三维有序大孔 Fe/N/TiO2复合型光催化剂制备及光催化性能研究

以一定比例钛酸四丁酯、乙醇、醋酸、硝酸铁、尿素和水配制的溶胶溶液为前驱体,对聚苯乙烯(PS)胶晶模板进行填充固化,并通过煅烧去除模板,得到三维有序大孔(3DOM) Fe/N/TiO2新型复合光催化剂材料.分别在紫外和可见光条件下,利用获得的3DOM Fe/N/TiO2复合光催化剂降解甲基橙有机废水.研究结果表明,3DOM Fe/N/TiO2材料在紫外和可见光条件下均具有良好的光催化降解能力,并且具有良好的再生循环使用能力.     

CdS/TiO_2复合光催化剂的制备与光催化性能研究

采用原位水浴法在Ti O2纤维上制备Cd S/Ti O2复合光催化剂材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、漫反射、紫外可见光谱仪(UV-Vis)等技术手段对复合材料进行表征分析,紫外—可见光谱结果表明生成的Cd S/Ti O2复合光催化剂的吸收峰有两个分别对应Cd S和Ti O2的吸收峰。并研究了不同质量比Cd S/Ti O2复合光催化剂材料在紫外光下对目标污染物罗丹明B(Rh B)的光催化降解活性。结果显示Ti O2与Cd S质量比达到3∶1时,此时在紫外光下复合光催化剂在25 min即可将罗丹明B的催化分解达到99%,具有高效的催化性能。有效的电荷转移是Cd S/Ti O2复合光催化剂光催化活性提高的主要原因。     

贝壳粉/BiOI复合光催化剂制备及性能研究

采用溶剂热法制备了不同质量百分比的贝壳粉/BiOI复合光催化剂,利用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱对其进行了表征,与此同时对其在可见光条件下光催化性能进行了测试。结果表明,贝壳粉/BiOI复合催化剂的催化性能较BiOI的催化性能显著提高,且当贝壳粉的质量百分数为3%时,复合催化剂的催化活性最高。     

AgCl/BiFeO3复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用水热法合成了BiFeO_3,使用光还原技术将AgCl沉积在BiFeO_3表面,制备了具有可见光催化活性的AgCl/BiFeO_3复合光催化剂,并利用XRD、SEM和UV-Vis DRS等分析了AgCl/BiFeO_3异质结的物相、表面结构和光响应性等性能。结果表明,AgCl的沉积不仅改善了BiFeO_3的表面结构,有效促进光生电子的迁移;而且扩宽了BiFeO_3的光响应范围,提高了BiFeO_3的可见光响应能力。以光催化降解模拟染料废水的效果评价其可见光催化性能。结果表明,Ag与Bi物质的量比为1∶2时,AgCl/BiFeO_3复合光催化剂对亚甲基蓝的降解效果最佳,光照210 min,降解率可达92.5%。AgCl/BiFeO_3复合光催化剂具有良好的光催化稳定性,循环使用5次后,降解率仍能达到80%以上。     

贝壳粉/BiOI复合光催化剂制备及性能研究

采用溶剂热法制备了不同质量百分比的贝壳粉/BiOI复合光催化剂,利用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱对其进行了表征,与此同时对其在可见光条件下光催化性能进行了测试。结果表明,贝壳粉/BiOI复合催化剂的催化性能较BiOI的催化性能显著提高,且当贝壳粉的质量百分数为3%时,复合催化剂的催化活性最高。     

二氧化钛/氧化铁复合光催化剂的制备及性能研究

TiO_2是研究最为广泛的光催化剂之一,优点众多,却也存在一些缺陷。通常采用掺杂、光敏化或半导体复合等方法对TiO_2进行改性。将二氧化钛与氧化铁复合,能解决TiO_2光吸收范围窄、光生电子与空穴易结合等缺陷,有效提高其对太阳能的利用率及催化效率。二氧化钛与氧化铁复合的方法有多种,影响制得的二氧化钛/氧化铁复合光催化剂性能的因素也有多个。本文综述了二氧化钛/氧化铁复合光催化剂的合成方法,分析了影响其光催化性能的因素。     

