AgI/GdFeO_3/g-C_3N_4纳米光催化剂的制备及对诺氟沙星的降解研究

为了研究半导体光催化剂的光生载流子效率,增强光催化活性,采用超声辅助水热法制备AgI/GdFeO_3/g-C_3N_4纳米复合光催化剂,结合仪器分析手段对材料的晶体特征和化学性质进行表征,并进行诺氟沙星降解及机制研究.表征结果显示:复合光催化剂呈球片结构,其比表面积为57.93 m~2/g;在氙灯照射180 min时,其对诺氟沙星的降解达到了72.1%.双Z型体系在光催化过程中提高了光生载流子的分离效率,改善了光催化活性.     

Z型Cu2O-(rGO-TiO2)光催化剂的制备及其对甲基橙的降解性能

通过简易的三步合成法成功制备出在日光下对甲基橙(MO)具有良好光催化性能的Z型Cu₂O-(rGO-TiO₂)光催化剂.与传统二元异质结不同,还原氧化石墨烯(rGO)作为中间介质可促进光催化剂量子效率的提升,可提高Cu₂O-TiO₂的氧化还原能力.当rGO负载量(质量分数)为1%时,Cu₂O-(rGO-TiO₂)具有最佳的光催化活性.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)研究光催化剂的形貌结构和光学性质,采用探针法和光致发光光谱(PL)分析并验证了Z型光催化体系. Cu₂O-(rGO-TiO₂)光催化剂厚度约32.24 μm,Cu₂O呈多面柱状结构,以{111}晶面(具有良好的光催化活性)为主,TiO₂纳米颗粒均匀分散在二维单层褶皱片状结构的rGO表面,Cu₂O、TiO₂和rGO组成了Z型光催化体系.分别探究不同光源和rGO负载量对光催化性能的影响.结果表明:在模拟太阳光照射条件下,中间介质rGO的存在提升了量子效率,增强了光催化剂性能,Cu₂O-(1%rGO-TiO₂)光照2 h对甲基橙的催化降解率为58%.该Z型光催化剂可被应用于染料废水的降解,研究结果为环境治理提供了新的技术发展思路.     

Bi_2MoO_6/g-C_3N_4Z型异质结的合成及其光催化性能的研究

本研究制备了Bi_2MoO_6/g-C_3N_4 Z型异质结光催化剂。通过XRD和紫外-可见漫反射光谱表征来测试样品的晶体结构和光吸收性能等性质。结果表明:掺杂Bi_2MoO_6形成异质结后,g-C_3N_4的禁带宽度变窄,增强了光催化活性。以罗丹明B为目标污染物,在可见光下研究了pH对Bi_2MoO_6/g-C_3N_4的光催化降解性能的影响,研究显示Bi_2MoO_6/g-C_3N_4光催化性能优于g-C_3N_4,在光照1 h内基本可将污染物100%完全降解。最后通过捕获实验验证在光催化过程中起主要作用的是O~-_2·自由基,并推测出可能的光催化机理。     

太阳能光催化分解水研究进展

 以太阳能光-化学转化中最为重要的反应-光催化分解水为核心，从光催化分解水的原理、半导体捕光材料、光生电荷分离策略、双助催化剂、Z机制分解水体系以及太阳能分解水制氢途径等方面，介绍了光催化分解水制氢的最新研究进展，并展望了其未来的发展趋势。     

太阳能光催化分解水研究进展

 以太阳能光-化学转化中最为重要的反应-光催化分解水为核心，从光催化分解水的原理、半导体捕光材料、光生电荷分离策略、双助催化剂、Z机制分解水体系以及太阳能分解水制氢途径等方面，介绍了光催化分解水制氢的最新研究进展，并展望了其未来的发展趋势。     

纳米材料ZrO2微波增强光催化降解染料

采用溶胶—凝胶再结合程序升温溶剂热法低温制备了晶型结构良好、孔径分布较均匀且比表面积为130．4m^2／g的纳米光催化材料ZrO2。在微波无极灯照射下,以光催化降解染料为反应体系．研究了该纳米材料微波增强光催化性能。实验结果表明．在微波作用下．ZrO2的光催化活性显著增强。     

秸秆DOM对光催化降解四环素废水的影响

利用玉米秸秆茎、芯和壳制备秸秆溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM),探究单独使用DOM以及在TiO2和Ag3 PO4光催化体系中对光催化降解抗生素废水的影响.结果 表明:在TiO2和Ag3 PO4光催化体系中加入以玉米秸秆茎、壳、芯为原料制备的DOM后,光催化降解效率均有不同程度提升,尤其是在TiO2光催化体系中,光催化降解效率由62.5％提升至72.5％,提升了10％;在Ag3 PO4光催化体系中,光催化降解效率由55.0％提升至67.5％,提升了12.5％.     

