Fe(Ⅲ)团簇表面修饰Bi_2WO_6及其界面电子转移增强催化性能机制

采用水热法制备了分级结构的Bi_2WO_6微球,在此基础上采用回流法将Fe(Ⅲ)沉积在其表面,获得了系列Fe(Ⅲ)修饰的Fe(Ⅲ)/Bi_2WO_6催化材料,采用XRD、UV-Vis-DRS、SEM等测试技术对其组成、形貌和能带结构进行表征分析。以偶氮染料罗丹明B (RhB)为模拟污染物对其活性进行测试。活性测试结果表明,Fe(Ⅲ)表面修饰增强了Bi_2WO_6光催化剂RhB的对吸附对能力,提高了光生电子-空穴的分离能力并有效拓宽了Bi_2WO_6光催化材料对可见光的吸收范围,促进了·OH和·O_2~-的产生,Fe(Ⅲ)/Bi_2WO_6的催化活性比Bi_2WO_6增强了约2. 4倍。     

Ag_3PO_4/ZnO复合光催化剂的制备及其降解罗丹明B的研究

采用直接沉淀法制备出Ag_3PO_4/ZnO复合光催化剂。通过过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、选区电子衍射和能量色散谱对Ag_3PO_4/ZnO复合光催化剂的晶相结构、形貌、元素组成进行了表征。研究了不同质量比的Ag_3PO_4/ZnO复合材料对光催化降解罗丹明B溶液光催化性能的影响。结果表明:当Ag_3PO_4的质量分数为60%时,对罗丹明B染料的光降解能力最佳,降解率达到99%。     

氧化石墨烯固定Ag_3PO_4光催化降解染料罗丹明的机理研究

采用氧化石墨烯(GO)固定Ag_3PO_4,制备了一系列Ag_3PO_4-GO(0.5%),Ag_3PO_4-GO(1%),Ag_3PO_4-GO(1.5%),Ag_3PO_4-GO(2%)等复合光催化剂,并作为光催化剂降解染料罗丹明B,研究结果表明:GO固载的Ag_3PO_4催化剂的禁带宽度约为2.39 eV,并未受到GO显著影响.在可见光照射下,GO的含量对催化效果有影响,GO含量约1%时,具有最佳的光催化转化效率.溶液为中性(pH=7)或弱酸性(pH=5)时的光催化效果最佳,并且溶液的浓度越低光催化的速率越快. GO固定的催化剂Ag_3PO_4-GO(1%)能够促进光生电子的产生,从而显著提高了催化剂的活性和催化稳定性.     

g-C_3N_4/Ag_2O复合光催化剂的制备及其近红外光催化性能

通过简易化学合成法制备了g-C_3N_4/Ag_2O p-n异质结复合光催化剂,利用XRD、XPS、SEM、TEM、DRS等对所制复合材料的物相结构、微观形貌及光学性质进行表征,借助近红外光下催化降解罗丹明B(RhB)试验评价其光催化活性,重点探讨了g-C_3N_4/Ag_2O p-n异质结复合材料的光催化降解机理。结果表明,当g-C_3N_4、Ag_2O质量比为1∶16时,所制g-C_3N_4/Ag_2O复合光催化剂具有最佳的近红外光催化性能且活性稳定;h~+和·O~-_2活性自由基在近红外光催化降解过程中发挥了主要作用。     

MoS2/Ag3PO4复合材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝

采用一步水热法制备MoS_2,将合成的花状MoS_2纳米片通过化学沉淀法对Ag_3PO_4进行修饰,改变MoS_2的量,制备出5组不同质量百分比的MoS_2/Ag_3PO_4(5.0%,7.5%,10.0%,12.5%,15.0%)复合物.通过XRD、SEM、EDS对样品的物相结构、形貌及元素组成分析表征.再由紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)和荧光光谱(PL)进一步研究MoS_2的修饰对Ag_3PO_4光催化性质的影响.通过光催化降解亚甲基蓝实验,测试不同比例的MoS_2/Ag_3PO_4复合物作为光催化剂的活性.结果表明:10.0%质量百分比的MoS_2/Ag_3PO_4光催化活性最好,对亚甲基蓝的降解率在5 min内就已达到100%.具有层状结构的MoS_2可以作为很好的电子接受体,Ag_3PO_4导带上的电子会不断地转移到层状的MoS_2上,有效阻止Ag_3PO_4上的电子与空穴复合,从而使Ag_3PO_4的光催化性质提高和稳定性改善.循环实验显示,MoS_2/Ag_3PO_4复合光催化剂使用3次后依然可以达到85%的降解率.     

