhB的降解效率可达93.28%,其反应速率常数为单一g-C₃N₄的6.2倍。自由基猝灭实验发现,在降解有机污染物时,SnO/g-C₃N₄中主要的活性物种为·OH和·O^-₂,对SnO/...     

Z型异质结C3N4/WO3光催化还原处理含Cr（Ⅵ）废水的研究

光催化技术处理含铬废水存在降解速率慢、外加有机牺牲剂等问题,限制了其实用化。设计构建了Z型异质结光催化剂C₃N₄/WO₃并用于处理含铬（Cr）废水,Z型异质结结构保证了其在可见光驱动下的光生载流子的有效分离,同时兼具WO₃的强氧化性和g-C₃N₄的强还原性;利用水或牺牲剂消耗光生空穴,可有效提升其对Cr（Ⅵ）的光还原效率和速率。在以甲醇为牺牲剂时,光反应36 min内可将Cr（Ⅵ）完全去除。通过对pH和催化剂用量的优化,无牺牲剂的体系中光还原反应50 min即可达到98.37%的降解率。     

g-C3N4/BiVO4异质结的制备及其在环境治理中的应用

通过负载法成功制备了g-C₃N₄/BiVO₄异质结,采用XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、Mott Schottky、SPV等技术对样品的结构与性质进行分析,以光催化降解RhB和光催化还原CO₂评价其光催化活性。结果表明,g-C₃N₄和BiVO₄能带结构匹配,能够组成“Z”型异质结,并有效提高光生载流子的分离效率,同时保留g-C₃N₄导带电子较强的还原性和BiVO₄价带空穴较强的氧化性,最终提高光催化活性,其中当g-C₃N₄的负载量为3%时,样品展现了最佳的光催化活性,在光催化降解RhB实验中,经过180min光照后,降解率达到95.3%,反应速率常数达到0.0166min^-1;而在光催化还原CO₂的实验中,经过4h光照后,CO和O₂的产量达到70....     

Z型异质结Fe3O4@MoS2@SDS光催化降解抗生素的研究

通过超声的方法将十二烷基硫酸钠(SDS)修饰至Fe₃O₄@MoS₂表面,得到Z型异质结Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化剂,考察了Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化降解四环素(TC)的降解率。结果表明,在光照2 h后,Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的去除率达到89.7%,远高于Fe₃O₄@MoS₂(57.6%)、MoS₂(43.4%)、Fe₃O₄(26.7%);Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的光降解过程符合一级动力学。在TC的光降解过程中h⁺、·O^-₂、·OH...     

ZnO/g-C3N4异质结光催化材料的制备及对吡啶的降解

采用蒸发溶剂-高温热聚合法制备了ZnO/g-C₃N₄异质结光催化材料,采用XRD、FTIR、TEM、XPS、UV-vis DRS、PL、TPC和EIS等表征技术对其进行了详细系统的表征,评价了ZnO/g-C₃N₄光催化降解吡啶的活性和稳定性,采用L₉(3⁴)正交实验考察了不同因素对光催化性能的影响,并对光催化机理进行了探讨。XPS和TEM结果证明了ZnO和g-C₃N₄之间异质结的形成,异质结的形成有效促进了光电子-空穴的分离,提高了光吸收,拓宽了光谱范围。在ZnO/g-C₃N₄复合光催化剂投加量为50 mg、ZnO与g-C₃N₄质量比为1∶2、吡啶初始质量浓度为20 mg/L和体系p H为7.0的条件下,可见光照射60 min后ZnO/g-C₃N₄对吡啶的光催化降解率达到了98.9%...     

MnWO4/WO3的制备及其光催化性能的研究

光催化技术在解决环境污染和能源危机方面有着巨大的应用潜力,采用浸渍、焙烧的方法制备了一系列MnWO₄含量不同的MnWO₄/WO₃复合光催化剂。利用XRD、SEM、TEM、HR-TEM、BET等方法对MnWO₄/WO₃复合光催化剂的结构形貌进行表征。通过光催化分解水产氧以及降解四环素来评价其光催化活性。通过能带结构、表面光电压(SPV)、荧光(PL)和活性物种实验分析MnWO₄/WO₃复合光催化剂的光催化活性增强机制。实验结果表明,所有MnWO₄/WO₃样品的光催化活性较纯WO₃样品都有提高,且随着MnWO₄含量的增加呈现先增高后下降的趋势,MnWO₄含量为3%的MnW-2样品表现出最优的光催化活性,其氧气产量为89.26 μmol,为WO₃纯样的3.45倍,对四环素的降解率达到了92.1%,一级反应动力学常数为WO₃纯样的8.98倍。通过对其能带结构及光生电子和空穴的分离效率进行分析发现,样品的光催化活性变化主要是由于光生载流子分离效率改变导致。     

