高分散的CoWO4或CuWO4提高WO3的光催化性能

本文采用原位浸渍与固相反应结合,成功地合成了CoWO4或CuWO4高度分散在WO3表面的复合CoWO4/WO3或CuWO4/WO3光催化剂。通过XRD,SEM,TEM,EDS,HR-TEM,UV-vis DRS,SPV和活性物种实验研究了CoWO4/WO3和CuWO4/WO3样品的结构,形貌,光物理性质和光催化降解机理。XRD,SEM和TEM结果表明,当CoWO4或CuWO4的负载量较小时,CoWO4或CuWO4高度分散在WO3表面上。但是当CoWO4或CuWO4的负载量增加时,WO3表面的CoWO4或CuWO4颗粒发生明显的团聚。可见光光催化降解RhB的实验结果表明,所有CoWO4/WO3或CuWO4/WO3样品的光催化活性都优于WO3的活性。这主要是因为WO3和CoWO4或CuWO4之间形成的II型异质结能够显著促进光生电子和空穴的分离。此外,CoWO4/WO3和CuWO4/WO3系列样品中,0.2％CoWO4/WO3和0.2％CuWO4/WO3分别显示了最优异的光催化活性,与WO3相比,其光催化活性分别提高了约9.1倍和6.8倍。此外,活性物种实验表明,光催化过程中在0.2％CoWO4/WO3和0.2％CuWO4/WO3催化剂上产生的?OH,h+和?O2?都是光催化降解RhB的活性物种。本文为设计高活性的光催化剂提供了一种思路。     

纳米材料Al-ZnO/TiO2的制备及其光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法分别制备二氧化钛(TiO_2)和铝元素修饰氧化锌(Al-ZnO)纳米粒子,并构建复合型金属氧化物纳米材料Al-ZnO/TiO_2,对其理化性质进行表征。以偶氮染料甲基橙作为有机污染物的模型,评估制备的Al-ZnO/TiO_2粒子的光催化降解性能。研究结果表明,制备的金属氧化物纳米粒子粒径均匀,呈现颗粒状。TiO_2或分别掺入1%和5%Al-ZnO的Al-ZnO/TiO_2纳米粒子都具有光催化性能,其中,Al-ZnO(5%)/TiO_2复合金属氧化物光催化剂具有最佳的光降解有机物的性能。     

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.