C@ZnFe2O4/Ag3PO4复合材料的可见光催化性能研究

以具有碳纤维原始结构的C@ZnFe_2O_4为前驱体材料,利用沉淀法将其与Ag_3PO_4进行不同比例复合制得C@ZnFe_2O_4/Ag_3PO_4三元复合物.利用XRD、FESEM、XPS、UV-Vis DRS、PL等测试手段对合成样品进行表征,并测试了其可见光催化性能.结果表明,C@ZnFe_2O_4的引入能够显著提高Ag_3PO_4的光催化性能及稳定性,其中CZ-AP1样品对亚甲基蓝(MB)具有最佳的去除能力,经过4次循环测试后仍能保持85%的去除效率,这主要是由于碳纤维、ZnFe_2O_4和Ag_3PO_4三者之间的协同作用,有效增强了Ag_3PO_4对可见光的吸收及实现了光生电子-空穴对的有效分离.     

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。     

光还原法制备Ag/Bi2WO6可见光催化剂及其性能研究

利用离子液体辅助醇热法制备了具有较高活性的Bi_2WO_6可见光催化剂,并进一步采用光还原法将Ag纳米粒子负载到Bi_2WO_6催化剂表面.利用Ag良好的导电性以及表面plasma效应,有效增强了催化剂的可见光吸收,降低了光生载流子复合的几率,显著提高了污染物降解的光催化活性.同时确定了最佳Ag含量和反应条件.     

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。     

介质阻挡放电诱发185nm紫外光结合Bi2WO6/NMO催化降解CS2

文章采用水热法制备了Bi_2WO_6/天然锰矿(natural manganese ore,NMO)复合催化剂,并采用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、BET、X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对样品进行了表征。以自制介质阻挡放电诱发紫外光(combination of dielectric barrier discharge plasma with UV light photolysis,CDBDP)联合Bi_2WO_6/NMO考察了催化剂对CS_2的催化降解活性。结果表明:当Bi_2WO_6与NMO质量比为0.2∶1、前驱体溶液pH=3,煅烧温度为400℃时,制备的复合催化剂活性最佳;在输入功率80 W、停留时间0.5 s时,初始质量浓度为150 mg/m~3的CS_2气体去除率及矿化率分别可达93.1%、75.2%;Bi_2WO_6与NMO之间的相互作用提高了对CS_2的催化降解活性及矿化。     

黄铁矿负载钨酸铋光催化降解气态苯

文章采用水热法制备钨酸铋/黄铁矿(Bi_2WO_6/FeS_2)复合催化剂,通过傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、X射线衍射仪、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)、UV-Vis漫反射光谱仪(diffuse reflectance spectroscopy, DRS)及BET比表面积和孔径分析仪等手段对复合催化剂进行分析与表征,并探讨不同制备条件下的复合催化剂对365 nm紫外光催化降解苯的影响。结果表明:当n(Bi_2WO_6)∶n(FeS_2)=1.0∶1.0,前驱体溶液pH=3,煅烧温度为350℃时,所制备的复合催化剂具有较高的光催化活性;当苯初始质量浓度为100 mg/m~3时,在365 nm紫外光照射140 min后,苯的降解率达66%、矿化率达61.8%。反应机理研究表明,复合催化剂光催化降解苯主要是由Bi_2WO_6产生的光生电子-空穴对和氧衍生的超氧自由基起主导作用。     

CDPVC/Ag3PO4复合光催化剂的制备及性能研究

采用溶液浸渍法制备聚氯乙烯/磷酸银(PVC/Ag_3PO_4)复合微粒,经热处理使PVC脱除HCl得到PVC共轭衍生物/Ag_3PO_4(CDPVC/Ag_3PO_4)复合微粒,采用XRD,SEM,UV-vis DRS,PL和XPS等手段对CDPVC/Ag_3PO_4进行了分析表征。通过甲基橙在可见光下的降解反应,考察制备条件对CDPVC/Ag_3PO_4复合微粒可见光催化性能的影响。结果表明,CDPVC的复合有利于Ag_3PO_4微粒的分散,可以显著提高复合微粒的可见光吸收及光生电子-空穴的分离效率,当PVC占Ag_3PO_4的质量分数为0.03%、热处理温度为130℃、热处理时间为2h时,复合微粒表现出良好的可见光催化活性和稳定性。     

钨酸铋多级孔材料的制备及光催化性能研究

采用高分子辅助的溶胶-凝胶-冷冻干燥技术结合高温煅烧过程成功制备了钨酸铋(Bi_2WO_6)多级孔材料.利用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和吸附-脱附(BET)等多种分析测试手段对材料的组成、结构等特性进行了表征,并通过降解染料罗丹明B(RhB)研究了材料的光催化性能.结果表明:所制备的Bi_2WO_6多级孔材料具良好的光催化性能,在150min内Bi_2WO_6多级孔材料对RhB的降解率达85%以上.     

