BiVO_4/BiOCl复合材料的制备及其光催化性能的研究

通过水热-溶剂热法制备了BiVO4/BiOCl复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。考察了其对罗丹明B的吸附性能和光催化性能。结果表明,与纯BiVO4样品相比,BiVO4/BiOCl样品对罗丹明B的吸附能力和光催化降解能力都显著增强。BiVO4/BiOCl对罗丹明B的光催化反应符合一级反应的特点,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用3次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到95%。     

银对BiVO_4光催化性能的影响

采用溶剂热法制备单斜晶型BiVO4,研究银对BiVO4光催化活性的影响。BiVO4光催化降解罗丹明B的效率低,而Ag+的加入大大增强BiVO4光催化降解罗丹明B活性,归结于Ag+的存在抑制BiVO4光生电子-空穴的复合。XRD、TEM和EDS证实回收的BiVO4表面沉积金属银,形成Ag/BiVO4复合材料。Ag/BiVO4的光催化活性强于BiVO4。引入的银起到双重促进BiVO4光催化降解罗丹明B的作用。     

La掺杂纳米二氧化钛的制备及光催化性能研究

通过一步水热法制备La掺杂的纳米二氧化钛光催化剂,以硫酸氧钛为原料,反应温度为180℃,反应时间为12 h,制备出二氧化钛微球,通过降解罗丹明B检测催化剂的光催化活性。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外漫反射(UV-Vis)对样品进行表征。结果表明,一步水热法可制备出La掺杂二氧化钛微球,粒径可达73 nm,当硫酸氧钛与尿素物质的量之比为1∶2时催化活性最好,对罗丹明B降解率达到87%,当掺入0.5%La后催化性能更好,70 min对罗丹明B的降解率达到95%以上。     

BiVO4粉体水热合成及光催化性能研究

采用水热合成技术,以偏钒酸铵和硝酸铋为原料,在前驱液pH =7、水热温度160℃,水热时间18 h条件下成功制备了BiVO4粉体.采用X射线衍射技术和场发射扫描电镜表征粉体相组成和微观形貌,利用光化学反应仪研究粉体降解罗丹明B的光催化性能.研究结果表明:水热合成的BiVO4粉体为单斜相,结晶良好且纯度较高;粉体微观形貌呈直径大小1～2μm细微树枝状,紫外光照射30 min RhB降解率达到90％,照射120 min降解率达到99％以上.     

BiVO4/MnO2复合催化氧化剂的制备及性能

采用一步水热法成功制备了BiVO4/MnO2复合光催化氧化剂，通过XRD、FTIR、SEM、EDS、XPS和UV-vis DRS对其结构进行了表征，并以罗丹明B溶液作为目标降解物考察了其光催化氧化活性。结果表明，复合物中形成了多孔结构 ，BiVO4的晶体结构未发生改变，呈现出片状组合的叶状廓形，BiVO4-MnO2的带隙小于BiVO4；当MnO2与BiVO4的质量比为10%时，光催化活性最好；RhB溶液pH为5时，BiVO4//MnO2光照20 min 对其降解率为98.4%，远高于纯BiVO4（13.1%）。由于MnO2具有氧化性，BiVO4-MnO2复合材料可做光催化-氧化剂。     

高可见光活性的棒状钒酸铋/氧化石墨烯复合光催化剂的制备

通过水热法制备了棒状钒酸铋/氧化石墨烯（BiVO4/GO）复合可见光光催化剂。用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱和紫外–可见漫反射光谱表征了所制备的样品。在可见光（λ≥420nm）光照下光催化降解亚甲基蓝水溶液来检测样品的活性。结果表明：氧化石墨烯的加入有效地提高了BiVO4的可见光光催化活性,含1%（质量分数）的氧化石墨烯的复合光催化剂活性最好。BiVO4/GO活性增强的原因是氧化石墨烯能快速捕获并转移光生电子,有效提高BiVO4光生载流子的分离效率,从而提高其光催化活性。     

