四羧基苯基卟啉铜敏化BiOCl纳米片的制备及其增强光催化性能研究

以硝酸铋和氯化钾为反应物，采用一步水热法合成了氯化氧铋(BiOCl)纳米片.通过考察不同反应时间和反应温度下所得BiOCl样品的光催化降解罗丹明B(RhB)活性差异，确定最佳合成条件，并在此基础上，采用相同方法原位合成四羧基苯基卟啉铜(CuTCPP)敏化BiOCl复合光催化材料(BP).利用XRD,SEM,UV-Vis DRS,XPS,PL等手段表征了材料的结构、形貌及光学特性，通过RhB光降解实验考察了BP复合材料的光催化性能并讨论了光催化作用机理.结果表明，与纯BiOCl相比，BP的光催化活性明显增强，其中BP-0.2%样品的光催化活性最强，紫外光照射10 min即可将RhB完全降解，即使将光源改为模拟太阳光，在20 min内也可使染料分子完全降解.这种光催化性能的增强得益于CuTCPP作为光敏剂修饰BiOCl增强了该半导体的光吸收能力，并有效地提高了光生电子和空穴的产生和分离效率.     

不同碱液调节pH水热制备钨酸铋及其光催化性能研究

以硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)和钨酸钠(Na2WO4·2H2O)为原料,分别以NaOH和NH3·H2O为pH调节剂,采用水热法制备Bi2WO6催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和比表面积(BET)对催化剂进行表征,分析了使用不同碱液调节pH对催化剂晶型、形貌、吸光性和比表面积的影响。结果表明,使用NaOH调节pH制备的Bi2WO6结晶度更好,片状结构规则,紫外-可见光吸收边发生红移,能隙带较小,为2. 88 eV;使用NH3·H2O调节pH制备的Bi2WO6比表面积大于NaOH调节pH制备的Bi2WO634%。在λ>400 nm的可见光区降解罗丹明B模拟废水的结果表明,NaOH调节pH制备的Bi2WO6光催化效率更高,NH3·H2O调节pH制备的Bi2WO6光催化效率相对较低。     

铁酸铋的制备及其在废水中的应用研究进展

有机污染是当今社会最主要的环境问题之一,光催化降解有机污染物是一种新型高效的处理方法。BiFeO3是目前唯一的一种在室温下具有铁电性和铁磁性的单相多铁材料,具有窄的带隙与良好的可见光吸收性能,可以将有机污染转换为无毒无害的形式,或完全降解为 CO2 和 H2O。BiFeO3的优良性能,使之在光催化领域有着广阔的应用前景,是研究者的重点关注方向。本文综述了近几年BiFeO3光催化材料常用的制备方法以及其在废水处理中的应用;概述了BiFeO3催化剂的改进(离子掺杂、半导体复合、贵金属沉积等)和反应条件的优化(光源、pH、催化剂浓度等)这两个方面在提高其光催化效果的研究进展;最后总结了BiFeO3材料在废水处理中存在的问题,并对今后的研究进行了展望。     

咪唑基尾式卟啉铜(Ⅱ)配合物合成及其与锌卟啉-荧光素二元化合物超分子自组装

以无水醋酸铜与咪唑基尾式卟啉5-对[4-(1-咪唑基)丁氧基]苯基-10,15,20-三苯基卟啉(p-ImBPTPP)在三氯甲烷/冰醋酸混合溶液中反应,合成了咪唑基尾式卟啉铜(Ⅱ)配合物CuⅡ(p-ImBPTPP).以元素分析、ESI-MS、IR、1H NMR、UV-Vis光谱进行了表征.以UV-vis、ESI-MS和荧光光谱滴定研究了CuⅡ(p-ImBPTPP)与锌卟啉-荧光素二元化合物Zn(F1-PPTPP)的超分子自组装行为,用荧光光谱滴定数据计算了超分子结合常数.研究表明,CuⅡ(p-ImBPTPP)/Zn(Fl-PPTPP)体系是以CuⅡ(p-ImBPTPP)的尾端咪唑基与Zn(Fl-PPTPP)中的Zn(Ⅱ)之间的配位键组装成超分子的,超分子中电子给体锌卟啉与电子受体铜卟啉的结合方式对其光诱导电子转移性质有重要影响.     

金属酞菁配合物的合成及其在光催化应用中的研究进展

金属酞菁（MPcs）可用于提纯、工厂排水、农业排水等,是一种优良的环保材料.文章概述了MPcs的结构、特点以及合成方法,并介绍了光催化的原理,总结了其在光催化中的研究进展,重点介绍了其在降解染料罗丹明B、甲基橙（MO）、亚甲基蓝和降解抗生素四环素类抗生素、磺胺类抗生素、β-内酰胺类抗生素中的应用,展望了未来MPcs在光催化相关工作中的应用前景.     

