BiOI/TiO_2异质结的制备及可见光催化性能

以四氯化钛为钛源,硝酸铋为铋源,采用简单易控低温水解的方法,合成了BiOI/TiO_2异质结,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等仪器对样品进行了表征.研究了BiOI/TiO_2异质结在可见光下对罗丹明B与甲基橙的催化降解性能.研究结果表明:BiOI/TiO_2 p-n结的形成,提高了可见光催化活性.100℃反应10h样品氙灯(300W,λ420nm)照射1h对罗丹明B降解率达98.6%,照射2h对甲基橙的降解率达84.3%.     

异质结型光催化剂ZnO/AgBr/AgI的制备及其性能分析

本文探究制备一种ZnO/AgBr/AgI异质结型光催化剂,并对其结构和性能进行了分析。首先应用沉积-沉淀法制备ZnO/AgBr复合光催化剂,由于AgBr和AgI的溶度积不同,以离子交换的方法制备异质结型光催化剂ZnO/AgBr/AgI;利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDX)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)等手段对该催化剂进行表征,并以可见光(500 W、λ420 nm)为光源,评价该光催化剂光催化降解亚甲基蓝(MB)的活性,考察了不同AgI含量对ZnO/AgBr/AgI催化活性的影响。结果表明:AgI拓展了该催化剂的吸收光谱范围且当AgI生成量为AgBr的10%(质量分数)时,异质结型光催化剂ZnO/AgBr/AgI的催化活性最高;ZnO外层AgI/AgBr异质结的形成有利于快速分离光生电子和空穴,提高ZnO/AgBr/AgI的催化活性。     

BiOI/ZrO2光催化降解甲基橙性能研究

采用沉淀-浸渍法制备了不同BiOI负载量的BiOI/ZrO_2催化剂,并考察了不同BiOI负载量对BiOI/ZrO_2催化剂光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,随BiOI负载量的增加,BiOI/ZrO2催化剂吸附甲基橙和降解甲基橙的能力都先升高后降低.当BiOI与ZrO_2物质的量比为0.5时,催化剂吸附甲基橙的能力和光催化降解甲基橙的能力都达到最佳,甲基橙吸附率达到了69.7%,甲基橙降解率达到了94.9%.在BiOI负载量相同和制备方法相同情况下,BiOI与ZrO_2物质的量比为0.5的催化剂吸附和降解甲基橙能力都比纯BiOI的强.甲基橙在不同BiOI负载量的BiOI/ZrO_2催化剂上降解反应为一级反应,BiOI与ZrO_2物质的量比为0.5的催化剂上速率常数最大(0.024 min~(-1)).     

不同载量复合催化剂Co3O4/G的催化性能研究

不同量的Co3o4负载在石墨烯(G)上制备出负载型催化剂(Co3o4/G),并用x射线衍射(XRD)对其进行了表征.同时将期应用于基于硫酸根自由基的高级氧化技术降解酸性橙Ⅱ的反应中.研究了该负载型催化剂在降解酸性橙Ⅱ过程中的性能.在既定的最佳实验参数的条件下,根据不同负载量催化剂降解Ⅱ的效率确定出催化剂复合物的Co3o4最佳负载量.     

Sb_2O_3/α-Fe_2O_3纳米异质结的制备及其光催化性能

以Fe(NO3)3·9H2O和Sb Cl3为原料,采用水热法和浸渍法制备了Sb2O3/α-Fe2O3纳米异质结复合可见光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UVVis DRS)等测试手段表征了试样的结构和性能。结果表明:Sb2O3与α-Fe2O3的复合使α-Fe2O3吸收带边红移,在可见光区的吸收增强;Sb2O3只存在于α-Fe2O3的表面,未改变α-Fe2O3的晶体结构;二者形成的异质结,能高效转移光生载流子,并实现电子-空穴的高效分离;以甲基橙为目标降解物考察了催化剂的可见光催化降解性能,结果显示,Sb2O3/α-Fe2O3的可见光催化活性优于纯α-Fe2O3;当Sb2O3的复合含量为1.5%时,光催化活性最佳。     

