Fe~(3+)/La~(3+)共掺杂纳米TiO_2制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备系列Fe3+/La3+共掺杂的纳米TiO2,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),X-射线能谱仪(EDS),紫外-可见吸收光谱等技术对催化剂进行表征,并以甲基橙溶液为降解目标,测定其在紫外光下光催化活性.结果表明:Fe3+,La3+的掺杂能有效减小TiO2纳米粒子的平均晶粒尺寸,提高了TiO2纳米粉体的分散性;Fe3+/La3+共掺杂的纳米复合光催化剂的吸收强度明显增加,在紫外光下2h后,Fe3+/La3+共掺杂TiO2对甲基橙溶液的降解率达98%以上.     

磁性纳米复合光催化剂Bi2O3/Fe3O4的制备及其光催化活性研究

以纳米Fe3O4磁粉为载体,采用溶胶－沉淀法成功地制备了Bi2O3/Fe3O4磁性纳米复合光催化剂.用SEM和XRD对其形貌和结构进行表征,并以偶氮染料甲基橙溶液的光催化降解,来评价Bi2O3/Fe3O4磁性纳米复合光催化剂的光催化活性.结果表明,Bi2O3比较均匀地包覆在Fe3O4粒子的表面,在合成过程中Fe3O4的结构和大小几乎没有发生变化.该复合光催化剂具有较高的光催化活性,在500 W Xe灯照射60 min后,使甲基橙的降解率达到91.5%,并具有可利用其磁性回收重用的特点,应用前景广泛.     

g-C_3N_4负载磷钨酸的表征及光催化性能

采用超声——浸渍法制备了磷钨酸/g-C_3N_4(PWCN)复合光催化剂,并利用XRD,IR及UV-Vis吸收光谱对其进行了表征.考察了其在紫外光和太阳光照射下催化降解甲基橙的性能,并对其重复使用性、降解动力学及光催化机理进行研究.结果表明:复合材料的光响应与PW相比发生红移,且吸光值增大.在接受紫外光和可见光照射2h条件下,该复合物光催化剂对甲基橙的光降解率分别达到96.81%和80.24%,同时具有良好的循环稳定性.PW对g-C_3N_4光生电子的捕获是提高复合物催化活性的主要原因.     

掺Fe^3＋ A-TiO2粉末的水热法制备及其可见光催化降解甲基橙

在TiO2的三种晶型中锐钛矿型的TiO2具有最好的光催化活性.在一定条件下用水热法制备了掺不同含量(摩尔比)Fe3+的TiO2粉末,XRD分析结果表明它是锐钛矿型TiO2(A-TiO2).研究了以该TiO2为光催化剂对甲基橙溶液进行降解.研究结果表明,在10mg/L的甲基橙溶液中加入掺Fe3+5%的A-TiO2 0.0800g,将溶液pH调为2.63后,经40W白炽灯光照射,室温下恒温磁力快速搅拌反应4h,降解率达到35.60%.     

Fe3+掺杂纳米TiO2制备及其性能的研究

采用溶胶.凝胶法制备了系列Fe3+掺杂的纳米TiO2,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)等测试方法对催化剂进行表征,并以甲基橙溶液为降解目标,测定其紫外光光催化活性.结果表明:Fe3+的掺杂能有效抑制TiO2纳米颗粒的增长,提高了晶相转变温度;过渡金属Fe3+的掺杂能有效提高TiO2纳米粉体的光催化活性,600℃煅烧后的0.4%Fe3+/TiO2具有高的催化活性,且光催化活性稳定.     

转化沉淀法制备可见光光催化剂Ag3PO4的研究

采用转化沉淀法制备了一种新型可见光Ag3PO4光催化剂,并采用XRD、UV-vis、SEM及EDS等手段对其进行了表征.以水中甲基橙的降解为探针反应,在可见光照射下考察了制备过程中NaHCO3与K2HPO4的加入量对Ag3PO4光催化活性的影响,并在可见光及太阳光照射下将Ag3PO4与P25-TiO2的光催化活性进行了对比.实验结果表明,Ag3PO4在整个可见光谱范围内均有明显的吸收;在可见光及太阳光照射下Ag3PO4对甲基橙均具有较高光催化降解活性,且在同等条件下Ag3PO4的光催化活性明显高于P25-TiO2.     

