PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝溶液研究

制备并表征了介孔分子筛MCM-41负载杂多酸H3PW12O40(PW)光催化剂.可见光照射下对模拟染料废水亚甲基蓝(MB)溶液进行了光催化降解实验,考察了影响催化降解的主要因素.结果表明:催化剂加入量为3.0g·L-1,MB初始浓度为10mg·L-1,pH=5时,在可见光照射下,亚甲基蓝溶液降解率最高可达92.57%.     

SDS对所制备的TiO2可见光催化活性的影响

十二烷基磺酸钠(SDS)辅助TiCl4水解,成功地制备了纯二氧化钛光催化剂(TPC),利用透射电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见光谱及氮气吸附/脱附对所有的TPC进行了表征.光催化活性测试结果表明:所制备的样品可见光催化降解甲基橙的活性均好于P25,且随着TiCl4与SDS物质的量比增大,催化降解效率提高.SDS的存在有助于通过调控颗粒间的作用强度来调控高能氧桥键的分布,从而调控可见光催化活性;活性晶面的暴露也利于光催化活性的提高.使用TiCl4与SDS物质的量比为51.2的TPC4,在可见光(35 W普通民用光源)下照射3h,甲基橙降解率高达74.4%,预示其在光催化自清洁内墙涂料方面具有潜在的应用前景.     

甲硫氨基酸改性P25的可见光催化活性

采用甲硫氨基酸与P25研磨-共煅烧的方法,制备了具有可见光催化活性的光催化剂。利用拉曼光谱和紫外-可见吸收光谱等测试手段对改性P25光催化剂的结构、光谱性质进行了表征。考察了煅烧温度和煅烧时间对制备改性P25光催化剂光降解亚甲基蓝的影响,并对其做了光催化降解动力学分析。结果表明,以甲硫氨基酸为改性剂改性的P25光催化剂,光响应波长范围扩大,紫外、可见光区均产生较强吸收。该催化剂在可见光条件下,降解亚甲基蓝的实验结果表明700℃煅烧2 h得到的试样的可见光活性最好。     

ZnFe_2O_4/Ag_3PO_4的制备及其可见光催化降解性能的研究

通过微波水热法合成了ZnFe_2O_4/Ag_3PO_4复合材料,进行了XRD、红外及紫外-可见漫反射表征。并用含10%ZnFe_2O_4的复合材料对50 ppm的罗丹明B(Rhodamine B)、甲基橙(Methyl Orange)、亚甲基蓝(Methylene Blue)染料在模拟太阳光的条件下进行光催化降解。实验结果表明:在降解甲基橙(阴离子型染料) 2 h后降解率仅达20%,降解亚甲基蓝(阳离子型染料) 2 h后降解率达83%,降解罗丹明B (中性分子染料) 2 h后的降解率达到了90%以上,表明这一复合材料是非阴离子型光降解催化剂,对中性染料降解效率大于其它离子型染料;而在5%、10%的复合材料对罗丹明B光催化降解中,10%的复合材料2 h的降解率超过90%,5%的复合材料2 h的降解率接近100%.而且复合材料具有良好的磁性能,有利于回收利用。     

介孔TiO_2/珍珠岩催化剂的制备及可见光催化活性研究

为提高可见光在降解染料废水过程中的利用率,以珍珠岩为载体,制备了负载型介孔TiO2催化剂.分析了焙烧时间和负载次数对催化剂降解亚甲基蓝性能的影响及其动力学规律,并用SEM扫描电镜进行了形貌表征.研究结果表明:焙烧时间超过1.5 h时,催化剂活性随焙烧时间的增加而降低,在最佳焙烧时间1.5 h的条件下,可见光对亚甲基蓝的降解率达71.59%;多次负载有利于催化剂活性的提高,其中负载3次的降解效果最佳珍珠岩呈现出疏松多孔结构,珍珠岩负载1次的二氧化钛较少;负载3次的较多,分布比较均匀;负载5次的二氧化钛较集中,但不及负载3次的多.所制备的催化剂降解亚甲基蓝反应都符合一级或准一级动力学规律,其中焙烧时间为1.5 h及负载次数为3次时的一级反应速率常数分别达到最高.     

