Pt/g-C_3N_4的可见光光催化异辛烷脱硫性能及机理

采用固相热聚合和浸渍法制备了Pt/g-C_3N_4光催化剂,以300 W氙灯模拟太阳光作为可见光光源,研究了光催化异辛烷脱硫性能及机理。采用XRD,TEM,EDS,UV-Vis,GC-FPD等方法对Pt/g-C_3N_4光催化剂的微结构及脱硫性能进行表征。表征结果显示,Pt只是沉积在g-C_3N_4的表面,可有效富集电子,减少电子和空穴的复合,增加了电子与O_2结合的几率,从而提高了光催化剂Pt/g-C_3N_4的光催化活性。实验结果表明,Pt负载量为0.1%(w)的Pt/g-C_3N_4光催化脱硫效果最好,光催化脱硫率达到76.8%;在整个光催化脱硫过程中O_2和空穴均起到重要的作用,空穴参与了噻吩的氧化。     

硼掺杂管状g-C3N4的制备及其光催化性能

以硼酸改性处理的三聚氰胺为前体,使用水热前体法制备了硼掺杂管状g-C₃N₄光催化剂,采用XRD,XPS,SEM,UV-Vis,PL等手段对催化剂进行了表征,考察了催化剂光催化降解罗丹明B(RhB)的性能。实验结果表明,硼酸的加入量为1.57 g时制备的催化剂BG2具有较高的比表面积,为降解RhB提供了更多的反应活性位点;BG2具有2.64 eV的禁带宽度和最佳的光生电子与空穴分离效率,降解率最高,达87.3%,且具有优良的稳定性。     

WO_3/Cu_2O光催化剂的制备及其光催化降解苯酚的研究

采用水热法合成了WO3/Cu2O粉末,并对其进行了X射线粉末衍射(XRD)表征。以苯酚为降解目标,考察了催化剂用量、WO3的负载量、光源、空气流量及苯酚初始浓度等工艺条件对其降解率影响。结果表明:当WO3的负载量为10%时其光催化活性较好,在空气流量为150mL/min,WO3/Cu2O的加入量为0.75g/L,400W金卤灯光照180min的条件下,可使初始浓度为6mg/L的苯酚降解率达98%以上。     

ZnO/mpg-C3N4复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

采用简单溶剂热法成功合成了具有高可见光催化活性的ZnO/mpg-C₃N₄复合光催化剂。利用XRD、TEM、FT-IR、UV-Vis等手段对样品的结构、形貌及光学性能进行了表征,并以亚甲基蓝(MB)作为目标污染物,对ZnO/mpg-C₃N₄进行了光催化降解评价实验。结果表明,采用溶剂热法合成的ZnO/mpg-C₃N₄复合光催化剂中,ZnO颗粒较均匀地分散在mpg-C₃N₄上,与纯ZnO及mpg-C₃N₄相比,可见光催化活性明显提高。当mpg-C₃N₄质量分数为80%时,ZnO/mpg-C₃N₄复合光催化剂的光催化活性最高,为纯mpg-C₃N₄的2.3倍。     

AgBr@Ag_3PO_4的制备及其可见光催化降解盐酸莫西沙星的性能

以Ag3PO4为前体,采用超声辅助原位离子交换法制备了AgBr@Ag3PO4光催化剂,并利用XRD,SEM,UV-Vis等方法对其进行了表征。以盐酸莫西沙星(MX)模拟自然水体中的抗菌药物残留,考察了该催化剂在可见光下的光催化性能,探讨了溶液pH、催化剂用量、MX初始浓度及催化剂循环使用次数对AgBr@Ag3PO4光催化性能及降解动力学的影响。研究了AgBr@Ag3PO4在可见光下的光催化反应机理。实验结果表明,AgBr和Ag3PO4形成了简单的物理复合物;AgBr@Ag3PO4对MX具有很强的可见光催化降解活性;在溶液pH=11、MX初始浓度20μmol/L、ρ(AgBr@Ag3PO4)=1.0 g/L的条件下,MX在可见光下照射15 min后,降解率达到97.5%;催化机理研究表明,空穴和.OH是该光催化反应中主要的氧化性物质。     