BrO_3~-离子对TiO_2光催化性能影响的研究

TiO_2因其活性高、价格低廉、性质稳定等特点已成为环境净化开发应用方面最有价值的光催化材料之一。但由于TiO_2光谱响应范围窄,只能利用紫外光,对太阳能的有效利用率低。因此,需要改变反应条件以拓宽光响应范围和增强其光催化性能。论文以甲基橙为目标降解物,研究在紫外光和可见光下的反应体系中,添加Br O3-的阴离子对TiO_2光催化性能的影响。结果表明:在紫外光和可见光下,当溶液初始p H为3、TiO_2投加量为2.0g/L,添加Br O3-浓度为6mmol/L时,对TiO_2光催化降解甲基橙都有促进效果,反应速率增大,反应时间缩短。且在可见光下,未添加Br O3-时TiO_2光催化降解甲基橙的降解率仅为20%;添加Br O3-后降解速率提高50倍以上,反应进行至35min时甲基橙可以完全降解。     

Fe3+,Ce3+共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

以溶胶-凝胶法制备Fe3+,Ce3+共掺杂的纳米TiO2光催化剂.研究了不同的三价铁、三价铈掺杂量及烧结温度对日光灯照射下TiO2光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,Fe3+,Ce3+共掺杂能抑制TiO2晶粒的生长,并使TiO2的吸收带边明显红移约100nm;在普通日光灯下,共掺杂样品光催化效果优于单掺样品,Fe3+和Ce3+共掺杂对提高TiO2在可见光下的催化活性具有协同效应,最佳掺杂量物质的量比为n(Fe3+)∶〖KG-*2〗n(Ce3+)∶〖KG-*2〗n(TiO2) = 0.005∶〖KG-*2〗0.015∶〖KG-*2〗1,最佳烧结温度为650℃.     

水热法制备Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料及其光催化性能研究

以Zn （CH3 COO）2·2H2O、AgNO3、Fe（NO3）3·9H2O为原料,NaOH为沉淀剂,H2O为溶剂,C2H5 OH为还原剂,柠檬酸为表面活性剂,采用水热法制备出Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料.采用XRD、SEM、TEM、SAED等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌等进行表征,以甲基橙为目标降解物研究了制备产物的光催化性能.结果表明,Ag以单质的形式存在于ZnO表面,Fe掺杂到ZnO晶格中.Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料在模拟日光下具有较高的光催化性能,在800 W氙灯照射下降解甲基橙150 min,甲基橙的降解率可达到99.4％％,较Ag/ZnO提高了7.8％,较ZnO提高了38.2％.     

溶胶-凝胶法制备La3+、碳纳米管掺杂纳米TiO2及光催化性能

采用溶胶-凝胶法,分别制备了不同掺杂量的La3 掺杂TiO2、多壁碳纳米管掺杂TiO2及La3 与碳纳米管共掺杂纳米TiO2粒子.通过紫外光照射甲基橙溶液的光催化降解实验,研究了掺杂对TiO2光催化活性的影响.实验表明,适量的La3 掺杂可以提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂浓度为La3 摩尔分数等于0.08%,碳纳米管掺杂也可以提高TiO2的光催化活性,La3 与碳纳米管共掺杂TiO2具有最高的光催化活性.10%(碳原子的摩尔分数)碳纳米管、0.08%La3 (摩尔分数)共掺杂TiO2在1 h内对甲基橙溶液的降解率达到84%,而纯TiO2在1 h内对甲基橙溶液的降解率只有约53%.X衍射图谱和透射电镜分析表明,制得的TiO2均为锐钛矿型,晶粒直径约为8～25 nm.     

UV-Fenton试剂作用下甲基橙的降解规律

采用UV-Fenton法降解甲基橙溶液. 结果表明, UV对甲基橙光降解反应的速率起决定性作用; 对H₂O₂浓度、 铁离子浓度以及pH值对甲基橙脱色 率与去除率的影响进行了探 讨; 发现H₂O₂浓度决定甲基橙的去除率, 铁离子浓度是影响降 解速率的主导因素, 而随pH值降低反应速率明显增大. 比较了甲基橙光降解过程中, 色度去除率和总有机碳去除率之间的关系. 实验结果表明, 总有机碳去除率滞后于色度去除率.     

UV/Fenton试剂降解染料甲基绿的研究

采用UV/Fenton法降解甲基绿溶液,探讨了H2O2浓度、Fe2 浓度以及pH值对甲基绿脱色率与去除率的影响.UV对甲基绿光降解反应的速率起促进作用,H2O2浓度决定甲基绿的去除率,Fe2 浓度是影响降解速率的主导因素,而随pH值降低甲基绿反应速率明显增大.比较了甲基绿在光降解过程中的色度去除率和总有机碳(TOC)去除率之间的关系,表明总有机碳去除率滞后于色度去除率.     

