微波辅助法制备Ba~(2+)掺杂BiOBr催化剂及其光催化性能

以硝酸铋、溴化钾和氯化钡为主要原料,采用微波辅助法制备了纯BiOBr和高催化活性的Ba~(2+)掺杂Bi OBr光催化剂,通过XRD、SEM、UV-vis、PL对催化剂样品进行表征.以罗丹明B(RhB)溶液为目标污染物进行光催化降解实验,测试催化剂的光催化活性.结果表明:Ba~(2+)-BiOBr的光催化活性明显优于纯BiOBr,仅需经过55 min就可以将质量浓度为20 mg/L的RhB溶液完全降解.这主要是因为Ba~(2+)的掺杂有效地提高了BiOBr光催化剂中光生电子–空穴的分离效率.经过3次循环降解RhB溶液,Ba~(2+)-BiOBr的光催化活性没有明显降低,证明光催化剂具有很好的稳定性.捕获实验表明,空穴(h+)和超氧自由基(·O_2~-)为光催化过程中最主要的活性物种.     

不同树脂负载铁(Ⅲ)活化H_2O_2降解有毒有机污染物

将不同类型树脂(大孔强碱性阴离子交换树脂D201、螯合树脂D401、大孔强酸性苯乙烯阳离子交换树脂D001)负载铁(Ⅲ)作为光催化剂,在可见光(≥420nm)照射下,通过外加H2O2光催化降解罗丹明B(Rhodamine B,RhB).结果表明,在可见光和pH=6.2条件下,螯合树脂D401负载铁(Ⅲ)光催化剂具有最好的光催化活性.该催化剂对RhB降解的最佳条件为:催化剂用量400mg/L,H2O2浓度7.49×10-4 mol/L.并且,该催化剂在可见光条件下对无色小分子二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP)也具有良好的光催化降解活性,表明其具有可见光催化活性.同时,跟踪测定了螯合树脂D401负载铁(Ⅲ)光催化剂在RhB降解过程中羟基自由基(·OH)的变化,结果表明光催化机理涉及·OH氧化历程.     

PEG模板条件下BiOBr的制备及其光催化性能的研究

以表面活性剂聚乙二醇(PEG-6000)为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了溴氧化铋(BiOBr-PEG)光催化剂,运用XRD、SEM、BET和DRS对其结构及光化学特性进行了初步表征.在可见光(λ≥420nm)照射下,以有机污染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和无色小分子水杨酸(Salicylic acid,SA)为目标化合物,研究了其光催化降解反应特性.结果表明:BiOBr-PEG具有优越的光催化活性,对RhB和SA都具有较好的降解效果,可见光照射40min和12h后,RhB和SA降解率分别达到98%和41%.同时,BiOBr-PEG催化剂稳定性良好,循环使用5次光催化活性基本稳定.光催化降解过程中涉及·OH和O·-2的氧化机理.     

La_2O_3/BiOBr复合光催化剂的制备及光催化性能

采用水热法合成La_2O_3/BiOBr复合光催化剂,运用紫外-可见漫反射、红外吸收光谱、XRD、XPS、BET对其进行结构表征和分析,考察不同催化剂对罗丹明B降解效果的影响.结果表明:La_2O_3/BiOBr复合光催化剂的禁带宽度为2.58 eV,平均孔径为2.06 nm,比表面积为6.78 m~2·g~(-1);光催化性能测试中,当La_2O_3/BiOBr复合光催化剂的用量为0.1 g·L~(-1),罗丹明B初始质量浓度为10 mg·L~(-1),氙灯光照1 h后降解效率可达98%;3次使用后对罗丹明B溶液仍具有95%以上的降解效率,表明La_2O_3/BiOBr复合光催化剂有较好的重复使用性.     

