高比表面积g-C_3N_4负载Keggin型Cu单晶取代杂多酸特异性光催化还原CO_2制CH_4

以三聚氰胺、二水合钨酸钠、二水合磷酸氢二钠、CuCl_2等为原料,采用乙醚萃取法和模板剂法分别制备了Keggin型Cu单晶取代的杂多酸(PW_(11)Cu)和高比表面积g-C_3N_4(PCN),通过浸渍法将PW_(11)Cu负载于PCN上制得催化剂,对制得的催化剂进行了FTIR、XRD、N_2吸附-脱附、UV-Vis漫反射光谱、EIS光谱、荧光光谱表征,通过光催化还原CO_2对催化剂的活性及稳定性进行了考察,并对催化机理进行了探究。表征结果显示,比表面积的增加及PW_(11)Cu的负载均能有效降低光生电子-空穴的复合几率,拓宽光响应范围。实验结果表明,Cu单晶取代杂多酸的负载能够特异性还原CO_2为CH_4,当PW_(11)Cu负载量为15%(w)时表现出最佳的催化活性,且循环使用5次后催化剂的活性没有明显变化。     

WO_3-TiO_2/ZSM-5催化剂的制备及其光催化脱氯性能

采用浸渍法以钛酸丁酯和偏钨酸铵为原料制备了WO_3-TiO_2/ZSM-5光催化剂,并将其用于模拟柴油脱氯,利用XRD、N_2吸附-脱附、UV-Vis等技术对制备的催化剂进行表征,考察了WO_3-TiO_2/ZSM-5催化剂脱氯实验的最佳反应条件,研究了催化剂对不同有机氯化物配制的模拟油的脱氯实验。表征结果显示,WO3-Ti O2/ZSM-5光催化剂保留了ZSM-5分子筛的结构。实验结果表明,在WO_3和Ti O_2负载量分别为2.5%(w)和20%(w),催化剂焙烧温度550℃,脱氯实验的反应温度50℃,紫外灯光照时间为4 h,剂油体积比为1∶40时,WO3-Ti O2/ZSM-5光催化剂的脱氯率最高,达98.7%;WO_3-Ti O_2/ZSM-5催化剂对不同种类的有机氯化物脱除效果不同,脱除率最好的为CH_2Cl_2。催化剂经五次使用后仍有较好的脱氯效果。     

载体SiO_2上纳米TiO_2膜的制备及光催化性能

以SiO2 为载体 ,在酸性条件下 ,用TiCl4 水解法制备了TiO2 纳米膜催化剂TiO2 /SiO2 。以IR、XRD、SEM和吸光光度法对其进行了表征 ,所制TiO2 膜的平均粒径在 12nm以内 ,并能在很宽的煅烧温度范围内保持锐钛矿晶体结构 ;将TiO2 /SiO2 应用于光催化降解敌敌畏 (DDVP) ,具有高的光催化活性 ,且易回收及反复使用。探讨了不同条件对光催化活性的影响。     

TiO2粉体的制备及光催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备二氧化钛粉体,在日光灯照射条件下,通过催化降解罗丹明B,考察样品的光催化降解性能。结果表明:当钛酸四丁酯的用量为5 m L,冰醋酸为3.5 m L,蒸馏水为4.5 m L,无水乙醇为30 m L,溶液的p H值为2~3,陈化时间为72 h,干燥温度为80℃、时间为8 h,焙烧温度为400℃、时间为3 h时,催化剂的催化降解率最高,为28.55%;当催化剂的用量为0.8 g/L,溶液的p H值为6,溶液的质量浓度为6 mg/L,催化降解时间为5 h时,光催化降解率达到了42.6%。对样品进行XRD、SEM表征分析,结果表明:Ti O2催化样品具有锐钛矿相晶型,颗粒呈球形结构,颗粒粒径不大,出现团聚现象。     

水热法制备钨酸铋及其光催化和电催化性能的研究

以H2WO4、NaOH和Bi(NO3)3·5H2O为原料,通过调节不同pH值和添加表面活性剂CTAB,采用水热法制备出不同形貌的钨酸铋粉体。利用XRD、SEM、UV-Vis对Bi2WO6粉体进行表征。结果表明:pH值对钨酸铋的物相、形貌和光催化和电催化性能均有较大影响;当pH=9.5得到的Bi2WO6粉体结晶度高,禁带宽度为2.61 eV,电催化的可逆性较好,氧化还原电位差仅为0.109 V,光催化活性较高;400 W金卤灯40 min照射下,罗丹明B的降解率达到93.96%。     

硫化氢光催化分解制氢

重点阐述了在半导体催化剂作用下,光催化分解硫化氢制氢工艺的催化机理、催化剂的设计与制备方法以及光催化分解硫化氢制氢的工艺过程.     

