GNR-TiO_2/g-C_3N_4异质结构的制备及其性能研究

采用二次凝胶-溶胶法和水热法合成了具有光催化效应的GNR-TiO_2/g-C_3N_4异质结构,并对其性能进行了研究.研究结果表明:GNR-TiO_2/g-C_3N_4异质结构表现出强的光催化活性,并在可见光照射下,对有机物亚甲基蓝有良好的催化效果.这主要归因于石墨烯纳米带作为载体,不仅增加了异质结构的比表面积,还使空穴-电子对的再结合率降低.     

g-C_3N_4/LSACF复合材料制备及其可见光催化性能研究

在将生物质海绵-丝瓜络纤维通过高温碳化烧制成丝瓜络基活性炭纤维(LSACF)的基础上,以尿素包裹并煅烧制得g-C_3N_4/LSACF复合材料。通过SEM、XRD、EDS、BET等手段对样品微观结构和组成进行表征,通过UV-Vis分析其可见光响应性。结果表明:复合材料对罗丹明B(RhB)有着良好的吸附和可见光催化降解性能,优良的吸附性能源于LSACF的网状多孔结构及负载后复合材料比表面积的有效提高;g-C_3N_4/LSACF在5次循环降解测试中仍维持较好的催化性能,显示了其良好的循环利用价值。该研究为g-C_3N_4负载材料的选择及高效循环利用提供了思路。     

可见光催化剂Ag_3VO_4的制备、表征及其光催化性能的研究

通过化学沉淀的方法来制备光催化剂Ag3VO4,用紫外-可见光谱、X射线衍射和荧光光谱对其进行表征.通过光催化还原Cr6＋和光催化氧化甲基橙的效率来评价该催化剂的活性.实验研究了不同的制备条件对Ag3VO4催化活性的影响.实验结果表明,在可见光下,在过量银条件下制备的Ag3VO4有较好的光催化氧化活性和光催化还原活性,且其紫外-可见吸收光谱有较大程度的红移,提高了对光的利用率.实验同时还研究了在过量银条件下制备出的Ag3VO4的稳定性和循环次数.同时对影响Ag3VO4的光催化活性的机理还进行了探讨.     

Ag3PO4/Fe3O4/GO复合催化剂的制备及其可见光催化性能

以氧化石墨烯（GO）为基底,利用共沉淀及离子交换两步法制备Ag₃PO₄/Fe₃O₄/GO 复合光催化剂．通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、热重（TGA）、振动样品磁强计（VSM）及紫外-可见光谱（UV-Vis DRS, UV-4100,带积分球）对样品的特征基团、微观形貌及磁性质、光学性质等进行了鉴定和表征．光催化脱色实验结果表明：Ag₃PO₄/Fe₃O₄/GO 化剂20 min内对10 mg/L罗丹明B模拟水样的脱色率可达97.6%,高于Ag₃PO₄（73.4%）;Ag₃PO₄/Fe₃O₄/GO 系中引入过硫酸钠可以起到强化光催化性能的作用;另外,Ag₃PO₄/Fe₃O₄/GO 剂表现出良好的活性稳定性、热稳定性及结构稳定性。     

BiPO_4/g-C_3N_4可见光催化氧化RhB

通过简单的水热和煅烧方法,把BiPO4纳米颗粒植入g-C3N4层间或表面,成功地制备了BiPO4/gC3N4复合光催化剂.通过XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等温线和UV-VisDRS分析表明,g-C3N4具有明显的层状结构且与BiPO4纳米颗粒形成了复合物,BiPO4/g-C3N4复合光催化剂具有较大的比表面积(172.9m2·g-1),与纯g-C3N4相比扩展了可见光的响应范围.光降解实验结果表明,负载量为2wt%的BiPO4/g-C3N4复合光催化剂具有最高的可见光催化活性,在降解1h后,罗丹明B的降解率可以达到87.5%,催化活性与纯g-C3N4提高了近3倍.     

YVO_4基纳米光催化剂制备及其光催化脱汞性能评价

采用水热反应法制备YVO4光催化剂,并通过掺杂C和Sm3+对其进行改性,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)对其形态、结构、组成和性质进行表征.在紫外光条件下,对YVO4及其改性后的催化剂进行脱除气态元素汞(Hg0)评价,YVO4,YVO4掺碳,YVO4掺Sm3+,YVO4掺Sm3+掺碳催化剂脱汞效率分别为10.5%,9.1%,5.2%,19.6%.其中YVO4∶Sm3+/C效果最好,但也只有19.6%.这可能是紫外光激发了YVO4导带的电子,且电子成功地跃迁到了价带,但由于此反应产生的光生载流子能量较弱,不足以激发自由·OH,只能靠光生载流子直接氧化汞,导致样品不能高效光催化氧化汞.     

