BiOBr/ZnFe2O4磁性纳米复合材料的制备与其光催化性能的研究

利用水热法分别合成了BiOBr、ZnFe₂O₄纳米晶体和BiOBr/ZnFe₂O₄磁性纳米复合材料.通过X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)分析了三种样品的结构和微观形态.分别以其为光催化剂,通过紫外-可见分光光度计(UV-3600)对有机污染物四环素(TC)的催化降解过程进行了记录,对三种样品的催化性能进行对比研究,并利用振动样品磁强计(VSM)对其磁学性能进行分析.结果表明,三种催化剂均能够有效降解有机污染物TC,BiOBr/ZnFe₂O₄磁性纳米复合材料的催化性能最强,并且可以进行磁回收,循环5次后仍保持优异的光催化性能.这项研究为光催化剂的性能优化提供了独特的思路,并在有机废水的处理方面具有广泛的应用前景.     

BiOBr/TiO2复合光催化材料的制备及其光催化性能的研究

采用水热法制备了TiO_2、BiOBr、BiOBr/TiO_2复合光催化剂材料,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、红外吸收光谱(FTIR)对其进行表征,并以甲基橙为降解物,进行了光催化性能的研究。结果表明:复合材料BiOBr/TiO_2中BiOBr和TiO_2不同的质量比、水热反应温度、水热反应时间、对BiOBr/TiO_2复合光催化剂的光催化性能都有影响,当BiOBr/TiO_2的质量比为1:1、水热反应温度为160℃、水热反应时间12 h,BiOBr/TiO_2复合光催化剂的光催化活性最佳,甲基橙降解率可达97.19%。     

BiOBr/g-C_3N_4纳米薄片复合光催化剂的制备及性能

用化学剥离法处理石墨相氮化碳制得纳米薄片,在超声条件下与BiOBr复合制备得到BiOBr/g-C_3N_4(CNBi)复合光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)等测试手段对该光催化剂进行了表征和分析;以甲基橙为模拟污染物,评价样品的可见光(λ420nm)催化性能.XRD和TEM结果显示,经浓硫酸处理后g-C_3N_4被剥离为纳米薄片,并且与BiOBr成功复合形成纳米异质结.UV-vis结果显示,CNBi样品的吸收边为425nm(禁带宽度约为2.93eV),介于BiOBr和g-C_3N_4纳米薄片之间.光催化试验结果表明,与单纯的BiOBr和g-C_3N_4纳米薄片相比,CNBi复合光催化剂具有更高的催化活性,BiOBr含量为30%的催化剂在2h内对甲基橙的降解效率接近100%.     

ZnO纳米棒/PVC复合材料的光催化性能研究

用水热法制备了氧化锌纳米棒,在此基础上通过溶液共混制备了氧化锌纳米棒/PVC复合材料前驱体,适当温度下煅烧得到了氧化锌纳米棒/PVC复合材料.借助XRD,TEM,SEM,IR,UV-Vis和ESR等测试手段对氧化锌纳米棒及其复合材料进行了表征.以甲基橙为目标降解物,研究了氧化锌纳米棒和复合材料在可见光下的光催化性能和复合材料制备条件对光催化的影响.实验结果表明,复合材料的最佳制备条件为：氧化锌和PVC的质量比1∶1,煅烧温度250 ℃,煅烧时间1 h.在光催化剂用量为0.5 g/L,甲基橙浓度为10 mg/L,采用15 W家用照明荧光灯做光源的光催化体系下,复合材料对甲基橙的降解率达到88%,表明了制备的氧化锌纳米棒/PVC复合材料具有良好的可见光光催化性能.     

花状Ce-BiOBr的制备及其高效光催化降解卡马西平

笔者采用溶剂热法合成一系列不同掺杂比的Ce-BiOBr光催化剂，用不同比例的乙二醇和水作为溶剂探究乙二醇(EG)对Ce-BiOBr光催化剂形貌的影响.合成的催化剂通过XRD,XPS,SEM,FT-IR,UV-Vis和BET等测试手段进行表征与性能测试，并用于光催化降解卡马西平污染物，探究共存无机离子对Ce-BiOBr光催化性能的影响.结果发现：与BiOBr相比，Ce(Ⅲ)的掺入极大地提高了电子空穴的分离与转移效率；利用不同比例的乙二醇和水作为溶剂时，BiOBr的形貌发生了明显的改变，使得原本的BiOBr纳米片尺寸变小，厚度变薄，团聚成类花状形貌；其中，0.5EG-5%Ce-BiOBr的光催化活性最高，在可见光下70 min可降解98%的卡马西平.根据催化剂的导带、价带电位，以及活性物种捕获实验，提出了可能的光催化反应机制.     

BiOBr可见光催化降解环丙沙星的晶面依赖性能

采用水热法制得了分别择优暴露{110}、{010}和{001}晶面的BiOBr.XRD研究结果显示,相应样品{110}与{102}衍射峰的强度之依次减小;可见光下BiOBr光催化降解环丙沙星的实验结果表明,BiOBr{110}、BiOBr{010}和BiOBr{001}上环丙沙星降解反应速率常数依次为0.008 9、0.001 2和0.000 9 min-1,即暴露的{110}晶面越多,其光催化降解环丙沙星的活性越高.BiOBr{110}晶面具有强的内电场,应是其高催化性能的内在原因.     

