活性炭微球/TiO_2复合光催化剂制备及其降解阳离子红研究

以钛酸丁酯为钛源,活性炭微球(ACMB)为载体,用蒸汽热法制备出ACMB/TiO_2复合光催化剂.用X射线衍射(XRD)、扫面电镜(SEM)对复合光催化剂进行表征.结果表明:复合光催化剂保持了炭微球的球形形貌和孔隙结构,颗粒直径约为3μm,表面明显分布有微米级TiO_2颗粒.XRD表明复合光催化剂中的TiO_2以锐钛矿晶型存在.以阳离子红(X-GTL)模拟废水为目标,研究了各种变量对阳离子红降解效果的影响,得出在光催化剂投加量为0.4g/L、pH为4、初始浓度为50mg/L的最佳条件下阳离子红废水的去除率能够达到98.65%.此外利用紫外-可见光谱(UV-Vis)、离子色谱、液相色谱等多种分析测试手段对X-GTL的降解产物进行了分析鉴定,推导出X-GTL降解路径.结合自由基捕获实验分析了ACMB/TiO_2复合材料的催化机制.结果表明:X-GTL在光催化降解过程中,先是助色基团断裂,然后是显色基团NN键断裂,最后是苯环开环生成各种小分子有机酸,最终产物为Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-、CO_2和H_2O,超氧自由基是X-GTL的光催化降解的关键物质.     

新型光催化纳米材料Nd-TiO_2-SBA-15的制备及应用

采用溶胶-凝胶法,将纳米TiO_2负载到介孔分子筛SBA-15上,得到纳米材料TiO_2-SBA-15;将其浸渍于硝酸钕溶液中,煅烧后得到新型光催化剂Nd-TiO_2-SBA-15.采用XRD,FT-IR,EDS,TEM等手段进行表征,以结晶紫溶液作为目标降解物进行光催化实验.结果表明,相比于其它金属掺杂量催化剂,光催化剂0.4%的Nd-TiO_2-SBA-15降解效率较高,在氙灯300 W,光催化剂用量为15 mg,初始浓度为10 mg/L时,p H=8的条件下,光催化剂降解率达91.8%.     

ZnGa_2O_4纳米晶的自蔓延燃烧合成及其液相光催化性能

以硝酸锌和硝酸镓为前驱物,以氨基乙酸为燃料,采用自蔓延燃烧法成功地合成出ZnGa2O4纳米晶.利用X射线衍射（XRD）、氮吸附、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和高分辨电镜（HTEM）表征了ZnGa2O4纳米晶的晶相结构、比表面积、表面形貌和晶粒大小.考察了其在紫外光下对液相中甲基橙（MO）的光催化降解性能.结果表明：自蔓延燃烧法合成的ZnGa2O4是具有大孔结构的纳米材料,颗粒小和比表面积大,具有良好的光催化降解MO的性能;通过调控硝酸根离子与氨基乙酸的摩尔比,可实现对ZnGa2O4的晶粒大小及比表面积的调控.     

低温醇解法制备Bi掺杂TiO_2光催化剂

为考察低温醇解法制备金属离子掺杂型TiO2的光催化活性,本文以TiCl4为原料,采用低温正丁醇醇解法制备Bi掺杂的光催化剂TiO2.在紫外光照和太阳光照条件下,以亚甲基蓝溶液作为降解物研究不同铋掺杂量二氧化钛样品的催化性能.结果表明：当Bi2O3/TiO2的摩尔百分比为0.25%、醇解时间为8 h时,TiO2在紫外光下的光催化活性达到最高,是不掺杂铋的4.14倍;太阳光照射下,Bi2O3/TiO2光催化剂的光催化活性是15 W紫外灯照射下的2.8倍.     

纳米复合Y_2O_3/TiO_2催化剂的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备复合半导体Y2O3/TiO2纳米材料.以酸性红B溶液的光催化降解反应为实验模型,考察了TiO2掺杂Y2O3后的光催化氧化活性,探讨了Y2O3掺杂量、pH值、焙烧温度及时间对Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂光催化活性的影响及溶液浓度、光照时间、催化剂用量对酸性红B溶液降解率的影响.结果表明,Y2O3掺杂量为0.1%时,其催化活性是同样条件下催化剂TiO2的2.1倍;最适宜焙烧温度为400~450℃;焙烧时间为3h,凝胶pH=10时,催化效果最佳.在酸性红B溶液浓度为20mg/L的条件下,催化剂用量为0.15g,光照时间为2.5h对酸性红B溶液的降解率可达96.8%以上.     

NiTe/TiO_2复合材料的制备与多模式光催化降解染料

以硝酸镍、碲粉和异丙氧基钛(TTIP)为原料,采用程序升温水热法结合高温煅烧,通过控制Ni∶Ti摩尔比制备一系列NiTe/TiO_2复合材料.结果表明,所制备的NiTe/TiO_2复合材料为六方相NiTe和锐钛矿相TiO_2的混合晶相,且在可见光区具有较强的光吸收能力.通过紫外光、可见光和模拟日光等多模式光催化降解孔雀石绿(MG)考察NiTe/TiO_2复合材料的光催化性能.结果表明,当摩尔比为1∶7时,复合材料的光催化活性最佳.该复合材料对不同结构的有机污染物降解具有一定的广泛性.     

