模板法合成Bi_2WO_6粉体材料及其光催化性能的研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和Na_2WO_4·2H_2O为原料,利用不同模板剂为模板,采用低温水热法制备出钨酸铋粉体,并采用了X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射等技术手段,对产物的晶相和微观形貌等进行了分析和表征.以甲基紫和罗丹明B 2种有机染料为目标污染物,考察了催化剂的光催化性能,并研究了陈化时间、陈化温度、p H和模板剂用量等因素对产物晶相,形貌和光催化活性的影响.结果表明,在强酸性条件下,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,90℃陈化72 h制备得到的Bi2WO6具有最高的光催化活性.     

Cu2O/(rGO-TiO2)复合薄膜的制备及其光催化产氢性能

在氧化亚铜（Cu_2O）和二氧化钛（TiO_2）的复合材料中,引入石墨烯（rGO）,制备出新型的Cu_2O/(rGO-TiO_2)光催化薄膜. 首先通过电化学沉积法在铜片上制备Cu_2O;然后通过水热法在TiO_2悬浊液中,将氧化石墨烯（GO）还原为rGO,并制备出rGO-TiO_2复合光催化颗粒;最后将rGO-TiO_2涂覆在Cu_2O表面制备出Cu_2O/(rGO-TiO_2)光催化剂. 催化剂的形貌和表面特征采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）进行表征,材料晶体结构采用X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）分析,其光学特性采用紫外-可见漫反射分光光度计（UV-Vis DRS）、荧光分光光度计（PL）进行表征. 结果表明:与Cu_2O-TiO_2比较,Cu_2O/(rGO-TiO_2)薄膜表现出很强的光催化产氢性能,其中负载rGO质量分数为1.0%的样品Cu_2O/(1.0% rGO-TiO_2)薄膜在300 W氙灯的照射下,对体积分数为20%的甲醇溶液进行光催化反应,其产氢速率（326 mmolh-1m-2）是Cu_2O-TiO_2薄膜产氢速率的3.5倍. 此外,分别探讨牺牲剂类型和pH对Cu_2O/(rGO-TiO_2)光催化薄膜的光催化产氢活性的影响. 结果表明:在体积分数为20%的甲醇水溶液（中性）中,该催化剂的产氢性能最佳.     

Cu_2O微米材料的合成及光催化性能研究

通过合理的设计与调控,利用聚乙二醇-2000(PEG-2000)作为结构导向剂,成功制备了微米结构的氧化亚铜(Cu_2O).通过调节PEG-2000的量,产物形貌可分别展现为由不规则纳米棒组成的鸟巢状Cu_2O和Cu_2O微米球.产物相组成、形貌及光学吸收性能由X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)表征.XRD谱表明,所有制备的微米结构均为纯净立方相Cu_2O.SEM和TEM结果证明,PEG-2000的加入可以有效调控Cu_2O材料的微观结构.基于Cu_2O的物理、化学性质及产物形貌等,提出不同形貌Cu_2O微米结构的形成机理.UV-Vis谱表明不同形貌产物均具有可见光吸收.利用可见光照射下罗丹明B的降解实验考察了不同形貌Cu_2O微米结构的光催化性能.结果证明,与未加PEG-2000制备的Cu_2O材料相对比,鸟巢状Cu_2O和Cu_2O微米球显示出更高的光催化降解有机染料活性.     

无表面活性剂条件下微波液相Cu2O合成及其光催化性能

在不添加任何表面活性剂的条件下,采用微波辅助液相还原法,以五水硫酸铜为铜源,葡萄糖为还原剂,通过调节葡萄糖的用量,制备了3种形貌的亚微米Cu_2O材料,实现了球体、八面体和正方体形Cu_2O超细晶颗粒的可控合成,利用XRD、TEM、SEM和光催化性能对Cu_2O的微观结构、表面形貌进行了表征.由XRD分析可知,3种形貌的Cu_2O纯度均很高.BET分析表明,球体Cu_2O具有较高的BET比表面积,可以提供更多的活性位点,具有更高的降解能力.光催化降解亚甲基蓝(MB)的结果表明,3种形貌的Cu_2O均表现出较高的光催化活性,在40 min时降解率均达94%以上.其中球体亚微米Cu_2O颗粒对MB模拟废水的降解更为彻底,降解率达97%以上,其一级反应速率常数分别为八面体和正方体Cu_2O的2.10倍和1.58倍.     

