多晶硒化钼纳米薄片的制备及其光催化降解亚甲基蓝

以水合肼为还原剂,乙二醇为溶剂,采用溶剂热方法制备了硒化钼(MoSe_2)纳米薄片。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)和紫外可见光谱(UV-Vis)对样品进行了表征。以制备的MoSe_2纳米薄片为催化剂,对亚甲基蓝染料进行光催化降解,分析了MoSe_2纳米薄片的光催化性能。研究结果表明:MoSe_2纳米薄片为多晶结构,在240 nm有强的光吸收。在紫外光照射下,MoSe_2纳米薄片对亚甲基蓝具有高的光催化降解性能。当亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L,MoSe_2纳米薄片质量浓度为0.30 g/L时,光催化反应4 h后亚甲基蓝完全降解。动力学分析表明降解过程为一级反应。     

CoFeMg氧化物纳米晶Fenton-降解亚甲基蓝的反应动力学

采用溶胶-凝胶法制备CoFeMg氧化物纳米晶,并用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征样品形貌,考察亚甲基蓝催化剂与H2O2的协同降解作用.采用稳态近似法研究氧化降解亚甲基蓝的动力学过程.结果表明:CoFeMg氧化物纳米晶和H2O2组成的Fenton反应体系可有效降解亚甲基蓝,当催化剂和H2O2的加入量分别为0.8g/L和2mmol/L,初始pH≈7.15时,亚甲基蓝的降解率为95%;与传统的Fenton反应体系相比,溶出铁的质量浓度降低为0.2mg/L;Fenton反应是羟基自由基(·OH)氧化降解有机物的过程,其反应可近似为二级动力学反应.     

硫脲用量对Zn_(0.5)Cd_(0.5)S光催化性能的影响

以硫脲为硫源,采用燃烧法制备了Zn0.5Cd0.5S半导体光催化材料.利用X-射线粉末衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外-可见分光光度计(UV-vis)对样品进行了表征.研究了硫脲加入量对Zn0.5Cd0.5S的结构、形貌、吸收光谱及光催化性能的影响.结果表明:虽然硫脲的使用量对于制备样品的形貌没有明显的影响,它对于样品的结构及光催化性能有着显著地影响.当硫脲的使用量为4倍时所制备的Zn0.5Cd0.5S为六方与立方两种晶相的混合相,其对于亚甲基蓝的光催化性能最好.     

Bi_2Fe_4O_9纳米颗粒的水热制备及其对染料模拟太阳光光催化降解

采用水热法制备出Bi_2Fe_4O_9纳米光催化剂.利用X射线衍射技术(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光漫反射光谱(DRS)对样品进行系统研究.结果表明:产物呈现出类球形特征,表面光洁,其粒径分布在300~500nm之间,带隙约为2.27eV.模拟太阳光辐照下对亚甲基蓝的光催化降解实验发现Bi_2Fe_4O_9纳米颗粒具有良好的光催化性能.     

球形纳米ZnS的合成、表征及其光催化性能

在十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂的作用下,通过改变醋酸锌与硫脲的水热反应时间,可以制备出不同大小的球形纳米硫化锌(Zn S)颗粒。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)、紫外可见分光光谱(UV-vis)和光致发光光谱(PL)等方法对样品的晶体结构、形态学和光学特性等进行了表征。对不同大小球形纳米Zn S的亚甲基蓝光催化降解活性进行了评价。研究结果表明:随着反应时间的延长,硫化锌结晶核会生长成纳米颗粒并进一步形成粒径超过400 nm的Zn S纳米颗粒,此产物为立方纤锌矿晶体结构。反应9 h所得的纳米Zn S的光催化性能最佳。     

SiC/BiVO_4复合材料光催化降解亚甲基蓝

采用化学沉淀法制备了不同配比的SiC/BiVO_4复合材料,研究了在白炽灯照射下复合材料对亚甲基蓝的光催化降解性能.结果表明:2∶1型SiC/BiVO_4复合材料的光催化降解能力最强,光照60min时亚甲基蓝的降解率达90%;光降解反应速率常数为0.023 1/min,是纯SiC的22倍.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见-漫反射光谱(UV-Vis DRS)表征了SiC/BiVO_4复合材料的结构和形貌特征,初步分析了亚甲基蓝的光催化降解机理.     

BiPO_4负载聚吡咯的纳米异质结制备及其光催化性能研究

通过水热法及自由基聚合反应制备了负载有聚吡咯的BiPO_4纳米异质结粉体材料,并通过紫外及可见光降解甲基蓝研究了其光催化性能.利用扫描电子显微镜(SEM)、热失重实验(TGA)、红外光谱(IR)、紫外可见(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)等手段对产物的微观形貌、晶体结构与化学性质进行表征.制备的样品在进行0.5h的预吸附后,通过使用负载不同质量聚吡咯的复合材料分别在紫外及可见光照射下进行3h及6h的光催化降解实验,发现甲基蓝的最高去除率分别为78.2%和79.3%.     