Fe2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙溶液的研究

采用实验室合成的Fe2O3掺杂TiO2作为催化剂，以甲基橙超声降解反应为模型，研究了各种因素对Fe2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的影响，研究表明在Fe2O3掺杂TiO2催化剂作用下超声降解甲基橙的效果非常明显，催化剂用量在0．3-0．5g／L之间，超声波频率25kHz，输出功率1．0W／cm^2，pH为1．0时，甲基橙水溶液初始浓度为20mg／L的条件下，90min左右基本可全部降解，COD的去除率也达到了99．0％，因此，Fe2O3掺杂TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景。     

Ag3PO4/ZnO复合物的制备及其降解甲基橙的研究

采用银氨辅助法合成了Ag_3PO_4,超声波分散法制备Ag_3PO_4/ZnO复合物,利用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行了表征.在超声照射下,讨论了煅烧温度、煅烧时间、照射时间和染料浓度等对甲基橙降解率的影响.结果表明:Ag_3PO_4/ZnO在煅烧温度为450°C,煅烧时间为60min,超声照射180min时,甲基橙降解率可达85.36%,高于纯ZnO时的降解率.     

Ti掺杂Bi2O3的光催化性能

采用溶胶—活性炭浸渍法制备了掺杂不同比例Ti的Bi2O3粉体光催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、BET比表面积测试法(BET)、扫描电镜分析(SEM)、紫外—可见光漫反射谱(UV-Vis DRS)等技术对其进行了表征。表征结果显示,掺Ti的Bi2O3样品在紫外区有比纯Bi2O3更强的吸光性能。通过对甲基橙在紫外光(λmax=365 nm)下的降解实验评价光催化剂的光催化活性,考察不同钛掺杂量及不同焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,当光催化剂中钛掺杂摩尔百分含量为3%,焙烧温度为300℃,其光催化活性最好。当催化剂用量为2 g/L时,在120 min内,对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液进行光催化降解,其降解率达96.4%。     

La1-xCaxMnO3的光学性质

通过溶胶-凝胶法制备La、Mn共掺杂的具有钙钛矿结构的La0.75Ca0.25MnO3晶体.采用XRD对其结构进行表征,并研究其对甲基橙的光降解作用.采用第一性原理密度泛函理论平面波超软赝势(USP)和GGA+U(其中GGA为广义梯度近似,U为Hubbard模型中自旋相反电子的强关联排斥能)方法对钙钛矿结构La1-xCaxMnO3(x=0.25,0.50,0.75)的光学性质进行研究,结果表明光降解性质很好,与实验结果相符.     

纳米磁性膨润土复合材料表征及降解甲基橙研究

以纯化膨润土为原料,通过铁盐与膨润土浆液反应制备非均相纳米磁改性Fe3O4/膨润土复合材料,研究其对甲基橙的降解性能。结果表明,纳米磁性颗粒以Fe3O4附载于膨润土上形成磁性集合体,其对甲基橙废水等温吸附符合Langmuir等温吸附模型。在pH为7、温度为25℃、纳米磁性膨润土投加量为1g/L、H2O2投加量为2.5mmol/L、降解时间为120min条件下,对模拟甲基橙废水降解率达96%,CODCr去除率为94.7%,色度去除率为88.8%。     

光催化剂沸石/Fe_2O_3/TiO_2的制备、表征及性能

以天然沸石为载体,以钛酸丁酯、硝酸铁为主要原料,用溶胶-凝胶法成功制备负载型Fe_2O_3/TiO_2光催化剂;采用XRD、SEM、EDS及XPS对样品进行结构表征及化学组成分析.结果表明:400℃焙烧所制得光催化剂中TiO_2主要以锐钛矿形式存在,掺杂铁元素主要以价键形式分布在沸石中,负载Fe_2O_3/TiO_2的沸石主要呈球形和类球形.降解实验表明:光催化剂对甲基橙具有良好的降解性能,且易回收再利用.     

正交实验法优选WO3-TiO2复合光催化剂的制备条件

用溶胶-凝胶法制备WO3-TiO2复合粉体光催化剂,以甲基橙光催化降解率作为指标,采用正交实验法对光催化剂的制备条件WO3掺杂量、焙烧温度、焙烧时间3个因素进行优选。研究结果表明：因素的影响顺序为WO3掺杂量〉焙烧温度〉焙烧时间,WO3-TiO2复合粉体光催化剂的最佳制备条件为：钨酸钠加入量X（WO3）=2％,焙烧时间...