g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂的制备及光催化性能研究

采用碾磨-焙烧法制备得到了g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂.利用XRD、SEM、FT-IR、XPS、DRS及PL对所得样品进行了表征.以甲基橙溶液为模拟有机污染物,考察了g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂的可见光催化性能.结果表明,复合结构的g-C3N4/Bi2O3催化剂光谱响应范围拓宽至可见光区域,且g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂的催化性能均明显优于单组分.其中,50 wt% g-C3N4/Bi2O3复合物对甲基橙可见光降解性能最佳.催化活性提升的主要原因是复合结构的形成有效促进了光生电子与空穴对的分离.此外,活性物种捕获实验结果表明,光生空穴(h＋)及超氧自由基(·O)为该光催化反应过程中的主要活性物种.     

微量Ag_3PO_4改性g-C_3N_4的可见光催化活性研究

采用一种简易方法制备了较低Ag3PO4含量的Ag3PO4/g-C3N4复合可见光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、荧光光谱(PL)和X射线光电子能谱(XPS)等对Ag3PO4/gC3N4进行了系统分析与表征。通过在Ag3PO4/g-C3N4存在条件下甲基橙的光降解反应,考察该催化剂的可见光催化活性。结果表明,所制备的复合材料中确实存在Ag3PO4,Ag3PO4的引入对gC3N4晶型结构没有明显的影响,但显著提高了其在可见光区的吸收能力和光生电子/空穴对的分离效率,提高了其可见光催化活性。     

光催化材料MIL-125(Ti)/BiOI的制备及光催化性能研究

以五水硝酸铋、碘化钾、MIL-125(Ti)为原料,以乙二醇为溶剂,以柠檬酸为结构诱导剂,通过一步共沉淀法制备了异质结结构光催化剂MIL-125(Ti)/BiOI,并测试了该催化剂在可见光下对有机染料罗丹明B的光催化降解效果.通过XRD(X-ray Diffraction)、PL(Photolumiscence)、SEM (Scanning Electron Microscope)、BET和UV-Vis (Ultraviolet and Visible Spectrophotometer)等表征手段研究了其结构、形貌、光谱与催化性能间的关系,并从能带结构上分析了其催化机理.结果表明,通过调节Ti:Bi, MIL-125(Ti)/BiOI在可见光照射下对有机染料罗丹明B有很好的光催化降解效果,并且该催化剂具有良好的稳定性,具有一定的工业化应用前景.     

BiOI的制备及其光催化性能研究

以五水合硝酸铋、碘化钾为原料,乙二醇为溶剂,采取溶剂热法分别在6 h、12 h和24 h下制备了BiOI材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、固相紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和光致发光光谱(PL)等手段对BiOI材料进行了详细的表征。比较了不同反应时间所得BiOI材料在可见光照射下对甲基橙(MO)的降解能力。研究结果表明:反应时间为24 h时制备的BiOI具有最好的结晶度、最大的光生电子-空穴对分离率,在590-800 nm范围内对光的吸收最强,其光催化性能最好,光催化反应2.5 h后,BiOI对MO的降解率可达83%。     

Ag_2CO_3/Ag_2O异质p-n结光催化剂的制备及其可见光光催化性能

采用光分解法成功在Ag2CO3颗粒上制备了Ag2CO3/Ag2O异质p-n结.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)和紫外-可见光分光光度计对样品的结构、形貌和光学性能进行表征.以甲基橙(MO)为模型污染物,考察Ag2CO3/Ag2O复合光催化剂在可见光下作用下的光催化性质.结果表明,Ag2CO3/Ag2O异质p-n结能够促进光生电荷的分离,有效提高了Ag2CO3的可见光光催化活性.光催化反应进行80 min后,Ag2CO3/Ag2O复合光催化剂对甲基橙降解率达到86%,而纯Ag2CO3只能降解51%的甲基橙.结果表明表面修饰Ag2O的Ag2CO3复合材料是一种高活性的光催化剂.     