Ag/α-Fe_2O_3/g-C_3N_4光催化降解罗丹明B

为了使g-C_3N_4光生电子和空穴容易复合,改善可见光响应低等缺点,该实验中采用溶胶-凝胶法将g-C_3N_4和α-Fe_2O_3进行复合形成g-C_3N_4异质结光催化剂,再采用光沉积法将Ag沉积在α-Fe_2O_3/g-C_3N_4上,构建Z型机制Ag/α-Fe_2O_3/g-C_3N_4催化剂材料,改善光生电荷的分离和传输能力及可见光响应,进一步增强其光催化降解污染物活性.最后通过XRD、FT-IR、XPS、SEM、TEM、紫外-可见漫反射光谱表征光催化剂结构和性能,并以染料罗丹明B溶液模拟废水,研究催化剂的降解动力学特性,通过活性基团捕获实验探究光催化机制.实验结果表明:(1)α-Fe_2O_3和g-C_3N_4复合形成异质结,当α-Fe_2O_3负载量为3%时,α-Fe_2O_3/g-C_3N_4光催化性能比纯的g-C_3N_4有了明显的提高,光催化性能降解罗丹明B达到79%.(2)Ag负载在α-Fe_2O_3/g-C_3N_4,当Ag的负载量为3%时,在可见光下3.5 h能够对罗丹明B达到95%以上的降解.(3)Ag/α-Fe_2O_3/g-C_3N_4增强的光催化剂性归因于α-Fe_2O_3和g-C_3N_4形成异质结以及Ag加入后形成Z型异质结结构.     

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.     

在新型光解反应体系中降解乙酰丙酸

介绍一种新型的光解反应体系，该体系用空气（氧）电极作负载型ＴｉＯ２光催化膜的对电极、空气（氧）电极是以空气中的氧作反应物，在电催化剂的作用下合成Ｈ２Ｏ２，为光化学氧化反应提供廉价的原料，将空气（氧）电极应用于光催化反应体系，使光化学氧化反应和光钠经氧反应同时发生于一同一体系。实验结果表明，在相同的光照上，乙酰丙酸在新型光解反应体系中的降解速度比在单一的光催化体系中光化学反应体系中明显增大，中对实     

水热合成法制备特定形貌的二氧化钛及光催化性能

为考察TiO2的晶型和型貌对光催化性能的影响,分别以TiCl4和Ti（SO4）2为钛源,用水热合成法成功制备了金红石和锐钛矿型二氧化钛纳米晶,并对其进行了XRD、SEM、TEM、DRS表征．同时,以致癌性的活性染料X3B为目标分子,对催化剂的光催化性能进行了研究．考察了水热pH对催化剂的晶粒尺寸和形貌的影响,对TiO2晶形影响光催化活性的原因进行了探讨。     

光催化降解甲胺磷影响因素的研究

进行了纳米TiO2 悬浮体系光催化降解甲胺磷的研究 .结果表明 ,只有在光照、催化剂和氧同时存在的条件下才能有效地进行光催化降解甲胺磷 .在甲胺磷浓度为 1×10 - 4mol·L- 1,反应液起始 pH =6.82 ,通空气量为 2L·min- 1,催化剂用量为 0 .4 g·L- 1,光照时间为 2h时 ,甲胺磷的降解率为 77.5% .同时还探讨了起始 pH值、甲胺磷起始浓度、光强、通气量 ,以及电子接受体H2 O2 、Fe3+等对光催化降解甲胺磷的影响 .实验结果表明光催化降解甲胺磷是可行的 .     

CaFe_2O_4/TiO_2光催化制氢性能

本文制备了p-n复合半导体光催化剂CaFe_2O_4/TiO_2,采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)及电化学工作站对光催化剂的结构和性能进行表征。以模拟太阳光催化产氢速率评价p-n复合半导体光催化剂CaFe_2O_4/TiO_2的光催化活性。探讨光催化剂中CaFe_2O_4添加量、甲醛浓度、反应体系pH对光催化产氢性能的影响,并对光催化活性的提高进行了机制分析。结果表明:CaFe_2O_4的导带比TiO_2的导带更负,同时在CaFe_2O_4/TiO_2内存在内建电场,两者均促进了电子从CaFe_2O_4向TiO_2的迁移,增强了光催化活性,0.4%CaFe_2O_4/TiO_2具有最高的光催化活性,2 h内的产氢速率达到0.989 mmol/(g·h)。此外,CaFe_2O_4/TiO_2的稳定性较好,可多次循环使用。     

全固态锂电池研究进展

 电动汽车、大规模储能和微型器件等领域的发展要求不断提高现有二次电池的能量密度、功率密度、工作温度范围和安全性。全固态锂电池作为最具潜力的电化学储能装置,近年来受到广泛关注。本文阐述了全固态锂电池的优点,即固态电解质的使用有助于提高锂电池安全性、能量密度和功率密度,拓宽电池工作温度范围和应用领域;指出了作为全固态电池关键材料的固态电解质应满足的要求,并在此基础上分别讨论了聚合物电解质和无机固态电解质（特别是硫化物和氧化物）的优缺点;介绍了固态锂电池的3 种结构类型,即薄膜型、3D 薄膜型和体型,综述了全固态锂电池从薄膜型向体型发展的历史进程及现状,并在此基础上讨论了全固态电池最终实现安全性、高能量密度和功率密度仍需解决的固态电解质材料方面问题。     