BiOBr/Fe3O4@硅藻土复合磁性材料的光催化性能

采用水热法制备了Fe₃O₄纳米粉体、硅藻土负载纳米Fe₃O₄二元催化剂(Fe₃O₄@D),并与BiOBr粉体进行了复合,成功合成了BiOBr/Fe₃O₄@D复合纳米粉体。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等仪器对3种催化剂进行了表征,并用制得的催化剂光降解罗丹明B(RhB)。结果表明,3种催化剂均被成功合成;在3种催化剂中,Fe₃O₄粉体呈球状,且BiOBr/Fe₃O₄@D直径处于纳米级;在光催化降解RhB的试验中,BiOBr/Fe₃O₄@D复合纳米粉体的催化性能最好。进一步考察了BiOBr/Fe₃O₄@D三元催化剂的投加量、PMS质量浓度、初始pH等因素对其光催化性能的影响。结...     

CoFe_2O_4-TiO_2-rGO纳米材料在有机废水处理过程中的应用

使用一种简单的方法合成一类新型光催化纳米复合材料(CoFe_2O_4-TiO_2-rGO),制备得到的产物已经过SEM、TEM和XRD表征.实验结果表明,CoFe_2O_4-TiO_2-rGO纳米复合材料具有显著的吸附性能,同时,该光催化材料在降解p-硝基酚和罗丹明B效果明显.此外,在废水的光催化降解反应后可以通过外加磁场来吸附和回收该纳米复合材料.     

等离子体处理的Pd/BiOBr光催化剂及其光催化性能研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和KBr为原料,采用水热合成法制备了BiOBr光催化剂.然后将制备好的BiOBr运用低温等离子体技术处理制备了Pd/BiOBr光催化剂.运用N_2-物理吸附脱附、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对催化剂的结构和晶型进行了表征,利用光致发光(PL)谱、紫外可见漫反射吸收光谱(Uv-Vis DRS)技术和瞬时光电流谱对催化剂的光电特性进行了测定.并以染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)及无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)为底物,在可见光(λ≥420nm)条件下考察了Pd/BiOBr的光催化降解性能,结果表明Pd/BiOBr催化剂较纯BiOBr光催化效果显著提升,在反应11h时对RhB矿化率达到70%.同时分析了BiOBr和Pd/BiOBr对RhB光催化降解过程中活性物种,表明BiOBr在降解过程中主要涉及O_2·~-氧化,Pd/BiOBr对RhB光催化降解过程中超氧和空穴同时起作用.     

微波制备Co~(2+)掺杂BiOBr催化剂及其光催化性能

采用微波法制备了BiOBr及Co~(2+)掺杂的BiOBr光催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)以及紫外–可见吸收光谱(UV-vis)对制备的催化剂材料进行表征,并以罗丹明B为目标污染物对催化剂的光催化性能进行研究.结果表明Co~(2+)掺杂能够有效地提高BiOBr的光催化活性,这主要是因为Co~(2+)的掺杂有效地提高了BiOBr光催化剂中光生电子–空穴的分离效率.     

Visible-light photocatalytic activity and mechanism of novel AgBr/BiOBr prepared by deposition-precipitation

A new composite photocatalyst AgBr/BiOBr was prepared by loading AgBr on a BiOBr substrate via deposition-precipitation and characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscopy,high-resolution transmission electron microscopy and UV-vis diffuse reflectance spectroscopy.The as-prepared AgBr/BiOBr comprised face-centered cubic AgBr and tetragonal BiOBr particles.The average crystalline sizes of AgBr in the AgBr/BiOBr composites were less than 28.5 nm.The absorption edges of AgBr/BiOBr in visible-light region had a red shift with increasing AgBr content.Photocatalytic degradation of methyl orange results show that the AgBr/BiOBr composites could degrade methyl orange efficiently under visible-light irradiation (λ>420 nm).The optimal molar percentage of AgBr was 50 mol% with corresponding maximum k app of 0.00619 min -1.Active ·O 2- played a major role for methyl orange degradation while h + and ·OH had little effect on the photocatalytic process.The enhancement of photocatalytic activity of AgBr/BiOBr is mainly ascribed to the heterojunction effect between AgBr and BiOBr.     

溴化氧铋(BiOBr)光催化降解亚甲基蓝的研究

主要研究了外界条件如pH、催化剂用量和反应液浓度对可见光催化溴化氧铋(BiOBr)降解亚甲基蓝溶液性能的影响和降解机理推断.通过添加各种自由基清除剂深入探讨了其对反应体系中活性氧自由基的抑制作用,从而推测溴化氧铋(BiOBr)降解亚甲基蓝的反应机理,并确定在该反应中起主要作用的活性氧形态.     