四(4-磺基苯基)卟啉自组装催化剂的制备及其可见光光催化性能研究

本文以四(4-磺基苯基)卟啉(TPPS)与硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)为原料制备了卟啉自组装催化剂(Zn-TPPS-Zn),利用紫外可见光谱对其进行光化学表征.在可见光下(λ≥420nm)照射下,以光催化降解染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为探针反应,探讨了Zn-TPPS-Zn光催化过程中活化O2对RhB的光催化降解活性.实验表明,RhB光催化降解的最佳条件为:pH 6.89、催化剂投加量0.33g/L.催化剂循环实验表明Zn-TPPS-Zn在可见光下对RhB的降解具有一定的稳定性,但还需进一步改善.通过跟踪测定Zn-TPPS-Zn/RhB/Vis光催化反应体系中氧化物种(H2O2和·OH)相对含量的变化,表明其光催化反应主要涉及羟基自由基(·OH)历程.     

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。     

微波制备Co~(2+)掺杂BiOBr催化剂及其光催化性能

采用微波法制备了BiOBr及Co~(2+)掺杂的BiOBr光催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)以及紫外–可见吸收光谱(UV-vis)对制备的催化剂材料进行表征,并以罗丹明B为目标污染物对催化剂的光催化性能进行研究.结果表明Co~(2+)掺杂能够有效地提高BiOBr的光催化活性,这主要是因为Co~(2+)的掺杂有效地提高了BiOBr光催化剂中光生电子–空穴的分离效率.     

BiOBr/TiO2复合光催化材料的制备及其光催化性能的研究

采用水热法制备了TiO_2、BiOBr、BiOBr/TiO_2复合光催化剂材料,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、红外吸收光谱(FTIR)对其进行表征,并以甲基橙为降解物,进行了光催化性能的研究。结果表明:复合材料BiOBr/TiO_2中BiOBr和TiO_2不同的质量比、水热反应温度、水热反应时间、对BiOBr/TiO_2复合光催化剂的光催化性能都有影响,当BiOBr/TiO_2的质量比为1:1、水热反应温度为160℃、水热反应时间12 h,BiOBr/TiO_2复合光催化剂的光催化活性最佳,甲基橙降解率可达97.19%。     

几种离子液体辅助合成BiOBr的表征及可见光催化性能

分别在3种离子液体辅助下,采用水热法制备出了一系列BiOBr光催化剂。利用X-射线衍射仪(XRD)、表面光电压(SPS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积(BET)等对BiOBr催化剂的结构、形貌、光学特性及光生电荷分离速率进行了表征。以罗丹明B(RhB)作为模拟污染物,考察了所得样品的可见光催化性能。实验结果表明,离子液体辅助制备的BiOBr明显优于对照样品BiOBr的光催化活性,其中1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([EMI_m]PF_6)对BiOBr可见光催化活性提升最大。离子液体辅助制备的BiOBr光催化性能提升归因于BiOBr光生电子-空穴对的分离效率的显著提高。     

TiO2/Bi4V2O11复合光催化剂的制备及光催化性能

目的水热法制备TiO_2/Bi_4V_2O_(11)复合光催化剂并对其催化活性进行研究。方法采用XRD,BET,UV-Vis等表征手段研究催化剂的晶相结构和性能,并通过测试该复合结构对罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的可见光催化降解评估其光催化活性。结果实验结果表明,复合物的光催化效果与纯的Bi_4V_2O_(11)和TiO_2光催化剂相比,TiO_2负载量为50%时,TiO_2/Bi_4V_2O_(11)复合光催化剂降解RhB具有更高的可见光催化活性。结论 TiO_2/Bi_4V_2O_(11)样品光催化性能的提高归因于增大了催化剂的比表面积以及TiO_2与Bi_4V_2O_(11)形成了异质结,从而有效抑制光生电子-空穴对的复合,并根据捕获实验提出了可能的光催化机理。     

