铁氮共掺杂制备TiO2及其蓝光下的光催化性能

用硝酸铁和盐酸羟胺分别作Fe源和N源,在TiO2溶胶中同时引入Fe和N,一步合成得到Fe、N共掺杂的纳米TiO2粉末。用XRD等技术研究了焙烧温度和N源量对其晶相结构的影响,并用低功率蓝光LED作光源测试其光催化性能。结果表明,400℃焙烧的Fe、N共掺杂TiO2粉末具有最好的催化性能,2h内对若丹明B的降解率达68.0%。增加N源量,有利于Fe在TiO2晶格中扩散,减小晶粒度;Fe、N共掺杂对TiO2的催化性能具有协同作用,其催化能力明显优于单掺杂样品;降解机理可能与紫外光源有所不同。     

GaN纳米线的制备及光催化性能研究

采用化学气相沉积法(CVD)制备了大量的GaN纳米线,使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱(EDS)和光致发光光谱仪(PL)对制备的样品形貌、结构、成分和发光性能进行了表征,并对其进行降解罗丹明B水溶液的光催化性能测试。结果表明,通过化学气相沉积法制备出了高质量的GaN纳米线,且GaN作为催化剂有一定的光催化效果。罗丹明B水溶液会因染料自身敏化作用而降解,但实验发现达到相同降解水平时无催化剂要比有催化剂至少多10 min。GaN作为催化剂时的降解速率k值为0.068 min-1,其数值相对于无催化剂时提高了17.2%。     

均匀沉淀法制备纳米氧化锌及其性能研究

以醋酸锌和氨水为原料,采用均匀沉淀法成功制备出六方晶系结构的纳米氧化锌(ZnO),并借助于FT-IR、XRD、UV-Vis和SEM等表征手段对其结构进行了表征.研究了在500W汞灯照射下该纳米ZnO对甲基橙溶液的光催化降解效果.结果表明,通过该方法合成的纳米ZnO对甲基橙溶液具有良好的光催化性能,降解率达到80.1％.鉴于纳米氧化锌良好的光催化性能,对其今后在光催化领域的发展趋势进行了展望.     

纳米催化太阳能"放大器"

在浙江大学的环境材料与再生能源研究中心，科学家做了一场有趣的表演：将两块粘在一起的深色玻璃片放在一只60W台灯下，打开台灯，再接通玻璃片另一头用电线连接着的简易小风扇，不到一秒钟风扇的叶片就转了起来；等把台灯一关，风扇就停止了转动。这其中的奥妙全在玻璃片上的纳米光催化材料里。纳米光催化材料为什么能“放大”太阳能呢？     

太阳能制氢技术研究进展

利用太阳能制氢因其具有能够有效解决能源问题、形成可持续的能源体系以及减少温室气体及有害气体的排放等优点而得到了广泛的关注。介绍了基于传统概念上太阳能制氢技术的新方法、新工艺及新材料,分析了一些技术难点,最后论述了发展太阳能制氢技术的前景并指出了今后的研究方向。     

超声喷雾热解法制备TiO2光催化自清洁陶瓷及其性能研究

为了制备成本低、高效低碳、自清洁能力强的卫浴陶瓷,文章采用超声喷雾热解法在普通釉面陶瓷上制备了TiO2薄膜,以亚甲基蓝为目标降解物,考察了沉积温度对TiO2薄膜光催化活性的影响;采用X射线衍射分析仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的晶体结构和表面形貌进行了表征.实验结果表明:TiO2薄膜表面分布均匀,属于锐钛矿型,具有一定的择优取向.光催化实验和亲水性实验表明:当沉积温度为350℃时,薄膜在紫外光照射3h后,对亚甲基蓝的降解率可达53.9%,并表现出良好的亲水性.     

石墨烯/纳米TiO_2复合材料的制备及光催化还原性能

为探索超声辅助下利用紫外光及耦合热还原工艺制备RGO/纳米TiO_2复合材料的方法,并对其在缺氧水体中的光催化还原特性进行研究,首先,以鳞片石墨为原料,采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),进而通过超声/紫外光还原工艺制备了还原氧化石墨烯(RGO);然后,以钛酸丁脂和RGO为前驱物,采用溶胶-凝胶法并在氮气保护下高温加热制备了RGO/纳米TiO_2复合光催化材料;接着,利用FTIR、XRD、BET及紫外-可见光谱等对RGO/纳米TiO_2复合材料进行了结构性能表征;最后,以2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为探针物,研究了RGO/纳米TiO_2在缺氧水体中的光催化特性与2,4-D降解机制。结果表明:采用低温氧化Hummers法制备的GO六碳环上生成的活性基团较少,采用超声/紫外光还原工艺及耦合高温热还原工艺可使环状结构得到良好的修复;所制备的RGO/纳米TiO_2复合材料具有良好的2,4-D降解能力,在缺氧状态下,2,4-D主要发生光催化还原反应,脱除苯环上的氯,产生氯酚、邻苯三酚及间苯三酚等中间产物,部分2,4-D被氧化降解生成CO_2和H_2O。制备的RGO/纳米TiO_2复合材料具有良好的光催化还原性能。     

光催化氧化技术处理制浆造纸漂白废水

研究了在一个低成本的浅塘污泥反应器中,人造紫外光对漂白车间废水COD的光催化降解作用;研究了商品号为Degussa P25的商品TiO2作为催化剂的光催化氧化降解情况;研究了装填的催化剂种类、初始COD浓度、紫外光强度、反应器的直径与体积比对降解作用的影响。发现其中一些因素对COD的降解速度有很大影响：随着紫外光强度的降低、直径体积比的增大,处理效率会降低。在自然光下获得的结果相似于实验室人造紫外光下获得的结果。     

精梳棉光催化竹炭纤维混纺针织纱的纺制

为了开发具有光催化效果的纺织品,分析了聚酯改性光催化竹炭纤维的结构和性能特点,并在纺纱过程中有针对性地采取了工艺技术改进措施.通过使用开松机和自动喂给机组替代短流程清棉联合机组;梳棉合理配置隔距并增大锡林刺辊速比;并条合理配置牵伸工艺;粗纱采用较大的捻系数;细纱采用较大的细纱后区隔距与较小的后区牵伸倍数,结果成功纺制出精梳棉/光催化竹炭纤维50/50 18.5 tex混纺针织纱,达到了较好的质量水平,满足了光催化竹炭纤维产品开发的需求.     

BiPMo12O40的水热合成、表征及其对甲基橙光催化性能的研究

以磷钼酸和硝酸铋为原料,采用水热合成法制备磷钼酸铋(样品1);此外,在相同的合成过程中分别加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB,样品2)和加入十二烷基硫酸钠(SDS,样品3)。红外光谱仪和X射线粉末衍射表征说明3种样品都保持了磷钼酸的Keggin型结构,样品2和样品3分别还有CTAB和SDS的特征峰。因此推测3种催化剂的分子式分别为BiPMo_(12)O_(40)、BiPMo_(12)O_(40)·nCTAB和BiPMo_(12)O_(40)·nSDS。分别在无光、紫外光和可见光的条件下,将磷钼酸铋作为光催化剂对1mg/L的甲基橙溶液进行光催化性能研究,结果表明样品2在可见光条件下具有良好的光催化活性。