掺杂型Bi2WO6光催化剂的制备及其光催化性能研究

复合氧化物Bi2WO6可作为一种高效的光催化材料,但Bi2WO6的光生电子空穴对复合率高,分离困难,导致对光的吸收能力下降,光催化效率降低。金属Cu和Ag是良好的光催化剂助剂,能有效降低光催化剂的光生电子空穴对复合率,改善催化剂的光吸收性能。采用水热法制备金属Cu和Ag掺杂的可见光催化剂Bi2WO6,并进行X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见光谱和比表面积表征。结果表明,掺杂的金属离子并未进入Bi2WO6晶格内部,只是负载于Bi2WO6表面。掺杂金属后,Bi2WO6的吸收边带变宽,吸光强度变强,比表面积显著增加。以模拟含酚废水为处理对象,考察掺杂型Bi2WO6对苯酚光催化降解效果的影响。实验结果表明,Cu-Bi2WO6光催化剂在光照作用下对苯酚有降解作用,随着光照时间的延长,苯酚的降解程度不断提高,在空气通入量为25 mL·min-1和400 W金卤灯下光照180 min,Cu-Bi2WO6和Ag-Bi2WO6对10 mg·L-1的模拟含酚废水基本降解完成。     

AgVO3/BiVO4复合光催化剂的制备及可见光催化性能

通过水热法制备了不同复合比例的AgVO_3/BiVO_4复合型光催化剂,以有机染料甲基橙作为目标降解物评价了其光催化活性,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱、X射线光电子能谱和紫外–可见漫反射光谱对其进行了表征。结果表明:制备的样品纯度很高,复合AgVO3后,BiVO_4的晶体结构未发生改变,但形貌由石笼状变为分散的粒状混合体,光吸收性能增强,同时,二者形成了异质结结构,进一步促进了光生电子-空穴的分离,从而提高了光催化活性。当AgVO_3与BiVO_4的摩尔比为70%时,光催化活性最高且稳定性良好,光照50min对甲基橙降解率高达96.7%,较纯BiVO_4提高约86.5%,且该体系中的主要活性氧物质为空穴。     

碳元素掺杂CdS/TiO2复合光催化剂的制备及表征

以柠檬酸(CA)和TiO_2-P25为原料,经浸渍-焙烧制备出C-TiO_2,再经水热法合成出Cd S/C-TiO_2复合光催化剂。催化剂的分析表征结果表明,C取代了TiO_2晶格中的Ti原子,形成了Ti-O-C的结构;掺杂C后,晶型未发生变化,电荷分离效率提高,TiO_2的吸收边发生红移。可见光催化分解硫化氢制氢结果表明,Cd S/C-TiO_2催化性能明显改善,产氢速率可达10291.7μmol/(h·g),高于未掺杂改性的Cd S/TiO_2。     

氧化锌氧化钛复合光催化剂的制备及活性研究

二氧化钛光催化氧化技术是目前比较有效的环境治理新技术,而开发高效二氧化钛光催化材料是该技术得以推广应用的前提。采用一种简单的浸渍法成功制备出氧化锌/氧化钛复合纳米光催化剂,并进行了XRD、XPS和SEM等测试表征。从测试结果发现,pH值对样品的光催化活性有重要影响。经对比样品对亚甲基蓝的降解率随着pH值的上升而增加,当pH值为12时,样品的光催化活性达到最高。根据我们对机理的深入分析,发现氧化锌和二氧化钛之间的协同作用是导致该复合催化剂具有如此高的催化活性的根本原因。     

微波辐射加热制备纳米TiO_2光催化剂及光催化活性

采用溶胶-凝胶法和微波辐射技术相结合制备了纳米TiO2光催化剂,用XRD和SEM对催化剂进行了表征。以甲基橙为模拟污染物,高压汞灯为光源,考察了微波功率、辐射时间等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明:采用微波分三阶段辐射加热,加热时间为19.5 min时,制得的光催化剂催化活性较高,其对甲基橙的降解率90 min内可达98.1%;与传统加热法相比较,采用微波辐射加热能够显著缩短加热时间,改善光催化活性。     

可磁分离Cu2O光催化剂的制备与光催化活性

采用共沉淀法制备了镍锌铁氧体,水合肼还原法制备了镍锌铁氧体负载Cu2O可磁分离光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD),高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对所制得的样品进行了表征;并以甲基橙为降解对象,考察了镍锌铁氧体负载Cu2O可磁分离光催化剂的光催化性能。结果表明:Cu2O/镍锌铁氧体复合粉体对甲基橙溶液有较高的降解能力,重复使用4次光催化效率仍保持在81%,而且Cu2O/镍锌铁氧体光催化剂可通过外加磁场进行分离,具有较好的应用前景。     