不同形貌纳米Cu_2O的制备

纳米Cu_2O作为一种重要的金属氧化物,在电池、传感器、催化剂及生物医药等领域应用广泛.通过水热法制备出具有不同形貌的纳米Cu_2O,考察了反应物浓度和分散剂因素对纳米Cu_2O形貌的影响,并对产物进行SEM、XRD和XPS分析表征.结果表明:当原料浓度较低时,纳米Cu_2O主要为空心球形;而当原料浓度较高时,得到的纳米Cu_2O形貌主要为多面体或多面体晶簇.     

Cu2O/CPAN/SiO2复合材料的制备及光催化还原性能的研究

为了提高材料的比表面积和光生电子-空穴的分离效率,以具有高比表面积的多孔SiO_2为载体,以价带相匹配的Cu_2O和CPAN(环化聚丙烯腈)为催化剂,通过溶液浸渍和原位热处理法制备了Cu_2O/CPAN/SiO_2复合光催化材料。利用TEM,SEM,XRD,FTIR,BET和EDS等方法对复合物的形貌、组成和结构进行了表征,通过UV-vis, DRS,PL,EIS和光电流等方法分析了复合微粒的光电性能,并以对硝基苯酚还原反应为模型,考察了Cu_2O/CPAN/SiO_2复合微粒的可见光催化性能。结果表明,多孔SiO_2载体大大提高了Cu_2O/CPAN的比表面积;Cu_2O为八面体晶型,与CPAN构筑的异质结均匀分布于SiO_2表面,显著提高了对可见光的吸收及光生电子-空穴对的分离效率。当Cu_2O的质量分数为2%、热处理温度为260℃、热处理时间为3 h时,制备得到的Cu_2O/CPAN/SiO_2复合微粒表现出最佳的光催化活性。研究结果为制备高效复合催化剂提供了方法依据。     

MgAPO-5可见光光催化剂的制备及其性能研究

以拟薄水铝石、正磷酸、硫酸镁为原料,采用水热法合成了MgAPO-5分子筛.以可见光光催化降解亚甲基蓝作为模型反应,详细考察了合成条件(晶化时间、模板剂种类、晶化胶体酸度)和光催化反应条件(催化剂用量、反应液初始pH值)等因素对合成产物的理化性能及光催化性能的影响.结果表明,MgAPO-5分子筛的最佳合成条件为:以三乙胺为模板剂,晶化时间为20 h,晶化胶体的pH值为6.0;MgAPO-5分子筛降解亚甲基蓝的最佳反应条件为:催化剂用量1.25 g/L,反应液初始pH值以中性为宜.     

PVA软模板法制备纳米硒

采用维生素C还原亚硒酸的方法,在聚乙烯醇(PVA)作软模板的水溶液中制备出不同形貌的纳米硒.分别讨论纳米硒制备过程中的主要影响因素,如还原剂浓度、模板剂用量、超声作用等条件对纳米硒形貌的影响.室温条件下,无超声作用产物的主要形貌是球形;而在超声条件下,产物的形貌是棒形.温度稍高时,一般反应条件下就可以得到棒状的纳米硒.实验研究表明,制备稳定的纳米硒的条件为:溶液中亚硒酸与还原剂的物质的量之比为1∶5;控制不同的反应温度可制得不同形貌的纳米硒.     