简捷微波化学制备BiOBr纳米片及可见光催化性能

以Bi（NO3）3·5H2O和NaBr为原料,水为溶剂,通过一步微波加热过程制得了BiOBr纳米片.粉体的XRD分析为纯的四方相BiOBr,结晶性好;FESEM照片显示样品为单分散的四边形纳米片,边长为200～300nm、厚度约为25nm;固体紫外可见吸收光谱（UV-Vis DRS）测试表明粉体的吸收带边延伸到可见光区,计算其能隙带宽为2.63eV.可见光催化降解有机染料罗丹明B（RhB）的实验表明：在LED可见光辐照下,100mg催化剂在45min内可将100mL、10mg/mL的RhB溶液完全降解.     

硅藻土负载Ce-TiO2光催化材料的制备及性能研究

采用低温燃烧法制备硅藻土负载Ce-TiO2光催化材料,借助XRD,SEM对样品进行表征.以罗丹明B溶液为目标污染物,研究并确定了负载型光催化材料的最佳制备和光催化降解条件.结果表明,TiO2光催化材料的最佳煅烧温度为600℃,最佳Ce掺杂量为02%,制备的样品为锐钛矿和金红石组成的混合晶型,且锐钛矿占主要部分.最佳的光催化降解条件为:罗丹明B溶液初始质量浓度为10mg/L,催化剂用量为10g/L,溶液pH=9.制得的复合光催化材料失活再生后降解率可达93%,且可多次重复使用,光催化性能明显优于纯TiO2光催化材料.     

微波辅助溶胶-凝胶法一步合成纳米氧化锌及其催化降解性能研究

以乙酸锌和氢氧化锂为原料,以无水乙醇为溶剂,采用微波辅助溶胶-凝胶法一步制备了纳米ZnO,用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、电子显微镜和电子能谱对其进行了表征.用紫外光作为光源,一定浓度的活性艳蓝为光催化反应模型污染物,研究了在不同反应时间下微波辐射合成的ZnO光催化性能并与传统溶胶-凝胶法合成的纯氧化锌作比较.结果表明,采用微波法合成的ZnO吸收边蓝移,粒径变小,光催化活性提高;微波辐射30min合成的ZnO光催化性能最好,当催化剂用量为10mg,对质量浓度为20mg/L的活性艳蓝溶液100mL的降解率40min达到90%.     

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.     

磷钨酸-草酸铵-二氧化钛三元混合体系光催化降解甲基橙的初步研究

以磷钨酸、草酸铵、二氧化钛三种物质组成三元混合光催化剂体系,用甲基橙为模拟污染物表征该体系的光催化降解活性.结果表明.磷钨酸、草酸铵和二氧化钛三种物质的组合,能产生良好的协同效应,形成一个光催化活性较高的催化剂体系.其活性与溶液pH值、各组分的质量比等因素有关.对于100 mL初始浓度为10 mg/L的甲基橙溶液,在pH=2.18,催化剂组分磷钨酸、草酸铵及二氧化钛用量分别为80 mg/L、200mg/L和350 mg/L时,光照100 min后,降解率达到99.21%.     

SDS对所制备的TiO2可见光催化活性的影响

十二烷基磺酸钠(SDS)辅助TiCl4水解,成功地制备了纯二氧化钛光催化剂(TPC),利用透射电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见光谱及氮气吸附/脱附对所有的TPC进行了表征.光催化活性测试结果表明:所制备的样品可见光催化降解甲基橙的活性均好于P25,且随着TiCl4与SDS物质的量比增大,催化降解效率提高.SDS的存在有助于通过调控颗粒间的作用强度来调控高能氧桥键的分布,从而调控可见光催化活性;活性晶面的暴露也利于光催化活性的提高.使用TiCl4与SDS物质的量比为51.2的TPC4,在可见光(35 W普通民用光源)下照射3h,甲基橙降解率高达74.4%,预示其在光催化自清洁内墙涂料方面具有潜在的应用前景.     

纳米CdS微粒的制备、表征及光催化性质研究

以CdSO4和Na2S为主要原料,分别在水热体系和油酸体系中制备了纳米CdS颗粒,通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析得出其尺寸约为10nm和4.6nm。将后者用于甲基橙溶液的脱色反应,结果表明,油酸体系中得到的纳米CdS颗粒具有较高的光催化活性。     

La3+、Nd3+掺杂的TiO2纳米薄膜的制备及其光催化降解硝基苯的研究

以钛酸四丁酯为前驱物，无水乙醇为溶剂，盐酸为抑制剂，采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米光催化薄膜。为了提高TiO2薄膜的光催化活性，根据稀土离子特殊的电子层结构，对其进行了稀土离子的掺杂改性。通过薄膜样品的表面形貌测定和光催化降解实验，探讨了稀土离子掺杂的规律。实验结果表明：经过稀土离子掺杂的薄膜光催化活性有显著提高，La^3＋掺杂摩尔分数为0．5％时性能最好，Nd^3＋掺杂摩尔分数为0．35％时性能最好。