大孔/介孔Ag/AgBr/TiO2复合光催化剂的制备及其可见光光催化活性

以钛酸四丁酯、硝酸银、溴化钠为前驱体,先采用无模板法制备大孔/介孔TiO_2,再通过浸渍沉淀法和光还原法制备大孔/介孔Ag/AgBr/TiO_2复合光催化剂,通过SEM、XRD、FTIR、BET、XPS、DRS对其进行了表征,并评价了可见光下Ag/AgBr/TiO_2降解罗丹明B水溶液的光催化活性。结果表明,Ag/AgBr改性对大孔/介孔TiO_2的形貌、比表面积、晶型结构、带隙结构和光催化活性影响显著。在Ag/AgBr与TiO_2物质的量比为1时,Ag/AgBr/TiO_2复合光催化剂的光催化活性最高,降解速率常数为50.21×10~(-3) min~(-1),分别是纯TiO_2和纯AgBr的14.5倍和2.15倍。     

CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化还原CO2性能研究

采用沉淀-水热法制备了CdS/C-TiO2系列复合光催化剂,通过XRD、UV-Vis、FESEM、XPS等分析手段对催化剂晶体结构、形貌及光电性能进行了表征,考察了柠檬酸(CA)/TiO2质量比R对CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化性能的影响。实验结果表明,碳掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌,掺杂后光催化活性显著提高。在紫外光照射下进行光催化还原CO2反应,当CA/TiO2质量比R=3/1时,催化活性最高,还原产物HCOOH和HCHO总收率达到533μmol/(g.h)。     

铁掺杂TiO_2/高岭土复合矿物光催化剂的制备及其光催化活性的研究

以钛酸丁酯为原料,以高岭土为载体,采用溶胶-凝胶法制备了铁掺杂TiO2/高岭土复合矿物光催化剂。采用XRDI、R等测试手段对铁掺杂TiO2/高岭土复合矿物光催化剂进行了表征,并通过对偶氮砷Ⅲ的降解反应,考察了其光催化活性,实验结果表明,该复合矿物光催化剂在铁的掺杂量0.75%、被降解溶液的pH值在3.5时,对偶氮砷Ⅲ的脱色率可达到100%。     

改性粉煤灰光催化剂的制备及其光催化性能

以粉煤灰为载体,在粉煤灰上进行改性,经过掺杂,煅烧后制成为一种新型光催化剂,然后利用该催化剂再外加光照的情况下降解罗丹明B废水。并用紫外-可见光分光光度计测量罗丹明B的浓度,对数据进行分析,研究对废水的处理效果。通过光催化降解实验,研究表明:p H=7,改性粉煤灰投加量为0.2 g,罗丹明B起始浓度为2 mg/L,在可见光照射120 min后,罗丹明B的降解率达到98.77%。     

Meso-C@TiO2 @Ag复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

采用混合溶剂法,通过改变钛酸四丁酯(TBOT)的量合成一系列不同比例的RF@TiO2核-壳结构,于氮气气氛600℃下煅烧得到meso-C@TiO2,进一步对所得产物表面进行贵金属沉积最终得到meso-C@TiO2@Ag复合光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、全自动比表面积及微孔物理吸附仪(BET)等对样品的成份、形貌和结构进行了表征.结果表明,成功制备了meso-C@TiO2@Ag三元介孔复合光催化材料,并且比表面积达到173.9 m2/g.在可见光照射下,以降解亚甲基蓝为模型,探讨了TBOT用量以及Ag负载量对产物光催化性能的影响.研究发现,当加入TBOT的量为0.3mL、AgNO3的投入量为10wt％时,所制备的meso-C@TiO2@Ag对亚甲基蓝的降解效果最佳,40 min内降解率接近100％,性能明显优于市售的纳米二氧化钛P25.     

硼银共掺杂二氧化钛材料的制备及光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为钛源,硝酸银和硼酸为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法制备硼银共掺杂二氧化钛催化剂,采用紫外可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射光谱(XRD)对样品进行表征。以400W金卤灯为光源降解20mg/L甲基橙溶液,光照30min分别探究Ag摩尔分数、B摩尔分数、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对光催化剂性能的影响。结果表明,银硼共掺杂二氧化钛是结构不规则、大小不均匀的块状颗粒,硼、银离子成功掺入TiO2中。硼银元素的掺入使TiO2的光谱响应范围向可见光方向发生了明显红移。当煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h,Ag摩尔分数为1.2%,B摩尔分数为6mol%时,Ag-B-TiO2降解效果最为显著,降解率为89.47%。