Bi2WO6纳米片的熔盐法合成及其可见光光催化性能

该研究采用低温熔盐法快速合成Bi_2WO_6纳米片,并对不同加料顺序制备的Bi_2WO_6的形貌、结构以及光催化性能进行研究.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)、荧光光谱(PL)等手段对Bi_2WO_6光催化剂的结构、形貌及荧光性质进行了表征,并测定了Bi_2WO_6光催化剂在可见光条件下对罗丹明B溶液的降解性能.结果表明:先将KNO_3和Bi(NO_3)_3·5H_2O混合研磨之后,再加Na_2WO_4·2H_2O的加料顺序制备的Bi_2WO_6纳米片光催化性能最好,光照60min后降解率高达98.09%.     

Au/Fe3O4-H2O2体系降解甲基橙

采用自制的超顺磁性Fe3O4纳米粒子为载体,以盐酸羟铵还原HAuC14制备Au/Fe3O4纳米复合粒子,考察Au/Fe3O4-H2O2体系降解甲基橙溶液的反应条件.利用粉末X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)和电化学工作站等设备,考察复合粒子的晶相结构和催化性能.结果表明:在H2O2的用量为2.0 mL、溶液的pH为3.0、反应时间为120 min的条件下,甲基橙的去除率达到90％以上,在脱色过程中,Au/Fe3O4复合粒子主要起了催化分解H2O2的作用.     

复合金属氧化物NiCo2O4纳米盒的制备与生长机理

采用水热法,以Co3O4纳米颗粒为前驱体制备空心结构的复合金属氧化物NiCoO4纳米材料.采用XRD、SEM、EDS、TEM等测试手段对所合成的样品进行物相、形貌、组成、结构的表征.表征结果显示,所得NiCo2O4纳米盒单晶形貌统一、颗粒细小,其粒径大小约为20nm,孔径约为6nm.生长机理研究表明离子扩散和交换作用在NiCo2O4纳米盒形成过程中起到了至关重要的作用.     

AAO/Ag NPs/TiO2对有机物降解特性研究

为解决污水、废水中有机物高效降解问题,采用物理气相沉积法与浸泡法制备AAO/Ag NPs/TiO_2复合材料并通过扫描电子显微镜对材料形貌与结构进行表征.通过紫外可见分光光度计测试不同条件样品对染料罗丹明B的降解特性,分析产生高效降解特性的物理机制.测试与分析结果表明,当反应时间为160min时,相同浓度TiO_2对罗丹明B的降解率为63%,而制备的AAO/Ag NPs/TiO_2复合材料光催化降解率达到93%以上,热催化与吸附各占29.8%和10.3%,降解速率比TiO_2快2～4倍.AAO/Ag NPs/TiO_2复合材料显著提高TiO_2降解能力且循环使用后依旧表现优异降解效果,在降解废水有机物领域呈现出良好的发展景况.     

新型光催化纳米材料Zr-TiO_2-SBA-15的制备及其对染料污水处理的应用

选择高效模板剂P123,以水热合成法制备介孔分子筛,以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法将TiO_2负载到分子筛SBA-15上,最后以氧氯化锆为金属源,采用浸渍法将金属沉积到TiO_2-SBA-15上,得到新型光催化剂Zr-TiO_2-SBA-15。通过FT-IR,SEM,TEM等实验分析方法对新材料进行表征。选择模拟染料甲基橙溶液对Zr-TiO_2-SBA-15的降解能力进行考察,最终确定最佳条件为:锆沉积量为1%的Zr-TiO_2-SBA-15在pH值为4、光催化剂添加量为15 mg、甲基橙溶液初始质量浓度为5 mg/L时,对甲基橙的最大降解率为87.1%.     

WO_3/TiO_2光催化剂的制备及降解低浓度苯酚废水的研究

以P25(锐钛矿/金红石质量比为4∶1)为母体,钨酸铵为钨源,采用浸渍、研磨、煅烧等步骤制备出复合型WO3/TiO2光催化剂粉体,并采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),紫外可见漫反射(DRS)等手段对光催化剂进行表征.以500 W氙灯为光源,低浓度苯酚溶液为目标降解物,复合型WO3/TiO2粉体为光催化剂,通过光降解反应,研究了三氧化钨复合浓度、光催化剂浓度、反应体系的温度等因素对光降解性能的影响.结果表明:WO3的复合能使光催化剂粉体团聚现象加重;WO3高度分散于材料中;2%WO3的复合明显扩展了光催化剂光响应范围;苯酚初始浓度为55 mg/L时,光催化剂降解苯酚实验的最佳反应温度为50℃,最佳光催化剂浓度为1.6 g/L,最佳复合摩尔浓度为2%,且其光催化性能优于P25,在60 min内苯酚降解率达到75%.     