钒酸铋的制备及可见光降解罗丹明B的研究

以偏钒酸铵和碳酸铋为原料,用NaOH调节体系pH,水热法合成钒酸铋（BiVO₄）光催化剂。利用XRD和UV-Vis漫反射对样品的晶型结构和光吸收特性进行表征分析。以罗丹明B为目标降解物,卤素灯（λ＞400 nm）为光源,探讨水热温度、水热时间对合成BiVO₄催化剂的可见光催化活性影响。结果表明,在水热温度为200 ℃、水热时间为8 h的条件下合成的钒酸铋光解效率最高。实验还研究了罗丹明B水溶液pH、催化剂投加量对光催化罗丹明B降解率的影响。结果表明,在罗丹明B水溶液pH为3、初始质量浓度为10 mg/L、每60 mL溶液催化剂投加量为0.4 g时能达到较好的光催化效果,反应2 h后降解率可达97%。     

尖晶石型ZnMn_2O_4水热合成及光催化性能研究

采用水热法制备了尖晶石型ZnMn_2O_4微纳米材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)及光致发光(PL)光谱等手段对制备的ZnMn_2O_4进行结构表征,并以亚甲基蓝为目标污染物研究了ZnMn_2O_4的光催化活性。考察了主要制备条件对ZnMn_2O_4晶相结构的影响。结果表明:在Zn~(2+)与Mn~(2+)物质的量比为1∶2、尿素作为沉淀剂、水热温度为180℃、水热时间为20 h条件下,制备的ZnMn_2O_4是由薄片层叠组成的二次结构的小球状微纳米颗粒。采用ZnMn_2O_4为光催化剂,在可见光(500 W氙灯)照射6 h条件下,质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的光降解率可达55.6%。     

新型钒氧簇合物(BiVO_4)的光催化性能研究

钒氧簇合物作为一类同多酸类的化合物,很可能具有一些光催化性质。本文以硝酸铋、偏钒酸铵为原料,采用水热合成法制备了钒酸铋;以可见光光催化解罗丹明B作为模型反应,详细考察了合成条件(模板剂种类、陈化时间、晶化温度),并采用X-射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)和紫外-可见漫反射(UV-Vis-DRS)等手段对样品的理化性能进行了详细表征。结果表明:BiVO4的最佳合成条件是以四丙基氢氧化铵为模板剂,陈化时间为1d,晶化温度为170℃;在可见光下对罗丹明B具有良好的光催化性能,辐照5h,罗丹明B溶液的脱色率可达90.6%。     

花状微球结构MoS2的制备及其光催化性能研究

采用简单的水热溶剂法,以钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)为钼源,硫脲(CS(NH2)2)为硫源,通过调控反应温度、反应时间等合成工艺参数,成功制备了花状微球结构的二硫化钼(MoS2)粉末.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对MoS2粉末的结构和形貌进行了表征.结果表明:当反应温度为220℃,反应时间为24 h,反应环境pH=1时,可制备出花状微球结构的MoS2粉末.通过分析MoS2粉末对罗丹明B的光催化降解率研究其光催化性能,对罗丹明B的降解率达到93.83％,是一种理想的光催化材料.     

BiVO4/rGO复合物的制备及其 光催化还原CO2研究

采用水热法制备了颗粒状单斜相钒酸铋（BiVO4）/还原氧化石墨烯（rGO）复合催化剂。采用傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射和紫外-可见漫反射光谱对合成的复合材料做了表征。采用透射电镜、扫描电镜和氮吸附脱附实验对复合材料的表面形貌和表面积做了分析测试。实验结果表明,BiVO4复合物能选择性将CO2还原成甲醇,石墨烯的引入能很好地改善BiVO4光催化还原CO2的性能。当石墨烯的加入量为3%（质量分数）时,在氙灯功率为600 W的条件下,光照6 h后,BiVO4/rGO复合材料光催化还原CO2生成的甲醇产量达到513.1 μmol/L,比相同形貌的纯BiVO4的甲醇产量高73.6%。     

光催化材料Bi4O7/BiOBr的制备及其光催化性能研究

以自制的铋酸钾（KBiO₃）为前驱物,采用低温水热法制备七氧化四铋（Bi₄O₇）,再利用氢溴酸原位离子刻蚀法首次成功制备了Bi₄O₇/BiOBr复合物。通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分别观测了样品的物相和形貌特征,复合相具有比二者单相更佳的可见光降解罗丹明B（RhB）的性能,最高可达到30 min内降解86.9%;紫外可见漫反射光谱（DRS）和光致发光光谱（PL）分别证明了其性能的提升是由于复合相拥有更广的光学响应范围和更低的光生载流子复合效率。超氧自由基和空穴是该体系光催化降解过程中的活性物质,并由此提出了一种可能的光催化降解机制,且复合相比单相Bi₄O₇具有更好的光催化降解稳定性。     