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。     

电纺煅烧制备TiO_2纳米纤维及其可见光光催化性能

采用静电纺丝-煅烧技术制备了Fe、C、N共掺杂Ti O2纳米纤维,并对其在可见光条件下降解亚甲基蓝模拟染料废水的性能进行了研究.探讨了Fe掺杂量和煅烧温度对Fe/C/N-Ti O2纳米纤维的可见光光催化活性的影响.结果表明,在nFe/nTi为1.5%、煅烧温度为400℃、煅烧时间为1 h的条件下,所制备的Fe/C/N-Ti O2纳米纤维的直径约为(110±50)nm,比表面积达127.48 m2·g-1,Ti O2晶相为锐钛矿相,且Fe、C、N分别以一定的形式掺杂于Ti O2晶格中.同时,在可见光光照2 h下,该纳米纤维对亚甲基蓝的光催化降解率可达98.3%,说明所制备的Fe/C/N-Ti O2纳米纤维具有较高的可见光光催化活性,有望在可见光光降解去除水中有机污染物中获得应用.     

二氧化钛-硫化镉/还原氧化石墨烯复合材料光催化降解废水中有机物的研究

采用溶剂热法制备出二氧化钛-硫化镉/还原氧化石墨烯(TiO_2-CdS/rGO)三元复合光催化材料,研究其对亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解效果.结果表明,TiO_2-CdS/rGO对亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解效果优于TiO_2-CdS的,催化效率得到明显提高,降解时间大大缩短.在可见光照射下,以TiO_2-CdS/rGO为光催化剂,当光反应时间为40min时,亚甲基蓝、罗丹明B的降解率可达100%.     

光化学沉积法制备Ag掺杂SnZn(OH)_6空心粒子及其光催化性能

采用均匀沉淀法制备了具有立方相的Sn Zn(OH)6(ZHS)空心粒子,然后通过光化学沉积法将Ag+还原为Ag0粒子负载于其上,制备得到负载Ag纳米粒子的Sn Zn(OH)6粒子;使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射(DRS)等方法对产品进行了表征,并对其在紫外及可见光下降解罗丹明B的光催化活性进行了检测.结果表明,负载金属银粒子的ZHS不仅在紫外光下对罗丹明B的降解能力有显著的提高,而且对可见光也有明显的响应.     

g-C_3N_4纳米棒/TiO_2/Ni/CNTs复合物的制备及其光催化性能

通过简单的快速加热回流本体氮化碳制备了缺陷较少的g-C3N4纳米棒;然后采用缓慢水解法在g-C3N4纳米棒表面负载掺杂镍的TiO2前驱体,经热处理制得g-C3N4纳米棒/TiO2/NiO纳米复合光催化剂;最后以TiO2中的Ni为催化剂,采用化学气相沉积法原位生长CNTs,制备g-C3N4纳米棒/TiO2/Ni/CNTs纳米复合光催化剂。通过XRD、TG、TEM、FT-IR、UV-Vis等测试方法对催化剂进行表征,考察了样品在紫外光和可见光下对亚甲基蓝(MB)的光催化降解活性。结果表明:g-C3N4纳米棒/TiO2/Ni/CNT纳米复合物在紫外和可见光下对亚甲基蓝的降解率分别为87%和68%,光催化活性较g-C3N4/TiO2/NiO有明显提高。     

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.     