TiO_2负载杂多化合物光催化降解结晶紫的研究

采用浸渍法制备了Ti O2负载的光催化剂Si W11/Ti O2,在紫外光照射下,研究了其对模拟染料废水结晶紫溶液的光催化降解的反应,讨论了结晶紫溶液的酸度、溶液的初始质量浓度以及催化剂投加量等对结晶紫溶液脱色效果的影响.结果表明,催化剂加入量为3 mg,结晶紫的初始质量浓度为15 mg/L,p H=6时,脱色率达到87.08%.     

Y3+掺杂ZnO/TiO2复合纳米光催化剂的研究

采用固相法制备了Y3 掺杂ZnO/TiO2复合纳米光催化剂.以X射线粉末衍射(XRD)、透视电子显微镜(TEM)等分析手段对其晶相和形貌进行了表征,用紫外-可见漫反射光谱UV-Vis分析了微粒的光吸收能力和光吸收带边移动的情况,发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移.以甲基橙溶液为目标降解物,自然光为光源,研究Y3 掺杂ZnO/TiO2复合纳米光催化剂的光催化活性,结果表明,Y3 掺杂能够扩大纳米二氧化钛吸收光的波长范围,提高对太阳光的利用率,发现当复合光催化剂中TiO2的质量分数为70%,复合ZnO中Y3 掺杂量为3%时,催化剂的活性最高.     

SiO_2/TiO_2超亲水膜的制备与性能研究

超亲水膜由于润湿角非常小,在光学领域有着广泛的应用.采用溶胶提拉法制备了一种SiO_2/TiO_2复合超亲水薄膜.研究了薄膜的制备工艺,并且对薄膜进行了紫外光照射和热处理,考察了处理后的薄膜润湿角的变化.结果表明,SiO_2/TiO_2复合超亲水薄膜具有非常低的润湿角,该薄膜热处理后超亲水性能增加,润湿角接近0°.     

Y2O3:Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性质研究

采用固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法和水热法4种实验方法,分别制得Y2O3:Eu3+红色荧光粉,并对所制得的样品进行了XRD、SEM以及荧光光谱等表征.结果表明：所制得的Y2O3:Eu3+样品均为纯的立方晶相;都能够被256 nm的紫外光激发,在612 nm处发出强烈的红色荧光,对应于Eu3+ 的5D0→7F2电偶极跃迁,当检测波长为612 nm时,4种实验方法制得的荧光粉体均在256 nm附近出现较明显的激发峰,该处的激发峰对应于从O2-的2p轨道到Eu3+的4f轨道的电荷转移跃迁.且3种湿化学方法（溶胶凝胶法、共沉淀法和水热法）的发光强度强于固相法.     

SO2-4/TiO2光催化降解甲基橙溶液的研究

采用不同浓度的硫酸溶液浸渍处理TiO2，制得不同SO4^2-负载量的SO4^2-/TiO2光催化剂。考察了光催化剂对甲基橙溶液的光催化行为。发现SO4^2-/TiO2的光催化活性高于TiO2的光催化活性，浸渍液中H2SO4的浓度对SO4^2-/TiO2的催化活性有一定的影响，H2SO4溶液的最佳浓度为0.4mol/dm^3，催化剂的焙烧温度与光催化活性间也存在一定的关系，最佳焙烧温度为500℃，光强度与光催化反应速率相对应。     

TiO_2光催化活性的研究

采用搅拌式光催化反应器,以中压汞灯作光源,甲基橙为模型化合物,考察了SO42- 处理及Cu2+对TiO2 光催化活性的影响.研究发现,SO42- 处理以及Cu2+ 的加入都能够提高TiO2 的光催化活性,在此反应体系中甲基橙的降解为一级反应,甲基橙的光催化降解速率与光强度成正比,TiO2 光催化剂的投加量为150 mg/L,Cu2+的加入量为200μg/L时光催化效果最佳.     

N,P-CQDs/TiO_2复合材料的制备及光催化降解罗丹明B

以钛酸丁酯为原料,采用溶剂热法合成了颗粒纳米二氧化钛,以玉米秸秆、磷酸盐、尿素分别为碳源、磷源和氮源合成了氮磷掺杂碳量子点(N,P-CQDs),然后通过浸渍法合成了N,P-CQDs/TiO_2复合材料.通过SEM,TEM,FT-IR,PL等分析方法对催化剂进行了表征.以罗丹明B为目标污染物考察了光催化剂的光催化性能,当罗丹明B质量浓度为15 mg/L,溶液p H值为9,催化剂用量为30 mg时,具有最高的光催化性能.在可见光的照射下,120 min内对罗丹明B的降解率可达89%.     

Ag_3PO_4/TiO_2复合材料的制备及其降解亚甲基蓝研究

以钛酸丁酯为钛源,氢氧化钠为生长助剂,采用醇热法合成Ag_3PO_4/TiO_2光催化剂.利用X射线衍射、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、N_2吸附-脱附对催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为目标降解物,对其浓度、pH值、用量进行了三因素四水平的正交实验.结果表明,在100 W氙灯照射下,亚甲基蓝质量浓度为15 mg·L~(-1),p H值为7时,加入30 mg催化剂表现出较高的光催化活性,降解率达90.75%.