纳米Yb3+-Er3+/TiO2的制备 及其在降解染料废水中的应用

为提高TiO2的催化活性,采用溶胶凝-胶法合成了不同Yb3+和Er3+掺杂量,不同焙烧温度的Yb3+-Er3+/TiO2光催化剂,并对所制得的样品进行了FT-IR、XRD、SEM表征,用亚甲基蓝溶液模拟有机染料废水,来测试样品的催化性能.结果表明：所得粉体均为锐钛矿的TiO2,稀土Yb3+、Er3+掺杂TiO2能细化晶粒;摩尔比n(Yb3+-Er3+):n(TiO2)=2%的样品在400℃焙烧,无需灯源照射,常温常压不通氧气条件下,加入1mL氧化剂30%的H2O2,降解10mg.L-1亚甲基蓝溶液6h,降解率可达95%.     

四(对甲氧基苯基)卟啉锌的合成及其与牛血清白蛋白的相互作用

合成了四(对甲氧基苯基)卟啉锌,利用荧光光谱法分别研究了pH值、溶剂和四(对甲氧基苯基)卟啉锌的浓度对四(对甲氧基苯基)卟啉锌与牛血清白蛋白相互作用的影响.由实验数据计算出了该卟啉与牛血清白蛋白的双分子猝灭过程速率常数Kq=4.23×1012L.mol-1.s-1、结合常数KA=3.48×105L.mol-1和结合数n=1.19.结果表明,四(对甲氧基苯基)卟啉锌与牛血清白蛋白之间发生了荧光猝灭作用.     

银纳米颗粒的绿色合成及其对四溴双酚A光催化降解的性能研究

银纳米颗粒(AgNPs)具有表面等离子体共振效应,对光催化反应具有显著的增强作用,但其合成通常需要额外的有机试剂作为还原剂,并且在无配体条件下AgNPs极易团聚.本工作在模拟太阳光下,利用环境水介质中广泛存在的天然有机质腐殖酸(HA)原位还原银离子(Ag⁺)形成稳定的AgNPs,对水中典型有机卤代污染物四溴双酚A(TBBPA)具有优异的光催化降解效果.当HA和Ag⁺浓度分别为1 mg/L和0.2 mmol/L时,AgNPs在1 h内对2 mg/L TBBPA的去除率达74.9%,远高于商用AgNPs的降解效果.通过不同条件的对照实验发现,中性pH更有利于TBBPA的降解,降低了对实际应用中设备和反应条件的需求.同时,通过活性物种的抑制实验发现,光照HA原位还原Ag⁺生成的AgNPs具有较高的光催化活性,能够通过表面等离子体共振效应同时产生多种活性物种,包括单线态氧(¹O₂)、羟基自由基(·OH)和超氧阴离子(O₂·^-),从而强化TBB...     

α,β,γ,δ-四苯基卟啉的合成及其在高效液相色谱中的应用

合成并提纯了α，β，γ，δ－四苯基卟啉（ＴＰＰ），通过元素分析及一维、二维核磁共振波谱分析确证了化合物的结构。研究了与其有关的理化性质，并将ＴＰＰ用作柱前螯合试剂配以高效液相色谱法实现了Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ｎｉ２＋的同时测定。     

卟啉类光敏剂的制备及其研究(Ⅳ)──2,4-二｛α-〔3-(4-羧基四氢噻唑基)〕乙基｝次卟啉Ⅸ等化合物的合成

本文试图合成某些既有对癌细胞的定位能力,本身又具有一定疗效的新型光敏剂。为此,在非水溶剂中以纯二溴血卟啉等为原料合成了一系列新型卟啉类衍生物(Ⅰ—Ⅴ),它们的反应通式如下:合成实验的结果如表: 所合成的化合物除上述元素分析及中和当量测定外,经用紫外-可见光谱及红外光谱等物理方法分析,可以初步确定其结构,数据如下表:由表可知,化合物Ⅰ在Soret峰的吸收特强,摩尔消光系数较化合物Ⅱ—Ⅴ高一倍左右,这说明侧链上较小的极性基团有利于提高其光敏活性。对于化合物Ⅱ—Ⅴ的抗癌活性,将进一步进行试验。卟啉类光敏剂的制备及其研究(Ⅳ…     

TiO2修饰微流控芯片反应器的研制及应用

研究了微流控芯片中纳米TiO2薄膜的制备方法.采用粉末溶胶法在通道中涂覆多孔纳米TiO2涂层,获得催化活性高、稳定性好的光催化微反应器.以UV-LED为光源,在光催化微反应器中进行富里酸的光催化降解条件试验和苯甲醛与乙醇的光催化有机反应,优化了反应条件.在光照强度为120 mW/cm2,流速100μL/h,H2O2质量分数2%,富里酸初始pH值为1,光反应时间仅为192s的条件下,水样中2.5g/L富里酸降解率可达90%.在该微反应器中进行苯甲醛与乙醇的光催化反应,反应时间为96s,光强为0.8mW/cm2时,苯甲醇和氢化苯偶姻的最大产率分别为8.5%和65.2%.     