基于双金属MOFs 制备Co3O4/In2O3 复合物及其气敏性能的研究

以硝酸铟(In(NO₃)₃·xH₂O)、对苯二甲酸(H₂BDC)、六水合硝酸钴(Co(NO₃)· 6H₂O) 为原料, 首先采用一锅油浴法合成了含有Co²⁺ 的铟基金属有机框架材料(MOFs) Co²⁺/CPP-3(In) 材料, 然后在450 ℃ 下焙烧制备Co₃O₄/In₂O₃ 复合物气敏材料, 将Co₃O₄/In₂O₃ 复合物的粉体制作成传感器, 并对其气敏性能进行研究。利用扫描电子显微镜和X 射线衍射仪(XRD) 对双金属MOFs Co²⁺/CPP-3(In) 材料和Co₃O₄/In₂O₃ 复合物进行表征, 采用静态配气法测试其气敏性能。结果表明, Co₃O₄/In₂O₃(n_Co : n_In = 0.4 : 1) 样品的形貌保留了其MOFs 前驱体的棒状结构, 棱柱形框架更为突出, 表面呈凹陷状, 棒体中间粗两边细, 六角截面和棒体均布满了孔洞。结合EDX 和XRD 表征结果, Co²⁺/CPP-3(In) MOFs 前驱体完全转化成Co₃O₄/In₂O₃ 复合物; Co₃O₄/In₂O₃(n_Co : n_In = 0.4 : 1) 复合物在 70 ℃ 下对5×10^-6 H₂S 的气敏性能最优, 响应值达到153, 是同条件下纯备In₂O₃对H₂S 响应值的5 倍, 并且有较好的重复性、选择性和稳定性。     

石墨烯／二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究

以钛酸正丁酯为钛源,采用一种简单的原位水解技术制备了石墨烯／二氧化钛复合光催化剂．通过XRD、SEM、TEM、Raman、PL和UV-vis光谱仪等分析手段对产物进行了表征,并测试了该复合光催化剂在可见光区对染料罗丹明B的光催化降解性能．实验结果表明：制备的复合光催化剂主晶相为锐钛矿型二氧化钛,石墨烯表面富集的二氧化钛颗粒尺寸约为10-20nm左右,均匀弥散、形成一层致密的氧化钛膜层．样品降解罗丹明B测试结果表明,石墨烯与二氧化钛的复合,一方面使得二氧化钛光催化剂在可见光区的吸收大大增强,另外,石墨烯的存在能够促进二氧化钛半导体中电子和空穴的有效分离,并且在一定程度上提高了污染物在半导体表面的富集效率,从而使石墨烯／二氧化钛复合光催化剂对降解罗丹明B表现出良好的光催化活性．     

CuS nanotube/g-C3N4异质结的合成及光催化性能

以CuCl₂·2H₂O、SC（NH₂）₂和g-C₃N₄纳米片作为前驱体,在室温下采用简单的共沉淀法成功地制备了CuS nanotube/g-C₃N₄异质结。对碱源、g-C₃N₄加入顺序和反应时间等合成条件对CuS nanotube/g-C₃N₄异质结的光催化性能的影响进行了较系统的研究。结果表明:碱源是合成的关键因素。以Na₂S·9H₂O为碱源兼硫源,制备的CuS nanotube/g-C₃N₄异质结的光吸收边带明显红移,禁带宽度（E_g）和荧光强度明显降低,且光电流响应值为0.095 6 μA/cm²,相对于bulk g-C₃N₄提高了约3.1倍。将其用于光催化降解罗丹明B（RhB）,45 min内RhB降解率约达100%,其降解速率相对于bulk g-C₃N₄提高了约47.6倍,这些结果说明CuS nanotube/g-C₃N₄具有较高的光电催化活性。并提出了CuS nanotube/g-C₃N₄异质结在光催化过程中载流子迁移转化的机理。     

Bi4MoO9/g-C3N4复合材料的合成及光催化性能研究

通过煅烧法合成g-C₃N₄纳米片并在其表面负载Bi₄MoO₉纳米粒子(NPs),制备了Bi₄MoO₉/g-C₃N₄(BMC)异质结光催化剂. 采用TEM、SEM、DRS、PL等方法对BMC样品进行表征. 以磺胺二甲基嘧啶(SMT)为目标降解物,考察BMC的光催化性能. 结果表明,BMC-50(Bi₄MoO₉质量分数为50.0%)的光催化活性最高. BMC-50投加量为0.5 g·L^-1时,SMT溶液在光照180 min后降解率可达94.0%,是单一Bi₄MoO₉降解能力的17.7倍. 复合材料中Bi₄MoO₉与g-C₃N₄间异质结构的构建降低了电子-空穴对的复合,提高了光催化性能.     