WO3/ZnO的制备及其光催化降解染料废水研究

采用直接沉淀法合成了一系列不同WO_3负载量的WO_3/ZnO复合光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)对产物的晶体结构进行了表征。通过光催化降解染料废水对WO_3/ZnO的光催化性能进行评价。结果表明,负载WO_3后的ZnO比纯ZnO的结晶度高,且光催化性能也显著提高。在20 mg/L的罗丹明B溶液中加入0.6 g/L的10%WO_3/ZnO光催化剂,降解率可达93.3%。WO_3/ZnO光催化稳定性良好,重复使用4次后对罗丹明B的降解率仍在90.0%以上。     

碳掺杂g-C3N4多孔纳米管的制备及光催化性能

结合超分子前体组装法和气泡模板法，以葡萄糖为气泡模板的同时作为碳掺杂剂制备了碳掺杂g-C₃N₄多孔纳米管(CCNPNT)，通过XRD,XPS,SEM,UV-Vis,PL等方法对制备的CCNPNT进行表征，考察了CCNPNT光催化降解罗丹明B(RhB)的性能。表征结果显示，CCNPNT具有较大的比表面积，光吸收能力和电子-空穴的分离效率均得到提高。实验结果表明，CCNPNT对RhB的降解反应速率常数达0.022 06 min^-1，分别是纯g-C₃N₄纳米管和g-C₃N₄的3.3倍和9.1倍；CCNPNT三次循环使用后催化降解RhB的性能没有明显下降，具有优异的催化稳定性。     

超声辅助沉淀法制备催化剂Ag_3VO_4及其光催化性能

以Na_3VO_4·12H_2O和AgNO_3为原料,采用超声辅助沉淀法制备了新型可见光催化剂Ag_3VO_4,并用XRD,TEM,UV-Vis等测试手段表征了试样的结构和性能。以金属卤灯(波长大于400 nm)为光源,研究了Ag_3VO_4光催化剂对甲基橙的可见光催化降解性能。表征结果显示,产物为单斜晶相的Ag_3VO_4纯物质,平均粒径60 nm,禁带宽度2.14 eV。光催化实验结果表明,甲基橙的光催化降解反应为拟一级动力学反应;当Ag_3VO_4用量为1.0 g时,对初始浓度为10 mg/L的甲基橙溶液具有最高的光催化活性,3 h时甲基橙的降解率达到99.48%。     

氯氧化铋的制备及其用于可见光催化降解罗丹明B

以铋酸钠、碘化钾和盐酸为原料,无水乙醇为分散剂,采用氧化还原法合成了具有高可见光催化活性的氯氧化铋(BiOCl)催化剂,采用XRD,TEM,HRTEM,XPS,UV-Vis DRS等手段对其组成、形貌和光学吸收性能进行了表征。以罗丹明B(RhB)为目标降解物,考察了BiOCl催化剂在可见光下的光催化活性及动力学行为。表征结果显示,BiOCl为片层纳米粉体,暴露晶面为(012)晶面;与常规方法制备的BiOCl相比,其吸收带边明显红移,禁带宽度变窄(为2.3 eV)。光催化降解RhB的实验结果表明,BiOCl光催化降解RhB反应表现为假一级动力学,且其光催化活性优于常规BiOCl和P25催化剂。BiOCl催化剂具有较高的光热稳定性,重复使用4次后,RhB的降解率变化不明显,仍可达到95.0%。     

C,S共掺杂介孔纳米TiO2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为前体、表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为C源和S源,采用溶胶-凝胶结合蒸发诱导自组装法合成了C,S共掺杂的介孔纳米TiO₂(C,S-TiO₂),利用XRD,SEM,TEM,EDX,N2吸附-脱附,XPS,UV-Vis漫反散和光致发光光谱等分析方法对所合成C,S-TiO₂进行表征,并通过光催化降解罗丹明B(RhB)考察了C,S-TiO₂的光催化活性和稳定性。实验结果表明,所制备的C,S-TiO₂材料具有较大的比表面积和均匀的孔径,C和S的共掺杂拓宽了TiO₂的光吸收范围,促进了光生载流子的分离,提高了TiO₂的光催化性能。当SDS添加量为2 g时,C,S-TiO₂的光催化性能最优,对RhB的光降解率达94.75%,催化剂经5次循环使用后,RhB的降解率仍保持在90%左右,具有优异的稳定性和可回收性。     