上转光剂掺杂钨酸铋复合物的制备及其光催化降解 罗丹明B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了上转光剂Er~(3+):Y_3Al_5O_(12),然后采用超声分散法将制备的Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)与Bi_2WO_6复合得到光催化剂Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)/Bi_2WO_6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(发出可见光的)三基色灯照射下,对罗丹明B的降解效果进行了一系列研究,如Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)/Bi_2WO_6的煅烧温度,煅烧时间以及用量,光照强度,光照时间对罗丹明B降解率的影响.同时也考察了Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)/Bi_2WO_6催化降解不同染料以及不同染料浓度的催化活性,并与单一的Bi_2WO_6的催化活性进行了对比.实验结果表明,催化剂的量为1.00 g/L,染料的初始浓度为10.00 mg/L,煅烧温度为350℃,煅烧时间为120 min时,对罗丹明B染料的降解效果最佳.     

水热合成温度对Ag_3PO_4形貌及光催化降解染料的影响

在水热反应体系中的不同温度下合成可见光催化剂Ag_3PO_4,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、Fourier变换红外光谱(FT-IR)对其进行表征,进行光降解实验.结果表明:随着水热反应温度的升高,Ag_3PO_4的粒径逐渐增大,形貌趋于规则;当温度为110℃时,光催化剂Ag_3PO_4表面出现少量Ag_3PO_4基元,随着温度的升高,表面基元增多;Ag_3PO_4降解阳离子染料——罗丹明B(RhB)高于降解阴离子染料——甲基橙(MO)的效率;合成的180-APO在光照20min时降解率最大,MO和RhB的降解率分别达96.45%和99.73%;空穴正离子h+与超氧基负离子·O-2为催化体系中的主要活性基团.     

Bi2O3/电气石复合催化剂的制备及其光催化性能

以电气石为载体,采用化学沉淀法制备Bi_2O_3/电气石复合光催化材料。通过XRD、SEM、UV-Vis等方法对制备的复合型催化剂进行了表征,并在可见光照射下对催化剂的光催化活性进行了测试。结果表明:复合型催化剂扩展其光响应范围,且复合后的Bi_2O_3比纯的Bi_2O_3比表面积更大,在处理酸性红B实验中表现出良好的可见光催化活性。实验发现复合物含5%电气石的制备比例就可以显著提升Bi_2O_3降解有机物活性,60 min时降解率达到97.32%,明显优于单纯Bi_2O_389.77%降解率,提高了光催化剂的降解效率。     

方形花状Bi_2WO_6可见光催化降解制革废水

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和Na_2WO_3·2H_2O为原料,EDTA为络合剂,辅助水热法合成Bi_2WO_6光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、紫外—可见漫反射光谱(DRS)等测试手段对产品进行表征。同时,在Bi_2WO_6光催化降解制革废水反应中考察了催化剂投加量、空气通入量、溶液pH值、双氧水用量及光照强度对制革废水COD_(cr)去除率的影响。结果表明,Bi_2WO_6光催化剂的结晶度良好,具有Bi_2WO_6特征峰,为规则方形花状Bi_2WO_6,其带隙能为2.696eV。Bi_2WO_6能有效降解制革废水中的有机物质,废水的COD_(cr)去除率显著提高。通过正交实验确定了降解制革废水最佳工艺条件为:Bi_2WO_6光催化剂的投加量为2.0g/L,自然pH值,体积分数2%H_2O_2,空气通入量为中档,灯液光照距离为11cm,可见光照射3.0h。该条件下,制革废水的脱色率和COD_(cr)去除率分别达到91.5%和92.6%,达到了国家相关排放标准。Bi_2WO_6晶体的可见光催化降解制革废水过程符合一级反应速率动力学方程。     

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.     

SnO_2/Bi_2MoO_6复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究

采用简单的水热法通过引入少量的SnO_2制备出不同比例的SnO_2/Bi_2MoO_6异质结光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、荧光光谱(PL)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)现代研究技术对所制备的光催化剂进行表征测试,分析了样品的形貌尺寸、晶体结构、光学性质等.以龙胆紫为目标污染物,在5 W的LED(发光二极管)灯下进行光催化降解实验,并研究动力学过程,系统地评价催化剂的光催化性能.实验结果表明,所合成的SnO_2/Bi_2MoO_6复合材料对龙胆紫的降解均比纯的Bi_2MoO_6有明显的提高,其中7%SnO_2/Bi_2MoO_6拥有最佳的光催化活性,该复合物对龙胆紫的降解速率常数约是纯Bi_2MoO_6的2.7倍、纯SnO_2的17倍.进一步通过电子自旋共振(ESR)检测光催化反应中的活性物种,并提出可能的光催化机理.     

三维纳米花状Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3的制备及其可见光催化性能

25℃下,以Bi(NO_3)_3·5H_2O和KI为原料,在乙二醇和水的混合体系中进行磁力搅拌,继而通过NaOH溶液处理获得具有异质结的三维纳米花状Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3半导体材料,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等方法对样品进行表征与分析;然后以制备的样品为催化剂,研究其对罗丹明B的可见光催化降解作用.结果表明,添加15mL 2.0mol·L~(-1) NaOH溶液处理所得的Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3-15样品在2h内对罗丹明B的降解率为84.5%,表现出良好的光催化活性.