掺杂稀土元素La对TiO2纳米粉末光催化制氢性能的影响

为了改善TiO_2体系的光催化制氢性能,以La元素为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂La的TiO_2纳米粉末,并研究了掺杂La对光催化制氢性能的影响。结果表明:La离子的掺入导致TiO_2体系吸收边红移,禁带宽度减小;随着La离子的掺入,样品的制氢性能呈现先增大后减小的趋势。当La离子掺杂的摩尔分数为3%时,体系具有最优光催化制氢性能,光催化3 h的制氢量达到577.5μmol/g,比未掺杂的TiO_2纳米粉末性能增强了4.1倍,且经5次循环利用后仍表现出良好的光催化稳定性。研究同时发现,La离子具有调节TiO_2体系表面氧空位浓度的作用。氧空位有利于光生电子的俘获,实现光生载流子分离,从而有利于增强TiO_2体系的光催化制氢性能。     

(Z)-3-水杨酰肼羰基丙烯酸乙酯的合成

为进一步探讨双酰肼羧酸酯的合成方法,以水杨酸甲酯和水合肼为原料,首先合成了水杨酰肼,再与顺丁烯二酸酐反应,合成了(Z)-3-水杨酰肼羰基丙烯酸((Z)-H4shcpa).然后由(Z)-H4shcpa和FeCl3·6H2O进一步构造了金属冠醚体系.通过内部自催化反应,(Z)-H4shcpa发生酯化,经过SnCl2/HCl溶液还原体系处理,最终得到了乙酯化的产物(Z)-3-水杨酰肼羰基丙烯酸乙酯((Z)-H3eshcp).对目标化合物进行了IR、1H-NMR、13C-NMR和元素分析等表征,结果表明:通过内部自催化反应,经由金属冠醚体系,可以解决双酰肼羧酸乙酯的合成难题.     

H_2O_2协同作用下的多通道光催化反应体系研究

使用具有547个孔道的微结构聚合物预制棒,建立了一种新型的光催化降解有机废水体系.通过微波热处理技术,TiO2纳米晶薄膜附着在光催化反应体系的孔道中.使得反应体系增加光催化剂和溶液的接触面积,提高了光催化效率,同时加入强氧化剂H2O2来协同TiO2用于光催化分解有机染料罗丹明B;研究了H2O2的浓度及RB的初始浓度对光催化的影响,表明该反应体系在光照的条件下具有降解有机染料的能力.     

Cr(VI)-苯酚共存污染体系中的光催化反应研究

采用焙烧的P-25 TiO2作为光催化剂,研究了Cr(VI)-苯酚共存污染体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化,并考察了pH值、气氛和初始浓度等对其光催化性能的影响。结果表明,Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)及苯酚的去除率均较Cr(VI)和苯酚的单一体系高;酸性条件下有利于Cr(VI)的光催化还原,中性条件下苯酚的光催化降解率最高;气氛对Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化均无明显影响;增大苯酚浓度可以有效的提高该体系中Cr(VI)的光催化还原,增大Cr(VI)浓度可以有效的提高该体系中苯酚的光催化氧化;Cr(VI)离子的光催化还原遵循L-H动力学规律,而苯酚的光催化氧化符合一级反应动力学规律。     

纳米TiO2-SnO2复合材料的合成及光催化性能

以TICl4和SnCl4·5H2O为原料。采用共沉淀法,制备了复合纳来TiO2--SnO2粉体。同时发现Sn元素的加入量对复合粉体光催化性能的影响很大,最佳复合量约为4％至8％。XRD结果表明,产品前驱袖为非晶态,经500℃灼烧后为锐钛矿型。TEM照片可以看出,产品粒子基本为球形,约为20nm,且粒度分布很窄,均为软团聚。光吸收及光催化实验发现sn含量为6％时,光催化效果最好,在日光照射50min后,此TiO2--SnO2复合材料对酸性红3R染料溶液降解率接近100％。     

热解法制备g-C_3N_4及其可见光降解有机污染物

在580℃下热解单氰胺的方法合成石墨型碳氮化合物g-C_3N_4,并采用X-射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外可见漫反射(UV-Vis DRS),红外光谱(FT-IR),光致发光光谱(PL)对该催化剂进行了表征.通过对罗丹明B(Rhodamine B,RhB)及水杨酸(Salicylic acid,SA)的降解来研究其催化活性,同时探讨了光催化降解RhB体系中g-C_3N_4的用量和溶液pH对RhB降解的影响.结果表明,在可见光(λ≥420nm)照射下,g-C_3N_4为1.2g/L,pH 5.35时,g-C_3N_4对RhB的光降解活性最好,150min后可使RhB褪色完全.在光催化反应条件下降解SA,45h时降解率达到35.09%.采用外加异丙醇、苯醌、EDTA等捕获剂试验,推测其催化机理主要为超氧自由基(O2·-)氧化历程.