固溶体Zn_xCd_(1-x)S光催化降解甲基橙水溶液

采用共沉淀法制备固溶体ZnxCd1-xS光催化剂,采用X线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)对ZnxCd1-xS光催化剂的结构和性能进行表征。以甲基橙水溶液为模型反应物,通过可见光催化降解甲基橙水溶液,对固溶体ZnxCd1-xS光催化剂的可见光催化活性进行评价。探讨Zn的摩尔分率(x)对ZnxCd1-xS光催化剂的能带结构、导带电位、价带电位及光催化活性的影响,考察降解温度、催化剂用量、甲基橙水溶液的初始浓度和p H对可见光催化降解甲基橙性能的影响,并对ZnxCd1-xS光催化剂的光催化活性的提高进行了机制分析。结果表明:与Cd S相比,ZnxCd1-xS不仅光催化活性高,而且光稳定性好,可多次循环使用。     

新型硅藻土/BiOX(I、Br、Cl)复合光催化剂的制备、表征及其光催化性能

以五水硝酸铋、KX(X=Cl、Br、I)、硅藻土为原料,采用水热法合成负载有BiOX(Br、I、Cl)的新型硅藻土光催化材料,并进行了XRD和SEM表征分析,同时采用罗丹明B为目标降解物,以50 W LED紫光/蓝光灯为光源考察了制备光催化剂的可见光光催化性能﹒结果表明,制备的Bi OX/硅藻土复合催化剂均有可见光催化活性,PVP辅助条件下制备的BiOI/硅藻土具有最佳的光催化活性,罗丹明B初始浓度15 mg/L,催化剂用量0.15 g,LED蓝光照射50 min,降解率达到96%﹒     

可见光催化剂BiOI的制备及其对活性蓝KN-R的降解机理

采用水热法制备了层状结构的可见光催化剂BiOI,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面积分析、紫外可见漫反射光谱对样品进行了表征.深入讨论了可见光照射下BiOI对活性蓝KNR的降解,发现降解曲线符合二级反应动力学方程.用叔丁醇、碘化钾、苯醌分别对羟基自由基(·OH)、空穴(h~+)和超氧阴离子自由基(·O~-_2)进行捕捉,研究了BiOI对活性蓝KN-R的降解机理,发现h~+和·O~-_2在降解反应中起主要作用.     

BiOBr/g-C_3N_4纳米薄片复合光催化剂的制备及性能

用化学剥离法处理石墨相氮化碳制得纳米薄片,在超声条件下与BiOBr复合制备得到BiOBr/g-C_3N_4(CNBi)复合光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)等测试手段对该光催化剂进行了表征和分析;以甲基橙为模拟污染物,评价样品的可见光(λ420nm)催化性能.XRD和TEM结果显示,经浓硫酸处理后g-C_3N_4被剥离为纳米薄片,并且与BiOBr成功复合形成纳米异质结.UV-vis结果显示,CNBi样品的吸收边为425nm(禁带宽度约为2.93eV),介于BiOBr和g-C_3N_4纳米薄片之间.光催化试验结果表明,与单纯的BiOBr和g-C_3N_4纳米薄片相比,CNBi复合光催化剂具有更高的催化活性,BiOBr含量为30%的催化剂在2h内对甲基橙的降解效率接近100%.     

磁性Fe3O4/In2S3可见光催化剂的制备及其性能

采用简单的油浴法制备出磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂,利用XRD、SEM、FTIR、BET、UV-Vis DRS以及磁滞回线等手段对其进行表征,以可见光(λ≥420 nm)为光源,以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察不同Fe_3O_4/In_2S_3复合比的磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂的催化性能及循环使用性能.结果表明,当物质的量n(Fe_3O_4)与n(In_2S_3)之比为6∶5时制备的磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂具有最好的光催化活性.光照90 min后,罗丹明B的降解率高达96%;磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂的饱和磁化强度达10.31 A·m2·kg-1,在外加磁场作用下,5 s内可以快速从水相中分离,具有良好的磁分离效果;样品经3次循环使用后其催化活性基本保持不变.     

