新型Ag2WO4光催化剂的合成及其催化性能研究

采用水热合成法,以硝酸银和钨酸钠为起始原料,成功制备了Ag2WO4光催化剂。借助X射线衍射（XRD）、紫外光谱（uV—Vis）等测试技术对样品相组成和吸收特性进行表征。同时考察了Ag2WO4光催化剂对甲基橙溶液的光催化降解活性,研究了光照时间对甲基橙溶液降解率的影响。XRD分析结果表明,所得样品为单聚体的Ag2WO4,属于四方晶系,空间群为Pn2n,且样品的纯度较高。吸收光谱表明在200nm～400nm波长范围内有较强的吸收。A勘WO。对甲基橙溶液具有较好的光催化活性,且光源对活性影响显著。     

新型光催化剂BiVO4的制备及光催化性能

采用水热合成法,以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,制备可见光催化剂钒酸铋(BiVO4),通过XRD、SEM、EDS等手段对样品进行表征.结果表明,在水热合成体系中,通过改变反应物的量和添加一定的试剂以及改变水热反应的时间,可以控制界面的张力,进而影响晶体的生长,得到了哑铃形、球形、束状、棒状、片状、花状及块状等不同形貌的BiVO4.最后以罗丹明B为降解对象对BiVO4的光催化性能进行了研究,得出在可见光条件下BiVO4具有较好的催化活性.     

膨润土负载PbSnO_3光催化剂对亚甲基蓝溶液的脱色性能

以钠基膨润土为载体,采用水热合成法制备膨润土负载Pb Sn O3光催化剂.以亚甲基蓝溶液为目标降解物,在自然光照条件下,研究膨润土负载Pb Sn O3光催化剂对亚甲基蓝溶液的脱色性能.结果表明:膨润土负载Pb Sn O3光催化剂对亚甲基蓝溶液有良好的脱色效果,且具有良好的再生性能.当催化剂浓度为50 mg/L,负载比为5%,光照时间为12 min时,脱色率达到95%以上.     

八面体Fe3O4纳米晶的水热合成法制备和磁性能研究

以FeSO4·7H2O和NH3·H20为原料,以水合肼为模板剂和氧化剂,采用水热合成法制备出八面体Fe3O4纳米晶.用x-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、形貌和磁性能进行表征.结果显示.实验制备的样品由粒径不同的八面体Fe3O4纳米晶(粒径为100 nm～1μm)组成,具有高饱和磁化强度和较低的矫顽力,分别为93.82 A·m2/kg和3 111.5 A/m.     

TiO2/Ag3PO4光催化剂的制备及性能研究

水污染问题一直是全球关注的焦点,其中工业废水的排放是水污染中最重要也是最棘手的问题之一,如何去除废水中的有机污染物已经成为国内外各界人士面临的一大难题.采用沉淀转化法制备了TiO2/Ag3 PO4复合光催化剂,进行了X射线衍射仪(XRD)、紫外可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)...     

Er～（3＋）、Yb～（3＋）掺杂NaYF4微米晶体的设计合成及光学性能研究

采用水热合成法制备了Er3＋、Yb3＋掺杂的NaYF4微米晶体.当反应温度为180°C时,得到了纯的六方相微米晶体.样品的颗粒分布均匀,形貌为边长约300nm的六方棱柱.在980nm激光的激发下,得到了很强的红色上转换发光.     

亲水型TiO2纳米阵列的制备及其抗菌性能的研究

近年来研究发现,自然界材料表面结构的特异性,可通过制备相似仿生材料实现。鉴于抗菌材料的广泛需求和应用,仿生抗菌材料成为研究热点之一。由于其化学性质稳定、廉价易得及生物相容性良好,TiO₂材料可被用于仿生抗菌材料的研究,而制备具有仿生结构的可控TiO₂纳米阵列材料具有很大的研究意义。利用简易的水热合成法,通过调控反应时间在掺杂氟的SnO₂导电玻璃（FTO）上成功制备TiO₂纳米阵列材料,进行了物化性能和抗菌性能测试。材料物化分析表明：随着反应时间的增加,TiO₂纳米阵列沿（002）晶相排布更密集,且表面水接触角从85.97°逐渐变化为19.11°。材料的表面抗菌实验结果表明,TiO₂纳米阵列材料对革兰氏阴性菌和阳性菌均表现出了良好的抗菌效果,这将为制备表面亲水性的抗菌复合材料提供备选材料。     

TiO2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.     

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.     

负载型Ca掺杂TiO2材料的制备及其光催化性能

选用表面多孔的陶瓷颗粒为载体,采用水热合成法制备了负载型Ca掺杂TiO2光催化材料。以样品对水中罗丹明B的降解性能为评价指标,对样品的光催化性能进行评价。光催化降解体系中罗丹明B的质量浓度相对于负载型Ca掺杂TiO2光催化材料上的催化活性中心浓度很高,反应物分子在催化剂表面吸附达饱和状态,反应速度完全由催化剂表面的电子和空穴的数量决定。样品对水中罗丹明B的光催化降解反应严格符合零级动力学规律。煅烧使Ca掺入TiO2晶体,引起晶格膨胀。掺杂Ca的样品在500℃煅烧0．5h后光催化性能提高2倍以上。     

