Zr和S共掺杂TiO_2光催化剂的制备及性能

用固相浸渍法制备了Zr和S共掺杂TiO2(Zr-S-TiO2)光催化剂,用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光漫反射等手段对Zr-S-TiO2光催化剂进行了表征。以可见光光解水制氢为探针反应,考察了Zr-S-TiO2光催化剂的活性。实验结果表明,Zr和S共掺杂提高了TiO2对可见光(波长大于420nm)的吸收,减小了TiO2的平均粒径,使TiO2晶格畸变应力增大,促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了TiO2催化可见光光解水制氢反应的活性。当n(S)∶n(Ti)=6∶1、煅烧温度500℃、Zr掺杂量(质量分数)为0.75%时,Zr-S-TiO2光催化剂制氢的活性最高。     

光催化降解催化剂及其研究进展

介绍了近年来出现的一些光催化降解催化剂的研究情况,并探讨了光催化剂的研究及其发展方向。     

漂浮型TiO_2/EP光催化剂催化氧化硫代硫酸钠

以膨胀珍珠岩为载体,钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备可漂浮于水面的TiO_2光催化剂TiO_2/EP,采用XRD和SEM分析其晶形结构及形貌。以20W紫外杀菌灯为实验光源,对栲胶脱硫废液中硫代硫酸钠进行光催化氧化研究,考察催化剂用量、pH、硫代硫酸钠溶液初始浓度及催化剂重复使用次数对硫代硫酸钠转化率的影响。结果表明,在100 mg·L~(-1)的硫代硫酸钠溶液100 mL、负载质量分数7%的TiO_2/EP催化剂用量0.2g、pH=10和光照180min条件下,硫代硫酸钠转化率可达91.8%。     

铁尾矿硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂

铁尾矿中富含铁、硅等有价元素，可作为制备功能性材料的原料。为考察硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂的可能性，研究了焙烧过程中酸矿比、焙烧温度、焙烧时间对铁提取率的影响，得到适宜的焙烧条件为：酸矿比2∶1、焙烧温度280 ℃、焙烧时间2 h，此时铁的提取率为89.80%。焙烧熟料经浸出、过滤制得含铁的硫酸盐溶液，采用中和沉淀法制备含铁的前驱体，再经400 ℃煅烧2 h制得粒径为40~50 nm、分散性较好的α-Fe2O3光催化剂。α-Fe2O3光催化降解甲基橙时，暗反应20 min吸附率为56%，光催化120 min时的降解率可达99%，表明α-Fe2O3具有良好的光催化性能。该研究结果实现了铁尾矿中铁的综合利用，促进光催化剂的实用化。     

Cu-TiO2/白云母纳米复合材料的制备及结构、形貌和光催化性能

为提高TiO_2型光催化剂对可见光的响应及光催化效率,采用液相沉淀法制备出Cu-TiO_2/白云母纳米复合材料,研究了复合材料的结构、形貌和光催化性能。结果表明:Cu~(2+)取代部分Ti~(4+)进入TiO_2晶格中,使TiO_2发生晶格畸变并阻滞了纳米TiO_2晶粒的长大。TiO_2均匀致密地包覆在白云母表面,减少了团聚从而大大增加了TiO_2在光催化中与污染物的接触面积。Cu~(2+)掺杂有效减小了TiO_2的禁带宽度并使光学吸收边发生红移。Cu-TiO_2/白云母复合纳米材料的光催化性能随着掺Cu~(2+)量增加先增强后降低,当Cu~(2+)/Ti~(4+)摩尔比为1.5%,Cu-TiO_2/白云母复合纳米材料用量为0.10g时,对100mL的亚甲基蓝光催化1 h后,亚甲基蓝的降解率为100%。     

BiPO_4光催化剂的制备、表征及其光催化性能

磷酸铋是一种新型半导体光催化剂,PO_4~(3-)的诱导效应有助于电子-空穴对的分离,在提高光催化活性方面有着重要作用。实验以硝酸铋为铋源,磷酸二氢钠提供磷酸根离子,通过水热法合成制备了BiPO_4光催化剂,并且改变水热时间、水热温度、pH和反应溶剂等条件,考察了工艺参数对光催化活性的影响,利用XRD、UV-Vis DRS、PL等手段进行表征。染料模拟废水的净化测试表明,光催化活性最佳合成条件为水热时间6h,水热温度为160℃,pH为2.1,溶剂为水,其中pH和溶剂为合成光催化剂主要的影响因素,暗吸附30min后,在紫外灯照射条件下对活性艳蓝的降解率达到65%。     

光制氢技术新突破:纳米新技术让光制氢效率提高两倍

正氢能被普遍认为是理想的绿色能源之一,通过光解水制氢的技术一直备受关注。倘若有一种神奇的催化剂,能够只依靠太阳光完全分解水,生成氢气和氧气,那么人类也许可以永远摆脱能源危机的阴影。然而,光解水制氢长期面临转化效率低、光催化剂稳定性差等难题,利用普通的光解水化学池来分解水的效率仅约2%。     

光催化剂的研究进展

主要介绍近几年光催化剂的研究进展,根据光催化剂化学组成不同,分类总结一些典型金属氧化物光催化剂、非金属氧化物光催化剂的合成技术发展以及光催化剂在废气、废水处理等环保领域和分解水制氢等新能源领域的应用,对光催化领域未来发展前景进行展望。     

CdS/Fe7S8复合光催化剂的制备及光催化性能研究

随着环境和能源问题越来越凸显,开发价格低廉、性能优异的新型光催化剂越来越有实际意义。将直径为5nm的CdS量子点与廉价铁硫化合物结合,制备出新型的能够在可见光下分解水的复合光催化剂,其最优化产氢速率高达519.55μmol h~(-1),高于同条件下CdS/Pt催化剂。