模板剂用量对微波水热法制备ZSM-5分子筛的影响研究

以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂,采用微波水热法制备ZSM-5分子筛。考察模板剂用量对微波水热法合成ZSM-5分子筛物化性质的影响,采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD等手段对合成样品的微观结构、孔结构及表面化学性质进行分析表征,在MTO工艺中评价合成分子筛的催化性能。结果表明:模板剂用量对合成ZSM-5分子筛晶相组成、微观形貌、比表面积、孔径分布及表面酸性质具有较大的影响。改变模板剂用量会影响分子筛结晶度和孔结构,可通过模板剂用量调控制备不同酸性质ZSM-5分子筛。模板剂用量为n(TPAOH)∶n(Si O2)=0.35时,ZSM-5分子筛孔结构和表面酸性适中,形貌规整,MTO催化性能最佳,甲醇转化率为98.4%,低碳烯烃收率为75.39%。     

TiO_2纳米片的合成、表征及其光催化性能

采用水热合成法,以自制TiO2粉体和NaOH为原料,成功制备出TiO2纳米颗粒向纳米管转变的过渡产物TiO2纳米片.用XRD、TEM等分析手段对TiO2纳米片的形貌和晶相结构进行表征.结果表明,形貌上粉体由颗粒状转变为片状,晶相结构由金红石相向锐钛矿相转变, TiO2纳米片的生长机理符合3D-2D的生长模型.光催化实验表明,经650 ℃煅烧的原料制备出金红石相与锐钛矿相物质量比约为32∶68的TiO2纳米片,催化剂加入量0.75 g/L时,90 min后对甲基橙的光催化降解率为94.2%;TiO2纳米片光催化性能稳定.     

PVP软模板法制备纳米硒

采用维生素C还原亚硒酸溶液的方法,在PVP作模板的水溶液中,成功制备出了不同形貌的纳米硒．分别讨论了纳米硒制备过程中的各主要影响因素,如:还原剂浓度、模板剂用量等对纳米硒形貌的影响．研究表明,制备稳定的纳米硒的条件为:反应体系中亚硒酸与还原剂的物质的量的比为1:5;控制反应温度可制得不同形貌的纳米硒．     

超临界流体干燥对VPO催化剂比表面和晶相的影响

以V2O5、浓H3PO4为原料，浓HCl和柠檬酸作还原剂，加入一定含量不同金属离子作助剂，采用超临界流体干燥法制备了VPO催化剂，并在不同气氛下进行活化，应用BET、XRD表征手段，考察了各VPO催化剂粒子的比表面积、晶相结构。实验表明：采用超临界流体干燥法可使催化剂的比表面积显增加，助剂的种类和量不同、活化气氛不同、对催化剂比表面积的影响也不同，助剂的种类对催化剂的晶相结构也有一定的影响。     

低热固相反应表面活性剂模板法制备纳米硒

以几种表面活性剂为软模板,用亚硫酸钠作还原剂还原二氧化硒,利用低热固相反应技术制备了多种形貌的纳米硒。研究了表面活性剂种类、用量对反应及产物形貌的影响,并采用透射电镜、X射线衍射对产物进行了表征。     

乙二胺合成ZSM-5沸石分子筛的结构表征及其催化性能

以乙二胺(EDA)为模板剂,采用水热法合成出ZSM-5型沸石分子筛,通过XRD、FT-IR等手段对所合成分子筛结构进行表征.考察了模板剂用量、硅铝摩尔比、晶种、晶化时间及硫酸用量等因素对分子筛合成的影响.实验结果表明,在晶化温度为165～178℃,晶化时间为20～40h,n(SiO2):n(NH2(CH2)2NH2):n(Al2O3):n(Na2O):n(H2SO4):n(H2O)=100:(40～83):(0.63～1.40):31:(7.6～24.6):1 192体系中能合成出ZSM-5沸石分子筛.利用ZSM-5沸石分子筛催化醛氨缩合反应对所合成产物进行了催化性能研究.实验发现,以所合成的产品为催化剂,吡啶碱总产率可达50%～70%.     