Z型异质结In2O3/CdS的合成及光降解抗生素研究

为了拓展对可见光的吸收范围、抑制光生载流子的复合,并增强催化剂的光催化性能,通过将CdS原位生长于In_2O_3表面的方法制备出In_2O_3/CdS催化剂。结果表明:在可见光照射60 min后,In_2O_(3/)CdS异质结对盐酸强力霉素的去除效率达84.0%,远高于In_2O_3和CdS单体的降解效率,降解过程符合一级动力学。In_2O_3/CdS对盐酸强力霉素的降解速率常数为0.028 min~(-1),分别为In_2O_3和CdS单体的13.7倍和1.5倍。自由基捕获实验表明:·O_2~-和·OH是主要的活性基团,光催化性能的提高主要得益于Z型异质结的形成,有效加速了光生电子和空穴的转移和分离效率。     

2D/2D WO3/Ag:ZnIn2S4 Z型异质结复合物的构筑及可见光催化性能

构筑Z型异质结复合物是光催化领域解决电子-空穴对复合较快的常用方法,其独特的双光子体系能高效的提升光催化速率而备受关注。本文通过水热法原位构筑二维/二维(2D/2D)WO₃/Ag:ZnIn₂S₄ Z型异质结复合物,并且利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光电化学(PEC)和荧光光谱(PL)对其微观形貌、物相结构、元素化学态和光电性能等进行表征分析,以及采用可见光(加λ>420 nm的滤光片)照射来评价2D/2D WO₃/Ag:ZnIn₂S₄ Z型异质结复合物光解水制氢气和光降解甲基橙(MO)的催化性能。结果表明,在2D/2D WO₃/Ag:ZnIn₂S₄ Z型异质结复合物中,随着Ag:ZnIn₂S₄的含量增加,光催化性能也显著增强。当Ag:ZnIn₂S₄的质量分数为35.0%时,复合物表现出最佳的制氢速率(158.93 μmol.g_-1^.h_-1⁾与降解速率(0.18 min_-1^),这为基于WO₃纳米片设计和构筑2D/2D Z型异质结复合物用于可见光催化制氢和污染物降解提供了新的见解。     

AgCl@Ag3VO4异质结的制备及可见光降解乳酸左氧氟沙星性能

采用超声辅助原位离子交换法制备AgCl@Ag₃VO₄异质结光催化剂并分析其在可见光下（λ>420 nm）的光催化降解乳酸左氧氟沙星活性。结果表明,异质结光催化剂中AgCl和Ag₃VO₄摩尔比为0.4:1时对乳酸左氧氟沙星的降解率达到最高为84.4%;催化机理研究表明空穴（h⁺）和·O₂^-是光催化反应中的主要氧化性物质,异质结结构可以有效的分离光生电子和空穴对,降低它们的复合机率,提高光催化效率。     

基于异质结的Bi2WO6/Bi2O2CO3复合光催化剂的制备及其在抗生素废水处理中的性能研究

以Bi（NO₃）₃·5H₂O和Na₂WO₄·2H₂O为前驱体,采用溶剂热法合成了Bi₂WO₆/Bi₂O₂CO₃异质结,利用XRD、XPS、SEM、TEM、BET、FT-IR、UV-Vis、PL等对催化剂进行表征和分析。以环丙沙星和罗丹明B为目标污染物,在可见光下对污染物进行降解,并探究了材料的光催化活性。结果表明,Bi₂WO₆/Bi₂O₂CO₃复合材料的光催化活性远高于纯Bi₂WO₆和纯Bi₂O₂CO₃,原因是Bi₂WO₆和Bi₂O₂CO     

g-C3N4/TiO2复合材料的制备及可见光催化降解硝基苯

采用原位合成法在TiO₂纳米管上沉积g-C₃N₄对材料进行改性,通过改变尿素的质量浓度制备了一系列不同负载量的g-C₃N₄/TiO₂复合材料(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g·L^-1 g-C₃N₄/TiO₂ NTs),然后在可见光条件下考察了g-C₃N₄/TiO₂复合材料光催化降解硝基苯的性能,并对材料做了相关的表征分析和自由基清除实验。结果表明：将g-C₃N₄负载到TiO₂纳米管上可以显著提高光催化活性,可能是由于g-C₃N₄和TiO₂之间形成了异质结,延长了载流子的寿命,阻碍了电子与空穴的复合,从而提升了复合材料的光催化活性。     