高效三相光催化剂BiVO4@C3N4@GO的制备及性能研究

NBiVO4, BiVO4@C3N4 and BiVO4@C3N4@GO composite photocatalysts were synthesized, and characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometer(EDS), transmission electron microscopy (TEM), ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis DRS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FT-IR), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area techniques. The photocatalytic activity was evaluated for the degradation of the methylene blue (MB) under visible light irradiation and BiVO4@C3N4@GO ternary composite outperformed the binary composites, BiVO4@C3N4 and BiVO4. Then the effects of catalyst dosage, initial pH, and initial methylene blue concentration on degradation process were investigated systematically. The improvement of visible-light photocatalytic degradation performance was attributed to the enhanced visible light absorption, larger surface area, higher adsorption ability, and prolonged lifetime of photo-generated electron-hole pairs. The recycle experiments results showed that the BiVO4@C3N4@GO composite have excellent photo-stability for MB photocatalytic degradation.     

2D\2D g-C3N4-rGO的构筑及其界面效应研究

以三聚氰胺和氧化石墨为原料，于N2气氛下构筑了一系列2D/2D g C3N4 rGO (CN RGO)界面复合材料，对其进行SEM、TEM、UV Vis、XRD和FT IR等表征，考察界面效应对催化剂性能的影响。UV Vis结果表明，相比纯 g C3N4（CN），CN RGO的可见光吸收范围明显提升。同时，CN RGO 2界面复合材料的光催化性能明显高于纯CN，对罗丹明B降解率达到了858%，这可能由于CN上产生的电子（e-）通过界面效应转移到rGO上，促进空穴（h+）和e-迅速分离。淬灭实验结果表明，h+和O-2·在RhB光降解过程中的作用比·OH与H2O2更重要。该研究为其它2D/2D界面复合材料的设计和应用提供了重要基础。     

微波法合成TiO2及其光催化降解有机废水研究

以硫酸钦、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)、乙二醇(EG)为原料,采用微波法制备了TiO2光催化剂.在间歇式光催化反应器内,用亚甲基蓝溶液模拟有机废水,在高压汞灯光照下,研究TiO2光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解过程.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)测试技术,对TiO2光催...     

超薄BiOI/BiOBr复合材料的制备及降解羟丙基胍胶的性能研究

目的 在油田压裂返排液中,由于含有大量成分复杂且稳定的有机物,传统方法处理有限,采用光催化环保技术进行处理的研究.方法 以BiOBr和BiOI为单体,采用原位合成法分别制备BiOI/BiOBr和U-BiOI/BiOBr复合体,并通过XRD、AFM、SEM、TEM、DRS和BET等手段表征其结构、组成、厚度、形貌和孔径大...     

BiVO4/SBA-15光催化氧化苯乙烯制苯甲醛

为提高BiVO4的光催化活性，通过浸渍法将BiVO4负载于SBA-15介孔分子筛上合成BiVO4/SBA-15催化剂，采用X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附等手段对合成催化剂结构进行表征；在400 W金卤灯照射下，以BiVO4/SBA-15为催化剂进行苯乙烯氧化反应，考察反应条件对氧化性能的影响。结果表明：BiVO4的负载未破坏SBA-15的介孔结构，且均匀分散在其表面；与BiVO4催化剂相比，BiVO4/SBA-15的光催化活性有显著提高，在反应温度为70 ℃、反应时间为2.5 h、n（苯乙烯）：n（丙酮）：n（过氧化氢）=1:2:3.5、m（BiVO4/SBA-15）：m（苯乙烯）=10%的光催化条件下，苯乙烯转化率达到90.31%，苯甲醛选择性达到70.65%。