TiO2空心微球的制备及其在模拟太阳光下光催化降解罗丹明B活性

以钛酸丁酯为反应原料、油胺为模板剂,采用溶剂热法制备了TiO2空心微球.通过XRD、SEM、TEM、HR-TEM、N2吸附-脱附实验及FT-IR对其晶体结构、形貌、表面性质及比表面积进行了表征.在模拟太阳光下研究了TiO2对罗丹明B的光催化降解活性,并与商品TiO2(P25)的活性相比较.结果表明,空心微球为纯相锐钛矿型TiO2,球的直径处于2-5 μm之间,构成微球的初级粒子的平均粒径为10.7 nm,BET比表面积为42.95 m2/g.所制备的TiO2空心微球在2h内对罗丹明B溶液的光降解率达72％.因粒径较大而使其不易团聚,且极易回收,有利于实际应用.     

温和水热法合成具有纳米棒状次级结构的氧化铜微球及其光学性质

采用温和水热合成法,以CuCl2·H2O为反应原料,使用无毒且易溶于水的十二烷基苯磺酸钠SDBS为模板剂,在氨水体系中合成了具有纳米棒状次级结构的CuO微球,并研究了不同实验条件对CuO微球形貌的影响,发现SDBS和氨水的用量是影响棒状次级结构自组装成球的关键因素,而向体系中引入强碱则会改变棒状次级结构.通过XRD、SEM、TEM及HRTEM对合成产物的结构、晶型、形貌及颗粒大小进行研究.采用FT-IR研究了产物的表面结构.UV-Vis吸收光谱及荧光光谱(PL)结果表明产物在紫外-可见光区具有较强的光捕获能力,并能发出蓝紫光.     

超声-微波法合成不同形貌的氧化锌及其光电性质研究

采用超声-微波法结合热转化反应,以Zn5(OH)8(AC)2.2H2O为前驱体,以NaBF4和离子液体C7H13BrN2为导向剂快速合成了带状、棒状和粒状氧化锌光催化剂,并利用XRD和SEM对其结构与形貌进行了表征.测试了3种不同形貌的氧化锌对甲基橙的光催化活性并与商品TiO2(P25)的活性相比较,发现在反应进行390 min后,3种ZnO对甲基橙的降解率分别达到了66.6%、20.5%和66.4%,其中带状和粒状ZnO纳米结构的降解率都远高于TiO2(P25)的降解率28%.研究表明,带状和粒状ZnO纳米结构的高活性与其较高的比表面积有关,而其比表面积又与其形貌及微结构有关.由ZnO纳米带的表面光电压谱发现其光伏响应阈值为3.4 eV,且其表现出p-型半导体特性.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO_2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2（P25）,且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2(P25),且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

由碱式草酸铜前驱物通过超声法制备氧化铜纳米线及其光致发光性能

以碱式草酸铜和氢氧化钠为反应原料,聚乙烯醇为辅助试剂,采用超声法合成了具有颗粒次级结构的纳米线状CuO,并研究了水热、微波、超声法三种合成方法对CuO形貌的影响．实验结果表明不同的合成方法对样品的形貌影响很大,并且超声处理对于制备纳米线状氧化铜起到了至关重要的作用,而辅助试剂有助于形成形貌更加均一的产物．分别采用XRD、SEM、TEM及HRTEM研究产物的结构与形貌,以FT-IR观察产物的表面结构与成键特性,通过UV-Vis吸收光谱及荧光光谱（PL）研究产物在紫外．可见光区的光捕获能力及荧光发射情况．测试结果表明氧化铜纳米线的直径约为10～15nm,长度约为2～4um,组成纳米线的颗粒次级结构的计算平均粒径为14．6nm．与体相CuO材料相比,CuO纳米线的吸收带边出现了明显的蓝移现象,其带隙能为2．67eV,这可归于量子尺寸效应．光谱研究结果表明样品在紫外光区具有较强的光捕获能力,并能发出蓝紫光．     

水热法合成不同形貌的氧化锌及其性质研究

采用水热法,以硝酸锌为原料,分别以四氟硼酸钠、N-丁基吡啶六氟磷酸盐和溴化1-乙基-23,-二甲基咪唑离子液体为导向剂合成了具有次级结构的扇面状、微球状和实心双螺帽状三种形貌的氧化锌,利用XRD和SEM对其结构和形貌进行了表征,研究了其荧光特性及对甲基橙的光催化活性.发现微球状ZnO在可见光区具有远远强于其它两种形貌ZnO的荧光.不同形貌的ZnO对甲基橙的光催化活性与商品TiO2(P25)的活性差别不大,其中扇面状ZnO的活性最高,实心双螺帽状ZnO次之,微球状ZnO活性最差.     

由碱式草酸铜前驱物通过超声法制备氧化铜纳米线及其光致发光性能

以碱式草酸铜和氢氧化钠为反应原料,聚乙烯醇为辅助试剂,采用超声法合成了具有颗粒次级结构的纳米线状CuO,并研究了水热、微波、超声法三种合成方法对CuO形貌的影响.实验结果表明不同的合成方法对样品的形貌影响很大,并且超声处理对于制备纳米线状氧化铜起到了至关重要的作用,而辅助试剂有助于形成形貌更加均一的产物.分别采用XRD、SEM、TEM及HRTEM研究产物的结构与形貌,以FT-IR观察产物的表面结构与成键特性,通过UV-Vis吸收光谱及荧光光谱(PL)研究产物在紫外-可见光区的光捕获能力及荧光发射情况.测试结果表明氧化铜纳米线的直径约为10～15 nm,长度约为2～4 um,组成纳米线的颗粒次级结构的计算平均粒径为14.6 nm.与体相CuO材料相比,CuO纳米线的吸收带边出现了明显的蓝移现象,其带隙能为2.67 eV,这可归于量子尺寸效应.光谱研究结果表明样品在紫外光区具有较强的光捕获能力,并能发出蓝紫光.     

深度净化含高氮、磷、化学需氧量污水的方法探究

城镇生活污水中总磷(total phosphorus, TP)、总氮(total nitrogen, TN)、氨氮(ammonia nitrogen, NH₃-N)含量及化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)值较高,需经过处理来降低水质参数值。文中比较了不同絮凝剂、吸附剂对污水中氮和磷的去除能力,比较了臭氧氧化法和芬顿法降低污水COD值的效果,通过化学沉淀法降低TP含量,最后采用多步联用处理技术对污水进行深度处理。结果表明：污水中TP、NH₃-N的去除率及COD值下降率均高于88.7%,其中COD值及NH₃-N浓度达到了国标一级A标准,而TP和TN浓度基本达到了的一级B标准。