ML-WO3/TiO2异质结的制备及其对罗丹明B的光催化降解

采用空间限域法制备了单层三氧化钨纳米片(ML-WO₃),然后将其与TiO₂复合得到ML-WO₃/TiO₂纳米材料,被用来在模拟太阳光下对罗丹明B进行光催化降解。ML-WO₃/TiO₂的组成和光学特性通过扫描电镜、透射电镜、高分辨透射电镜、X射线衍射、紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱手段进行表征。结果证实,纳米ML-WO₃/TiO₂克服了纯TiO₂带隙较大的缺陷,在全波段太阳光表现出比ML-WO₃和TiO₂更强的吸收性能,ML-WO₃与TiO₂之间具有明显的协同效应。活性物种捕获实验表明.OH和.O_2^-自由基是RhB降解的主要活性物种。ML-WO₃和TiO₂之间构建的Z型异质结电荷转移路径能够保证光生载流子的高效分离和重组。在5次循环实验后ML-WO₃/TiO₂的光催化活性仍能接近80%,具有良好的光化学稳定性。通过高效液相色谱-质谱检测RhB的中间产物,推测了RhB可能的降解路径。     

n-p异质结型Ag3PO4-LaFeO3/EB复合材料的制备及其光催化性能

以剥离膨润土(EB)为载体,采用原位沉积-沉淀法制备出n-p异质结型Ag3PO4-LaFeO3/EB-40％(40％为LaFeO3的掺杂量,以Ag3PO4和LaFeO3的质量计,下同)复合光催化剂.通过XRD、TEM、XPS、UV-Vis DRS、BET、EIS、瞬态光电流对材料的形貌、晶形结构、光吸收性能、比表面积及光电化学特性进行了表征分析.结果表明,Ag3PO4与LaFeO3形成了紧密的n-p异质结并均匀分散在EB表面,提高了材料对可见光的利用,拓宽了Ag3PO4的光吸收范围,有效促进了光生电子-空穴对的分离.以可见光降解模拟苯酚废水来评价材料的光催化性能,发现Ag3PO4-LaFeO3/EB-40％的速率常数约为纯Ag3PO4的4.2倍,在中性条件下苯酚的降解率约为97.0％,且循环4次后苯酚的降解率仍可达81.6％.     

Bi2Sn2O7/CeO2 Z型异质结光催化剂在可见光下降解有机污染物性能研究

利用水热法将Bi₂Sn₂O₇纳米颗粒负载到CeO₂微球上制备Z型异质结光催化剂并用于光催化降解水污染物。结果表明,在光照下60 min时,优化的Bi₂Sn₂O₇/CeO₂(BSC-5)对盐酸四环素的降解效率达到88.4%(反应速率常数k=0.033 4 min^-1),是CeO₂的8.25倍和Bi₂Sn₂O₇的4.71倍。Z型异质结可以形成更多暴露的活性中心,具有更好的光电子-空穴对分离效率、优异的氧化还原能力以及有效产生超氧自由基(·O^-₂)和羟基自由基(·OH)。此外,Bi₂Sn₂O₇/CeO₂在光催化降解实验中表现出良好的稳定性,经过5次循环后降解效率保持在85%以上。同...     

简单水热法制备纳米WO3及其光催化性能

以钨酸为原料,在不使用任何添加剂的条件下,采用水热法制备纳米WO3。利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)和紫外可见光谱(UV-Vis)对其结构和形貌进行表征,并通过紫外-可见分光光度计分析纳米WO3可见光降解亚甲基蓝来研究其光催化活性。结果表明,以钨酸为原料110℃水热反应7 h,制备得到单斜相结构的不规则片状纳米WO3,纳米WO3具有较高的可见光催化活性,在可见光下,pH=3.24,催化剂用量为3 g/L时能够有效地降解初始质量浓度为30 mg/L的亚甲基蓝,并且降解速率可用1级动力学方程来描述。     

S型Bi OBr/WO3异质结在模拟可见光下高效降解环丙沙星

国家高度重视新污染物治理,抗生素作为重点管控新污染物,其去除技术受到广泛关注,基于光催化降解抗生素的水处理技术成为研究热点。采用水热法制备了WO₃,并采用室温沉淀法成功构建了S型异质结Bi OBr/WO₃光催化剂。与Bi OBr和WO₃相比,S型异质结的形成提高了光催化活性,降低了光生电子空穴对复合率,其中质量分数为20%的Bi OBr/WO₃复合材料光催化性能最好,在120 min内对环丙沙星的降解率可达94.93%。电子自旋共振和自由基捕获实验表明·O₂^–是光催化降解中的主要活性组分。高效液相色谱–质谱联用仪检测结果表明降解过程中产生了6种中间体,并最终矿化为CO₂、H₂O和其他无机离子。