活性炭与TiO2相结合去除室内污染物甲醛的实验研究(Ⅱ)

将TiO2分别与两类活性炭吸附材料相结合,分析不同活性炭吸附作用对污染物甲醛的光催化去除影响.实验结果表明,以活性炭颗粒为载体负载TiO2催化剂形成的催化剂膜对污染物的去除效率低于以蜂窝活性炭网为载体负载催化剂形成的催化剂膜;同以玻璃为载体的催化剂膜相比,以活性炭材料为载体的催化剂膜对污染物的去除同样表现为传质控制过程和光催化控制过程,且随流速增加,光催化反应从传质控制向光催化控制过渡的转换点提前,在低污染物浓度条件下,污染物的光催化去除受污染物传质和驻留时间控制,且驻留时间的影响是主要的,随着驻留时间的增加,污染物的去除率提高.     

二氧化钛纳米棒在可见光下的光催化活性及其在降解有机污染物中的应用

The FTO/TiO2 seed layer/TiO2 nanorods were prepared by ion beam deposition and hydrothermal methods. Under UV light, the photocurrent density of FTO/TiO2 seed layer/TiO2 nanorods can reach 1.39 mA/cm2, which is higher than that without seed layer and nanorods structure. Not only that, the FTO/TiO2 seed layer/TiO2 nanorods can also adsorb visible light, which overcomes the defect that traditional TiO2 can not absorb visible light. The photocurrent density of FTO/TiO2 seed layer/TiO2 nanorods can reach 0.21 mA/cm2 under visible light. The increased performance resulted from the deposition of the TiO2 seed layer, which can reduce the band gap of TiO2. FTO/TiO2 seed layer/TiO2 nanorods also exhibited high photodegradation ability for organic pollutant methylene blue (MB). Within 120 min, 77.3% MB can be degraded, and the degradation rates remained almost unchanged after four cycles. Not only that, compared with powdered photocatalysts, FTO/TiO2 seed layer/TiO2 nanorods is easy to recover, and it can be reused by rinsing it with water several times and drying it naturally after the reaction.     

上海交通大学的选择性光催化甲烷制甲醇研究获进展

上海交通大学、北京大学和中国科学院大连化学物理研究所的联合研究团队通过水热合成、光化学还原两个步骤得到1种二维二氧化钛(2DT)纳米片担载的单原子Pd催化剂,其具有较好的光催化甲烷制甲醇性能。相关研究成果发表于《美国化学会催化》杂志。甲烷高效转化为甲醇等高附加值化学品,对C 1催化和环境可持续发展具有重要意义。由于原子层厚度二维半导体催化剂和原子尺度金属助催化剂能够最大化暴露催化活性位点,且具有独特的电子结构,因此该类催化剂比传统块状催化剂具有更好的应用前景。     

改性纳米TiO2光催化降解苯酚活性的研究

在装有紫外光的光催化反应器中，用锐钛型纳米TiO2为光催化剂，进行了苯酚水溶液的光催化降解性能的研究。考察了溶液的pH值、纳米TiO2用量、镍（Ni^2＋）掺杂量、苯酚的初始质量浓度等因素对苯酚水溶液光催化降解过程的影响。结果表明，在pH值为7时，苯酚水溶液的降解率达95％以上，强酸和强碱条件均不利于苯酚的降解。当TiO2用量为50mg，UV辐照40min时，200mL质量浓度为50mg／L的苯酚水溶液的降解率为96．3％；当TiO2用量为150mg，UV辐照60min时，200mL质量浓度100mg／L的苯酚水溶液的降解率为95．8％。镍掺杂增加了TiO2的光催化活性，用质量分数为10％的二氯化镍水溶液掺杂制备的复合光催化剂，苯酚水溶液的降解率比未掺杂时增加13．6％。