复合铌酸盐的合成和光催化活性的研究

利用光催化剂降解有机染料具有很好的应用前景,光催化材料在光催化反应中起着重要的作用,但是如何制备化学性质稳定、在可见光下具有高的催化活性的催化剂一直是人们探索的一个主题。以Ag2O、Nb2O5、Na2CO3为前驱物,经高温固相反应法合成了具有不同Na/Ag摩尔比的(AgNbO3)1-x(NaNbO3)x复合铌酸盐。采用X-射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射谱(UV-vis DRS)等方法对样品的结构和光谱响应特征进行了表征,以亚甲基蓝的降解反应为探针考察不同Na/Ag摩尔比的(AgNbO3)1-x(NaNbO3)x复合铌酸盐在可见光下的光催化活性。结果表明,由高温固相法合成出的复合铌酸盐的结构随着Na/Ag摩尔比的变化而变化,光谱响应特征随Na/Ag摩尔比的减小逐渐红移,而对亚甲基蓝的降解性能随Na/Ag呈规律性变化,其中(AgNbO3)0.6(NaNbO3)0.4复合铌酸盐呈现最好的光催化活性。     

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%。     

F掺杂膨润土负载PbSnO_3复合光催化剂的制备及对亚甲基蓝的光催化降解性能

以NH_4F为氟源、膨润土为载体,采用水热合成法制备出了F掺杂膨润土负载PbSnO_3复合光催化剂.采用XRD、IR、SEM等分析手段对样品的形貌和结构进行了表征.并在可见光条件下,以亚甲基蓝溶液作为目标降解物,研究了其光催化性能.结果表明:当光照时间为12 min、F掺杂质量分数为0.04%、光催化剂用量为40mg/L时,其对亚甲基蓝溶液降解效率最高,降解率超过97%.     

石墨烯纳米复合物的制备及其可见光催化性能

采用水热法制备出TiO_2及其TiO_2/石墨烯纳米复合物,通过XRD、SEM、TEM等对材料晶型、TiO_2纳米颗粒在体系中的微观结构及分散状态进行了表征,利用紫外-可见漫反射谱对材料在可见光区的响应进行了研究,并通过在可见光照射下降解甲基橙溶液评价了TiO_2/石墨烯纳米复合物具有比纯TiO_2更高的光催化活性.结果表明,水热反应温度为200℃,反应时间为24h制备出的TiO_2/石墨烯纳米复合物具有最高的可见光催化活性,当TiO_2/石墨烯纳米复合物在12mg/L甲基橙溶液中的投入量为1g/L时,在3min内的降解率达99.9%.     

分层铜锌锡硫纳米结构的合成及其光催化性能研究

采用溶剂热法合成了分层结构的铜锌锡硫（CZTS）纳米结构,用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见分光光度计（UV-Vis）、拉曼光谱等现代表征手段对样品进行表征,并以亚甲基蓝（MB）染色剂的模拟废水为目标污染物,探讨了CZTS纳米结构在可见光照射下的光催化性能.在10h可见光催化反应后,CZTS分层纳米结构对MB的降解率高达93.6％.对比实验研究表明,采用类似方法制备的CZTS无规则纳米粒子对MB的降解率仅为51.6％,表明分层CZTS纳米结构具有优异的光催化性能.我们对分层CZTS纳米结构的光催化性能进行了合理的解释.     

负载氧化亚铜可见光催化分解亚甲基蓝

报道了漂珠负载氧化亚铜可见光催化分解亚甲基蓝溶液。研究不同条件对分解亚甲基蓝分解速率的影响，找到了负载氧化亚铜可见光催化降解亚甲基蓝的最优化条件。     

MoS2/TiO2纳米复合材料的制备与可见光光催化性能研究

采用TiO2溶胶-凝胶法制备了复合半导体MoS2/TiO2纳米材料,用XRD、UV-VIS-DRS、BET等手段对样品进行了表征,并以亚甲基蓝染料为探针分子详细讨论了MoS2掺杂量、染料初始浓度等对其光催化性能的影响.结果表明:MoS2/TiO2复合半导体纳米材料具有较好的可见光催化活性;当染料浓度为0.284mmol·L-1,催化剂用量为0.5 g·L-1,亚甲基蓝染料的光催化降解率为96.5%.