叶片状CuO/BiVO4的合成及可见光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,P123为表面活性剂,辅助水热法在反应液pH值为6,7,9和10时合成了4种CuO/BiVO4复合光催化剂。并采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的晶相和形貌进行了表征。以亚甲基蓝作为降解物,研究了所制备样品的可见光催化活性。结果表明,pH=6时所制备的样品为单斜相BiVO4复合材料,具有叶片状形貌,其光催化活性最强;样品的降解率随着亚甲基蓝溶液的pH值增大而增大,当pH=10时,可见光照射120 min后,样品对初始溶度为20 mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率可达95%。     

低温水热制备ZnO纳米棒及其生长机理

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,在碱性环境中,低温水热方法直接制备了ZnO纳米棒.应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对样品进行了表征;通过光催化降解亚甲基蓝来评价ZnO的光催化活性;对60℃,1～24 h范围内不同水热样品,进行了形貌观察,分析了ZnO的形核过程.结果表明:ZnO为六边棱柱状纳米棒,晶型为纤锌矿结构;ZnO纳米棒的表观生长速率约为0.7μm/h,表观形核时间约为3 min;碱性条件是影响形核的重要因素;光催化活性随水热时间的增加而增强.     

纳米磁性Fe_3O_4催化H_2O_2氧化降解亚甲基蓝的研究

通过溶液直接沉淀法制备了纳米磁性Fe3O4催化剂,采用粉末X射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱对样品进行了表征.以难生物降解的亚甲基蓝(MB)为分子探针,探究了反应溶液的p H、H2O2用量、催化剂用量及MB的初始浓度等因素对其催化氧化降解效率的影响.结果表明:纳米晶Fe3O4是高效的非均相类Fenton催化剂.当催化剂用量为0.5 g·L-1,H2O2浓度为1 mmol·L-1,p H为3.0,反应温度为25℃,反应时间为5 min,可完全降解100 mg·L-1亚甲基蓝.催化剂再生循环实验表明,催化剂重复使用效果好,回收利用方便.     

Zr基金属-有机配合物UiO-66的改性及光催化性能

采用简单的改性后嫁接法,制备Ti改性的UiO-66型金属-有机配合物(UiO-66(Ti)),用于去除亚甲基蓝。使用X线光电子能谱仪(XPS)、X线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)和荧光光谱仪(PL)对材料的结构和性能进行表征。结果表明:引入的Ti和Zr元素之间形成了氧桥接的异质Zr-Ti簇,从而提高了UiO-66的光催化性能,但也降低了其结晶性能。这些样品对亚甲基蓝的去除是吸附和光降解共同作用的结果。在模拟太阳光照射下,UiO-66(1.25Ti)对亚甲基蓝的去除率最高,达到87.15%。     

膨润土负载N/Ag共掺杂TiO_2光催化剂的制备及光催化降解性能

采用溶胶-凝胶的方法,以硝酸银、钛酸四丁酯和尿素为主要实验原料,制备了膨润土负载N/Ag共掺杂半导体TiO2光催化剂.通过X射线衍射仪XRD、X射线光电子能谱XPS、扫描电镜SEM、透射电子显微镜TEM及能量弥散X射线谱图EDS对样品的晶相、掺杂成分进行测试和表征,并在可见光下进行亚甲基蓝溶液的降解实验.结果表明,氮元素以化学键形式存在TiO_2晶格中,Ag元素则以纳米粒子单分散状态存在,催化剂的比表面积达到49.3m~2/g,在用量为2.0g/L、光照时间为50min、400℃焙烧所得催化剂对15mg/L亚甲基蓝的降解效果最好,降解率可达到99.2%.     

Ag的掺杂量对Zn_(0.5)Cd_(0.5)S/Ag半导体材料光催化性能的影响

采用燃烧法制备了Zn0.5Cd0.5S/Ag半导体材料.利用X-射线粉末衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),荧光分光光度计(PL)以及紫外-可见分光光度计(UV-vis)对所制备得到的样品进行了表征.研究了Ag的掺杂量对Zn0.5Cd0.5S/Ag半导体材料的结构、形貌、发光性能和光催化效果的影响.结果表明,Ag的掺杂量对样品的形貌基本没有影响,但是对样品的结构、发光性能以和光催化效果有着显著地影响.研究表明:随着Ag掺杂量的增加,半导体材料中出现了AgS杂相;另外,样品的发光强度逐渐降低;而当Ag的掺杂量为0.1时,所制备的Zn0.5Cd0.5S/Ag半导体材料对亚甲基蓝溶液(MB)的光催化效果最好.     