光谱法研究敏化的TiO2纳米粒子光催化降解罗丹明B的途径

采用sol-gel法制备了纳米氧化钛(TiO2),并用邻苯二甲酸(o-PTA)对TiO2进行敏化修饰,得到了邻苯二甲酸敏化纳米氧化钛(o-PTA/TiO2)催化剂.用傅里叶变化红外光谱(FT-IR)对其进行表征,发现邻苯二甲酸已经成功连接到TiO2的表面,并对其光催化性能进行了研究.以罗丹明B(RhB)为催化降解目标物,采用紫外/可见光谱(UV-Vis)法和荧光光谱(FL)法对催化降解RhB的产物进行研究,结果显示,在可见光下TiO2催化降解RhB时,是直接矿化RhB;同条件下o-PTA/TiO2催化降解RhB时,是分步降解.对两种光催化路径的探究,可以为光催化降解以RhB为代表的一系列染料提供理论基础.研究表明,无论采用紫外/可见光谱法还是采用荧光光谱法对RhB的降解产物进行表征,都可以得到一致的结果,方法简便易操作.     

CdS修饰ZnO可见光光催化降解有机污染物

采用直接沉淀法将硫化镉(CdS)沉积在氧化锌(ZnO)表面得到CdS/ZnO.运用SEM,XRD和UV-Vis DRS对催化剂进行表征.以罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为目标化合物,研究了在可见光激发下(λ≥420nm)CdS/ZnO对目标污染物的光催化降解特性.结果表明:CdS/ZnO为棒状结构,最佳负载量在nCdS∶nZnO=20%条件下,其禁带宽度约为2.4eV,通过红外光谱(FT-IR)和总有机碳(TOC)的测定,发现该催化剂在可见光激发条件下能很好的降解RhB和水杨酸(salicylate,SA),在5h后对RhB脱色率达到90%以上,30h后对RhB的矿化率约为45%,对SA的降解率为67.6%.同时采用辣根过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法跟踪分析测定RhB降解过程中H2O2和羟基自由基(·OH)的变化量,表明RhB降解机理涉及·OH历程.     

Bi/BiOBr光催化剂的合成及性能研究

研究溶剂对Bi/BiOBr光催化活性的影响.以硝酸铋、溴化钾为原料,采用一步溶剂热法在不同溶剂条件下制备Bi/BiOBr光催化剂,通过降解模拟污染物罗丹明B评价样品的光催化活性,利用XRD,SEM,BET,DRS等表征手段对样品进行测试.结果表明:当反应溶剂为乙醇时,样品的光催化活性最佳,在7W LED灯照射140min后,对6mg/L罗丹明B溶液的降解率为87.8%.样品具有较高的比表面积和较好的光催化循环稳定性;降解过程中,h~+和·O_2~-是主要的活性物种.     

花状Ag/ZnO复合光催化剂制备及其光催化性能

以氯化锌(ZnCl2)、氢氧化钠(NaOH)和硝酸银(AgNO3)为原料,采用沉淀法和紫外光照射法制备花状Ag/ZnO复合光催化剂;利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品物相、结构和形貌进行测试与表征;通过紫外光照射降解罗丹明B(RhB)研究Ag/ZnO复合物的光催化性能.结果表明:Ag添加可以有效提高ZnO的光催化性能;Ag添加量及复合物的形貌对Ag/ZnO复合光催化剂降解RhB具有协同调控作用.     

粘土负载铁异相光催化降解有机染料罗丹明B

通过将Fe3＋负载到经过煅烧的粘土（Clay）上制备复合型材料Fe-Clay（简称FeC）用作光催化剂,在可见光（λ＞420 nm）照射下,利用FeC光催化降解染料罗丹明B（Rhodamine B,RhB）,研究了光催化反应介质pH及H：O：加入量等因素对RhB降解特性的影响.结果表明,在可见光照射下,RhB/FeC/H2O2体系反应180 min后RhB的脱色率达100％,催化剂循环使用4次,其催化活性基本不变,可重复使用.     