PMDA/PDA线型聚酰亚胺的制备及可见光催化活性

电位相对较低的价带(VB)是限制体型聚酰亚胺(PI)光催化氧化能力的因素,PMDA/PDA线型聚酰亚胺具有相对较高的价带电位(+2.45 eV),表现出较强的氧化性,不需要构建异质结就能表现出较强的氧化降解能力。为了制备一种具有较高可见光催化活性的聚酰亚胺,以均苯四甲酸二酐(PMDA)和对苯二胺(PDA)为原料,乙醇为共溶剂,采用二步法制备具有共轭结构的线型聚酰亚胺(PI),采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、紫外可见漫反射仪(UV-vis DRS)、荧光光谱仪(PL)、X射线光电子能谱仪(XPS)等考察PI的化学组成、微观结构和光电化学性质,测定PI的禁带宽度、HOMO电位和最低未占据分子轨道(LUMO)电位。结果表明,线型PI的主要光催化活性中心是光生空穴,利用空穴的强氧化性降解罗丹明B(RhB)溶液,具有较高的光催化降解效果,降解效率是常用光催化剂g-C_3N_4的3倍。因此,PMDA/PDA线型聚酰亚胺具有较高的可见光催化活性及光催化稳定性。     

热缩聚法制备g-C3N4/TiO2催化剂对甲基橙降解性能研究

本文基于g-C_3N_4以及TiO_2等材料的结构特点,采用热缩聚法对TiO_2与尿素高温缩聚制备的g-C_3N_4进行处理,通过傅里叶红外变换光谱(FI-IR)对光催化剂的各元素化学键结状态进行了表征。以甲基橙染料(MO)为污染物模拟废水,研究考察不同催化剂在可见光区域下对目标降解物的降解效果。研究结果表明:将相同质量的g-C_3N_4和TiO_2,用锡纸包裹密封,500℃焙烧2小时,制备得到的g-C_3N_4/TiO_2催化剂在可见光下对甲基橙的降解度高达82%,对废水处理效果较好,适宜推广。     

BiOBr/BiPO_4复合光催化剂的原位合成及光催化性能研究

通过阴离子交换法在BiOBr表面原位生长BiPO_4制备BiOBr/BiPO_4复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)以及瞬态光电流等手段对所得BiOBr/BiPO_4复合光催化剂进行表征,并以甲基橙(MO)为降解目标,在模拟太阳光下评价催化剂的光催化性能。结果显示,在模拟太阳光下,相较于纯的BiOBr和BiPO_4,BiOBr/BiPO_4复合光催化剂表现出优越的光催化降解效率,当BiOBr与BiPO_4摩尔比为9:3时,对MO的降解速率达到最大。复合物的光催化活性提升可能是由于在BiOBr表面原位生成BiPO_4后形成p-n异质结,抑制了光生电子-空穴对的复合,对BiOBr/BiPO_4复合光催化剂中形成的光生载流子的分离起到促进作用。     

TNTAs／g-C3 N4的制备及光催化降解罗丹明B

采用水热法制备了二氧化钛纳米管(TNTAs),以尿素为前驱体采用煅烧法制备了g-C_3N_4,然后通过超声制备了TNTAs/g-C_3N_4复合物,并研究了复合物对罗丹明B(RhB)的光催化降解活性.结果表明:TNTAs与g-C_3N_4的复合,增强了对可见光的利用率,复合物中异质结的形成,有效抑制了催化剂中光生电子和空穴对的复合,TNTAs/g-C_3N_4复合物光催化降解RhB的性能得到了明显提高,其中TNTAs/g-C_3N_4-1∶2具有最高的光催化降解活性.     

CeO2/Ti3C2/CdS Z型异质结复合物的制备及其光催化降解甲基橙

采用水热法制备了CeO₂/Ti₃C₂/CdS Z型异质结复合物，并对其进行了光催化降解甲基橙的研究.结果表明：制备所得CeO₂/Ti₃C₂/CdS复合物具有较大的比表面积，表现出较高的可见光催化降解活性.以Ti₃C₂为传输介质，CeO₂/Ti₃C₂/CdS Z型异质结复合物的形成促进了电荷的转移，有效抑制光生载流子的复合，增强了体系的氧化还原降解能力，加速了活性物种的产生，提高了体系对甲基橙的可见光催化降解性能.其中，CeO₂/Ti₃C₂/CdS-1∶3具有高的光催化活性.