Ca2Fe2O5的制备及其光催化性能'

采用共沉淀法制备Ca2Fe2O5光催化剂,通过X射线粉末衍射、透射电子显微镜和紫外可见分光光度计对样品进行了表征,并以亚甲基蓝为目标污染物,研究Ca2Fe2O5在不同条件下对亚甲基蓝的光催化氧化活性.结果表明:Ca2Fe2O5在250～350nm和400～600 nm范围对光均有很好的吸收;在实验条件下,Ca2Fe2O5具有一定的光催化氧化活性,在150 min左右亚甲基蓝的分解率可以达到94%;焙烧温度和制备方法对催化剂的光催化活性影响很大,而催化荆用量对催化剂的光催化活性没有显著影响.     

纳米氧化亚铜光催化降解N-甲酰吗啉的性能

采用液相还原法制备了Cu_2O粉体,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构和组分进行表征,结果表明,实验制备的产品为平均粒径在75 nm左右的纳米级多边形结构Cu_2O晶体.以自然光为光源,对N-甲酰吗啉(NFM)溶液进行光催化降解实验,实验结果证实所制备的纳米Cu_2O在可见光下具有良好的光催化活性,并表现出了很好的可重复利用性能.     

复合助剂对VPO催化剂物性的影响

以V2O3、浓H3PO4为原料,浓Hcl和柠檬酸作还原剂,加入一定含量不同金属离子作为助剂采用超临界流体干澡法制备了VPO催化剂,并在不同气氛下进行活化．应用BET、XRD、XPS等表征手段,考察了各VPO催化剂粒子的比表面积、晶相结构及表面V离子价态等物性．实验表明：采用超临界流体干燥法可使催化剂的比表面积显著增加,助剂的种类和量不同,活化气氛不同,对催化剂比表面积的影响也不同,助剂的种类对催化剂的晶相结构也有一定的影响．但对催化剂表面V离子价态影响不大．     

还原条件对Pd/Al2O3催化剂上对硝基苯酚加氢性能的影响

用过量浸渍-液相还原法制备Pd/Al2 O3催化剂,采用等离子发射光谱仪(ICP)、X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征,并在对硝基苯酚催化加氢反应中考察其催化性能.结果表明:还原剂的类型、还原温度和还原时间对Pd/Al2 O3催化剂的晶型和活性影响显著.当采用水合肼(N2 H4·H2O)作还原剂、0℃还原30 min时,催化剂表现出较高的对硝基苯酚加氢活性,加氢速率达到22.7 mmol/(min·g),对氨基苯酚的选择性为100％,收率为99％.与工业常用骨架Ni催化剂的性能进行比较,Pd/Al2 O3催化剂在活性、选择性和稳定性都明显优于骨架Ni催化剂.     

BiOCl光催化剂的醇热控制合成

通过只改变醇的种类合成了3种具有不同形态的BiOCl,发现醇的种类是影响最终产物形态的关键因素.考察这3种不同形貌的BiOCl在可见光下降解水溶液中污染物罗丹明B的光催化活性,实验结果表明,不同形貌的产物的光催化活性有很大差异.文章进一步探讨了产生这种差异的可能原因.     

Pt掺杂纳米Ni-Pt/C的制备及其电催化氧化甲醇性能

采用溶胶凝胶法制备了用于阴离子膜直接甲醇燃料电池阳极的Ni基双金属Ni-Pt/C催化剂(Pt的质量分数为5%),采用循环伏安法测试了催化剂电催化氧化甲醇的活性,并用XRD、TEM和XPS表征了金属粒子的微观形貌、晶型、表面元素,以考察催化剂制备过程中还原剂用量等工艺条件对纳米金属微观形貌及甲醇电氧化性能的影响。结果表明,所制得的Ni-Pt金属粒子直径为4~6 nm,属面心立方(fcc)晶型,粒子表面的Pt、Ni原子数比高于其内部;随着还原剂用量的增加和煅烧温度提高,催化剂活性呈先增高后降低的变化趋势,最佳还原剂用量为理论值的1.2倍,最佳煅烧温度为400℃,Ni、Pt前驱体同时加入制得的合金型Ni-Pt催化活性最高。