氧空穴对二氧化钛/磷酸银光催化活性的影响机制

采用磷酸银与具有可见光吸收能力的TiO_2基光催化剂相复合的方法,对带有氧空穴的二氧化钛(TiO_2-OV)的复合磷酸银光催化材料的性能进行了研究.采用光处理法成功制备出了具有可见光吸收能力的氧空穴二氧化钛材料,利用化学吸附法成功制备出了磷酸银/氧空穴二氧化钛复合光催化剂.透射电镜结果显示,磷酸银纳米颗粒均匀分散于氧空穴二氧化钛表面,形成结构完美的复合光催化剂;光催化降解罗丹明B实验结果表明,所制备的磷酸银/氧空穴二氧化钛复合光催化剂的光催化活性明显优于磷酸银光催化材料.     

N-Fe共掺杂BiVO_4的制备及其光催化活性的研究

采用溶胶凝胶法制备了N和Fe共掺杂的Bi VO4可见光光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)和紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS)对其进行了表征.结果显示,N-Fe共掺杂对Bi VO4晶型没有产生影响,掺杂前后均为单斜晶系,但晶粒粒径有所减小,BET比表面积相对增大.由UV-Vis可知,N-Fe共掺杂的Bi VO4的吸光强度明显增强,禁带宽度变窄.以可见光降解甲基橙(MO)考察催化剂的光催化活性,N-Fe共掺杂的Bi VO4对MO的降解速率明显高于纯Bi VO4,证明N-Fe共掺杂产生的协同效应提高了Bi VO4在可见光照射下的光催化活性.     

ZnO/g-C3N4光催化剂在微流控芯片中的光催化性能

采用浸渍法合成ZnO质量分数不同的ZnO/g-C₃N₄复合光催化剂,分析样品的结构、形态、化学组成和光学性能等. 将制备好的样品固定到微流控芯片中,降解不同的染料（亚甲基蓝、中性红、孔雀石绿、罗丹明B）,评价样品在可见光下的光催化性能. 样品的表征结果表明,在ZnO/g-C₃N₄复合物中,ZnO、g-C₃N₄间存在相互作用,ZnO/g-C₃N₄复合物对可见光的利用更为充分;与g-C₃N₄相比,在ZnO/g-C₃N₄复合物中光生电子-空穴对的复合明显被抑制. 光催化实验结果表明,6 % ZnO/g-C₃N₄具有最佳光催化性能,在光照强度为60 klx,液体流速为20 μL/min时,其对罗丹明B溶液的降解效率为98.9%.多次循环后的光催化降解亚甲基蓝性能研究表明,样品在微流控芯片中进行光催化降解实验具有稳定性和可靠性.     

Ag_3PO_4光催化剂的合成和其光催化性能

用简单化学沉淀法制备了Ag3PO4可见光光催化剂,通过XRD、SEM和UV-Vis对其进行表征,并以若丹明B溶液为目标降解物研究了其光催化性能。UV-Vis图证实Ag3PO4对波长小于525nm范围内有明显吸收,可利用太阳光中的可见光。对比在可见光下光降解45min时的催化性能,N-TiO2催化降解率为8.1%,而Ag3PO4催化降解率为93.9%,表明Ag3PO4具有高效性;重复光催化5次Ag3PO4催化性能基本保持不变,催化降解率依次为93.9%、95.4%、95.5%、95.9%和96.5%,SEM图和XRD图显示,立方晶系的Ag3PO4在重复光催化5次后形貌和晶型均没有发生变化,以上实验结果表明其具有稳定性。因此,Ag3PO4是一种具有高效性和稳定性的可见光催化剂。     

Preparation and sintering of nano Fe coated Si3N4 composite powders

Fe/Si₃N₄ composite powder was synthesized by the heterogeneous precipitation-thermal reduction process, and then pressed into flakes under a pressure of 10 MPa. Flakes were sintered by pressureless and hot-pressing at 1 600 °C under 0.1 MPa N₂. The chemical composition, phases and microstructure of composite powder and sintered flakes were investigated by energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The results show that the structure of composite powders is Si₃N₄ coated by nano Fe. The crystal phases of sintered flakes by pressureless are Fe(Si) compound, SiC and Si₃N₄. The crystal phases of the sintered samples by hot-pressing are Fe, Fe(Si) compound and Si₃N₄. It is found that crystal phases flakes obtained by pressureless and hot-pressing are very different. Foundation item: Project(50804016) supported by the National Natural Science Foundation of China     

BiVO_4粉体的制备方法及光催化性能的研究进展

介绍了BiVO4光催化剂的结构,总结了BiVO4光催化剂的几种合成方法以及近年来对其光催化性能研究的进展情况,并简要介绍了几种BiVO4的改性方法.最后针对目前Bi-VO4的研究现状提出了几点亟待解决的问题.