水热法制备BiVO_4及其光催化性能研究

采用水热反应法并改变反应条件制备不同形貌和晶体结构的BiVO4可见光催化剂,并探讨不同形貌BiVO4的形成机制及其光催化活性的影响因素。借助X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及固体紫外-可见漫反射光谱（DRS）对产品进行表征,并在可见光（λ〉420 nm）照射下考察其降解亚甲基蓝（MB）的光催化性能。结果表明,高温更有利于单斜型钒酸铋的生成,反应初始pH值对钒酸铋的形貌影响较大。反应过程中,前驱液中的颗粒通过溶解再结晶、定向聚集自组装、熟化过程最终形成不同形貌的钒酸铋颗粒。钒酸铋的光催化降解速率主要受其晶粒粒径和晶体微观应变的影响,晶粒粒径越大,微观应变越小,结晶度越好,降解速率越高。     

铌酸钾水热合成及其光催化性能的研究

以氢氧化钾和氧化铌为原料,通过水热法合成了结晶度高、呈片层结构的铌酸钾（K₄Nb₆O₁₇）微晶。通过XRD、SEM等手段考察了水热反应温度、反应时间和铌钾比对晶相和形貌的影响,研究了该材料对有机染料罗丹明的光催化降解性能。实验得到合成铌酸钾的最佳条件：水热反应为24 h、反应温度为240 ℃、钾铌物质的量比为7、催化剂用量为30 mg、反应时间为100 min。在此最优条件下,可实现对20 mg/L的罗丹明溶液的快速降解。     

g-C3N4/Bi2MoO6复合光催化剂的制备及性能研究

结合热缩聚法和水热法制备了g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合光催化剂,利用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附-脱附曲线、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、光致发光光谱（PL）等分析测试技术对材料的结构和性能进行了表征,研究了材料光催化降解罗丹明B（RhB）的效果。结果表明,与纯Bi₂MoO₆相比,g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料提高了对可见光的吸收能力,减小了带隙宽度,在可见光激发下提高了降解RhB的光催化活性。其中,5% g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料对RhB的降解率最高,在可见光照射180 min对RhB的降解率为93%;而同样条件下Bi₂MoO₆对RhB的降解率为58%。重复性实验表明,复合材料在RhB光降解过程中是稳定的,具有较好的应用潜力。     

TiO_2/BiVO_4复合光催化剂的微波辅助水热法合成及催化性能研究

以硝酸铋和偏钒酸铵为原料,采用微波-辅助水热法合成了BiVO4和TiO2/BiVO4复合光催化剂,借助XRD、UV-Vis和FE-SEM等测试手段对样品进行表征。XRD分析表明,所得BiVO4粉体为单斜晶系,且与TiO2复合后,特征衍射峰宽化,强度降低;FE-SEM显示,所得样品为具有多级结构的球状纳米结构体系;UV-Vis吸收光谱表明,BiVO4粉体和TiO2/BiVO4在400～600 nm的可见光区域对光响应。根据光吸收特性,选择罗丹明B为模型污染物,考察了样品可见光催化活性。结果表明,TiO2/BiVO4相比BiVO4,具有更高的可见光催化活性。     

BiVO4合成及其光催化性能

以Bi(NO₃)₃·5H₂O和 NH₄VO₃为原料,水热法合成了可见光催化剂BiVO₄,进行紫外-可见漫反射实验、XRD和BET表征。研究了pH、催化剂合成水热温度和催化反应时间对4BS溶液进行光催化降解效果的影响。确定最佳条件为:pH=7.00,水热合成催化剂温度160 ℃,水热时间2 h,在此条件下,光照210 min后,染料脱色率可达98.9%。水热合成的新型纳米催化剂BiVO₄具有良好的可见光催化活性。     

BiVO4的制备及其光催化性能的研究

通过直接沉淀法,以硝酸铋和偏钒酸铵为主要原料,制备了BiVO4前驱体,经过不同温度焙烧得到相应的光催化剂,研究了样品的光电响应强度和对甲基橙的光催化活性.结果表明,400℃时制得的BiVO4的可见光响应强度最大,为1.206 42 mA/cm2,在光照180 min后,对10 mg/L甲基橙溶液的降解率为54.33％.