掺杂Zn2+纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝

印染废水治理是水系环境治理的重点,而亚甲基蓝是印染废水中典型的有机污染物。本研究选用掺杂Zn2+的纳米TiO2作为光催化剂对亚甲基蓝进行降解研究。XRD谱图分析表明,Zn2+的掺入可改变纳米TiO2锐钛矿型和金红石型的组成。制备工艺参数对样品光催化降解亚甲基蓝的活性具有很大影响,纯TiO2样品在450℃焙烧时的活性较其他温度的高;而掺杂Zn2+的样品则在500℃焙烧时的光催化活性相对最佳。催化剂的加入量过高或过低都不利于光催化活性的提高,催化剂的加入量为1g/L时,光催化剂对亚甲基蓝的降解效果最好;Zn2+掺入量为0.5%时,掺杂粉体的光催化活性相对较高。随着掺杂量的进一步增加,光催化活性降低。被降解有机物浓度过高时,紫外光较难到达催化剂表面,光的利用率降低,导致催化剂活性降低。亚甲基蓝的初始浓度为5mg/L时的降解速率较快。     

球形纳米BiVO_4光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以葡萄糖作为模板,采用水热合成法制备出球形纳米BiVO4光催化剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外可见分光光谱(UV-Vis)手段对其表面形貌、晶型、粒径、光化学性质等进行了表征,并以偶氮染料亚甲基蓝(MB)的降解率作为评价指标,研究了该光催化剂在可见光照射下的光催化活性.结果显示,该纳米BiVO4光催化剂:形貌为表面较粗糙的球形,平均粒径为500~800nm;晶相为单斜白钨矿;在450nm附近的可见光区有较高的吸收,对MB(20mg·L-1)的降解率在反应60min后达到86%,呈现出良好的可见光催化活性.     

沸石-Cu2O复合材料的制备及其光催化研究

以CuSO4·5H2O和葡萄糖为原料,以13-X型沸石为载体,采用水浴法制备了沸石-Cu2O纳米复合材料.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(FESEM)、X光电子能谱(XPS)对其进行了表征,表明粒径为400nm左右纯的Cu2O微粒均匀地分散在沸石中.以模拟太阳光灯为光源,对亚甲基蓝溶液进行光催化降解实验,在最佳条件下降解1h,降解率可达到99.8%,表明沸石-Cu2O复合材料在可见光区具有良好的催化活性.该催化剂重复使用4次后降解率还比较高,而且依旧保持立方晶型、没有被氧化成CuO,证明所合成的催化剂物理化学性质都比较稳定.     

球形纳米BiVO_4光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以葡萄糖作为模板,采用水热合成法制备出球形纳米BiVO4光催化剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外可见分光光谱(UV-Vis)手段对其表面形貌、晶型、粒径、光化学性质等进行了表征,并以偶氮染料亚甲基蓝(MB)的降解率作为评价指标,研究了该光催化剂在可见光照射下的光催化活性.结果显示,该纳米BiVO4光催化剂:形貌为表面较粗糙的球形,平均粒径为500~800nm;晶相为单斜白钨矿;在450nm附近的可见光区有较高的吸收,对MB(20mg·L-1)的降解率在反应60min后达到86%,呈现出良好的可见光催化活性.     

负载型ZnO纳米晶的合成、表征及光催化特性

先通过射频磁控溅射技术在石英玻璃衬底上得到ZnO种子层,再采用水热合成的方法制备出负载型ZnO纳米晶,并通过X射线衍射(XRD)、室温光致发光谱(PL)及冷场发射扫描电子显微镜(FESEM)对ZnO纳米晶的物相结构、结晶质量及晶粒形貌进行表征.以亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)为模型污染物,在紫外光的照射下考察了负载型ZnO纳米晶的光催化特性.实验结果表明负载型ZnO纳米晶粒径基本分布在(10-30) nm 范围内,具有良好的结晶质量且为六方纤锌矿结构.该体系对10 mg/L 的MB溶液,4 h 的降解率可达71%,外加适量的H2O2溶液,其降解率可提高到94%.     

Ce、Nd双掺杂TiO_2/C复合材料的制备及性能

以钛酸丁酯为前驱体、无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了不同Ce、Nd掺杂量的TiO2/C复合材料光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、固体粉末紫外漫反射等对样品进行了表征,并在紫外光照射下,以亚甲基蓝(MB)为降解物,研究了不同Ce、Nd含量样品的光催化性能.     

溶剂热法合成石墨相氮化碳纳米球

以三聚氰氯和双氰胺为原料,通过溶剂热法合成具有优异可见光催化活性的石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米球光催化剂.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对g-C3N4纳米球光催化剂进行表征,结果表明,该光催化剂为石墨相,且大部分是直径约为200nm的球状.紫外-可见吸收光谱表明,该光催化剂样品具有较宽的可见光响应范围.甲基橙溶液的降解试验结果表明,200℃、保温36h是该光催化剂样品的最佳合成工艺参数,其在可见光(λ400nm)照射2.5h条件下对甲基橙的降解可达99.8%.