量子点ZnS的制备及其光催化降解有毒有机污染物

分别以硫化钠(Na2S)和硫脲(CH3CSCH3)为硫源与醋酸锌(Zn(CH3COO)2.2 H2O)通过水热法反应制备了ZnS量子点,通过透射电子显微镜(TEM)及X-射线衍射(XRD)对ZnS进行了初步表征,结果表明:两类硫源制备的ZnS量子点均为颗粒状立方闪锌矿结构,量子尺寸分别为19.6 nm,25.1nm.在紫外光(λ≤387)照射下以有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)及无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP)的光催化降解为探针反应,研究了介质pH条件和光催化剂ZnS用量对光催化反应的影响,表明pH=10、光催化剂用量为50 mg条件下以Na2S为硫源制得的ZnS活性较好,能使RhB在70 min内褪色完全,呈现出ZnS量子点的量子尺寸效应.同时,此实验条件下11 h对2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP)的深度氧化矿化率为90%.用酶催化分光光度法和苯甲酸荧光光度法分别跟踪测定了催化反应过程中产生的H2O2和.OH,表明量子点ZnS对有毒有机物的光催化氧化过程涉及H2O2和.OH的氧化历程.     

D301R树脂吸附Keggin型铁或铬取代杂多阴离子 光催化材料制备及其性能

用弱碱性阴离子交换树脂D301R对Keggin型铬取代磷钨杂多阴离子PW11O39Cr(Ⅲ)(H_2O)~(4-)(PW_(11)Cr)与Keggin型铁取代磷钨杂多阴离子PW_(11)O_(39)Fe(Ⅲ)(H_2O)~(4-)(PW_(11)Fe)进行吸附,制备了具有可见光响应的固体光催化剂。分别考查了所制备的光催化剂在均相及异相体系中对罗丹明B(RhB)降解的光催化活性。实验结果表明:当铁、铬离子取代的磷钨杂多阴离子同时存在时,RhB溶液的降解效率均高于单一金属离子取代的磷钨杂多阴离子光催化剂,并且异相体系的光催化效率高于均相体系。当催化剂D301R/PW_(11)Cr/PW_(11)Fe加入量为100 mg时,10μmol/L的RhB水溶液在可见光(λ 420 nm)照射50 min后,降解率可达92%。     

羊毛负载BiOBr的制备与光催化性能研究

以经过物理和化学方法处理的羊毛为载体制备了羊毛负载BiOBr光催化剂,研究了BiOBr负载量对罗丹明B降解性能的影响,同时测定了该光催化剂的稳定性.研究表明,经过预处理的羊毛能与BiOBr通过配位作用相结合,固载稳定,同时配位作用限制了BiOBr粒径的增长,负载的BiOBr平均粒径在30～50 nm左右,为高效催化提供了有利条件.负载量为30%时的光催化剂降解性能最好,90 min时降解率达到98.5%.该催化剂稳定性较高,重复使用5次对罗丹明B的降解率仍达71.5%.羊毛负载BiOBr光催化剂制备简单,载体天然、廉价、无毒,符合绿色化学理念,具有很高的应用价值.     

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.     

纳米Fe2O3@硅藻土异相芬顿体系的光催化性能

采用水热法,以FeCl_3·6H_2O为原料,硅藻土为载体,成功制备了Fe_2O_3纳米粉体负载硅藻土催化剂(记为Fe_2O_3@D)。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和粒度分析仪对样品的物相、形貌及尺寸进行了表征,测试了Fe_2O_3@D在异相芬顿体系中对罗丹明B(RhB)的降解率,并对催化剂的稳定性及光催化机理进行了探究。结果表明,Fe_2O_3@D复合催化剂比纯相α-Fe_2O_3纳米粉体对RhB降解效果显著,30 min即可将RhB降解完全;5次重复使用Fe_2O_3@D催化剂降解RhB,降解率仍可达90%以上;在光催化反应过程中,·OH是主要活性物质。