新型光催化剂TaON的制备及可见光下制氢研究

以Ta2O5为原料,经高温气固相氮化反应制备了新型光催化剂TaON,利用XRD、XPS、UV-VIS测试技术对样品进行表征,确定了其最佳制备条件。UV-VIS测试表明,新型光催化剂TaON的光谱响应范围拓展到了可见光区,具有可见光响应性能。另外,在模拟太阳光(氙灯≥420nm)照射下,在含有电子给体甲醇的水溶液中研究了TaON催化光解水制氢反应,考察了该催化剂表面贵金属的沉积量、电子给体含量、反应时间等因素对催化活性的影响。结果表明:在本实验条件下,当Ru负载量为0.4wt%,电子给体含量为30%,反应时间为4h时,TaON表现出较高的光催化活性,产氢速率最大为0.21mmol/h。     

超细磷酸锌钙粉体的制备与性能

采用正交实验设计,以Ca(OH)2,ZnO和H3PO4为原料,通过水热法合成出超细磷酸锌钙粉体.借助于动态光散射粒度分析仪、扫描电镜对产物的粒度和形貌进行分析表征,通过XRD图谱对反应机理进行研究,同时通过TG图谱对产物失水过程进行分析.实验结果表明:最佳反应条件是:Ca与Zn摩尔比n(Ca)∶n(Zn)=1∶2,反应温度为80℃,反应时间为12h,OP-10为表面活性剂:得到的产物颗粒大小均匀,粒度为1～2μm;最终产物CaZn2(PO4)2·2H2O是通过中间产物Ca[Zn(OH)3]2·2H2O与磷酸反应而生成的.CaZn2(PO4)2·2H2O分子的失水过程分为2个阶段,第1阶段失水温度为95～393℃,第2阶段失水温度为403～553℃.     

球形纳米BiVO_4光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以葡萄糖作为模板,采用水热合成法制备出球形纳米BiVO4光催化剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外可见分光光谱(UV-Vis)手段对其表面形貌、晶型、粒径、光化学性质等进行了表征,并以偶氮染料亚甲基蓝(MB)的降解率作为评价指标,研究了该光催化剂在可见光照射下的光催化活性.结果显示,该纳米BiVO4光催化剂:形貌为表面较粗糙的球形,平均粒径为500~800nm;晶相为单斜白钨矿;在450nm附近的可见光区有较高的吸收,对MB(20mg·L-1)的降解率在反应60min后达到86%,呈现出良好的可见光催化活性.     

纳米二氧化钛材料的制备与性能研究

分别用溶胶-凝胶法与水热合成法制备了纳米二氧化钛.水热合成法与溶胶-凝胶法合成的纳米二氧化钛相比,比表面积很大,形貌比较规则;并且水热法合成的纳米二氧化钛已经出现纳米棒状结构,用自然界唯一的碱性多糖壳聚糖为模板剂合成的比表面积可以达432.36 m2/g.     

影响水热合成纳米Fe3O4晶粒纯度和平均粒径的因素

系统研究了溶液起始pH值、处理时间和温度等因素对水热合成纳米Fe3O4晶粒纯度和平均粒径的影响。结果表明,在实验所采用的溶液浓度下,溶液起始pHll、处理时间为4h、处理温度为150℃是得到纯度高且平均粒径较小的纳米Fe3O4的适宜条件。延长处理时间或升高处理温度,也都能得到纯度高的纳米Fe3O4,但平均粒径较大。     

可见光活性Ag/g-C3N4复合光催化剂的光还原制备及其光催化性能研究

以硝酸银与三聚氰胺为原料,采用简单的热解和光还原法制备出纳米银负载的复合可见光催化剂Ag/g-C₃N₄,并通过XRD、TEM、EDX、FT-IR、UV-vis、PL、XPS对样品进行表征,结果表明在所制备的Ag/g-C₃N₄复合光催化剂中纳米Ag粒径为5~15 nm,在g-C₃N₄载体上均匀分散。对不同质量分数的Ag/g-C₃N₄复合光催化剂的光催化评价结果表明：当Ag/g-C₃N₄的质量分数为25%时,样品25-PACN有较强的光吸收以及较低的电子空穴复合率而表现出最高的光催化活性,对罗丹明B的降解率达75%;5次循环实验后,25-PACN的活性仍在60%左右,稳定性较好。     

CNTs/TiO2复合物的水热法合成及其光催化性能

利用水热法制备了高活性碳纳米管(CNTs)/Ti O2光催化剂,采用XRD,IR,SEM和UV等手段表征了其结构及表面组成,并以偶氮类染料EBPV为目标物评价了该催化剂在可见光下的光催化效果。结果表明:CNTs/Ti O2复合物为锐钛矿型,粒子为球状和类球状;与Ti O2相比,CNTs/Ti O2复合物吸收峰移至可见光区;在实验条件下其对目标物的可见光催化降解效率达95%以上。实验表明,在水溶液中EBPV的光催化降解过程服从准一级动力学方程。9次循环利用后,CNTs/Ti O2复合物的光催化活性降低了5%。     

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。     

g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂的制备及光催化性能研究

采用碾磨-焙烧法制备得到了g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂.利用XRD、SEM、FT-IR、XPS、DRS及PL对所得样品进行了表征.以甲基橙溶液为模拟有机污染物,考察了g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂的可见光催化性能.结果表明,复合结构的g-C3N4/Bi2O3催化剂光谱响应范围拓宽至可见光区域,且g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂的催化性能均明显优于单组分.其中,50 wt% g-C3N4/Bi2O3复合物对甲基橙可见光降解性能最佳.催化活性提升的主要原因是复合结构的形成有效促进了光生电子与空穴对的分离.此外,活性物种捕获实验结果表明,光生空穴(h＋)及超氧自由基(·O)为该光催化反应过程中的主要活性物种.