SnS2纳米片/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究

为探讨SnS2纳米片/氧化石墨烯(GO)复合材料的光催化活性,采用液相氧化法制备GO,通过一步水热合成法,控制GO的含量和反应时间制备了一系列SnS2/GO复合材料.采用XRD,DRS,TEM,IR表征了制得的催化剂,研究了催化剂在可见光(λ ＞420 nm)下降解甲基橙的催化性能.结果表明:改变GO含量,SnS2六边形结构保持不变,SnS2/GO复合材料比纯的SnS2具有更高的光催化活性.当GO与SnS2质量比为5％,反应36 h催化效果较佳.     

ZnO/Bi2WO6异质结的制备及光催化制氢研究

试验采用水热法制备出薄片状Bi₂WO₆,并通过异质外延生长法在Bi₂WO₆薄片上生长ZnO纳米线微米盘,得到ZnO/Bi₂WO₆异质结。对样品进行的主要表征有扫描电子显微镜形貌观察、X射线粉末衍射、能谱分析、电化学阻抗谱等。结果表明,ZnO/Bi₂WO₆异质结由直径约1 μm、厚度为40~60 nm的Bi₂WO₆微米盘负载ZnO纳米线构成。在可见光下,ZnO/Bi₂WO₆异质结的光催化制氢性能明显优于纯ZnO及纯Bi₂WO₆,ZnO/Bi₂WO₆异质结的稳定性也较高。试验对比了纯Bi₂WO₆与ZnO/Bi₂WO₆异质结在可见光下催化制氢的速率,发现ZnO/Bi₂WO₆异质结的光催化效果明显高于纯Bi₂WO₆,且当生长母液浓度为8 mM （mmol/L）时,制氢速率最大为12 290.2 μm·mol·h^-1·g^-1,比纯Bi₂WO₆提高了2.2倍,在其循环试验18 h后,ZnO/Bi₂WO₆异质结仍能保持较稳定的制氢速率,保持率达到90%。     

Ag沉积Bi12O17Cl2半导体制备及光催化活性研究

采用光原位还原法制备了一系列Ag沉积的氯氧化铋(Ag/Bi₁₂O₁₇Cl₂)二元复合半导体材料,并对其进行表征。X射线光电子能谱分析证实了样品中存在Ag单质,由于Ag颗粒的局部表面等离子体共振效应使紫外可见漫反射光谱图中可见光吸收能力明显增强,扫描电子显微镜图表明制备的材料具有纳米片堆积形成的三维立体形貌。与纯Bi₁₂O₁₇Cl₂样品相比,复合材料可见光照射下对甲苯醇的光催化选择性氧化性能明显增强,这主要与复合材料中形成了金属−半导体异质结以及Ag的等离子体共振效应相关。     

可见光催化剂降解酸性橙7

采用溶胶凝胶-水热合成结合法制备铋氮共掺杂二氧化钛纳米催化剂.以酸性橙7(AO7)为目标污染物,研究Bi-N-Ti O2催化剂的可见光光催化活性,考察催化剂投加量、污染物初始浓度及p H值等条件对AO7脱色效率影响.结果表明:Bi-N-Ti O2光催化剂在可见光(400~750 nm)照射6 h后对AO7的去除率达到86.48%,比在同样条件下制备的单元素掺杂催化剂Bi-Ti O2(22.09%)、N-Ti O2(15.9%)以及Ti O2(11.89%)、P25(14.12%)等表现出更好的可见光响应特征;当催化剂投加量为1 g·L-1、AO7初始浓度为10 mg·L-1、反应液p H值为3时催化剂光催化降解AO7的脱色效果最好;且可见光下Bi-N-Ti O2催化剂具有一定的重复使用性和再生性能.     

氧空位调控BiVO4纳米片的制备及光解水制氧性能

采用水热和烧结方法制备了氧空位调控的BiVO₄纳米片。通过X射线衍射仪、电子自旋共振谱仪、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪和光解水制氧系统研究了不同氧空位含量(O_V)BiVO₄纳米片的结构和光解水制氧性能。通过对氧空位含量的调控,实现了对BiVO₄纳米片的光吸收和光电性能的优化,极大提高了BiVO₄纳米片的光解水制氧效率。结果表明:引入氧空位后,BiVO₄纳米片在可见光区的光吸收明显增强,并且随着氧空位含量的增加,样品的吸收边发生明显红移。适量氧空穴的引入显著提高了光生电子和空穴的分离,从而提高光生电子的利用率。BiVO₄-O_V2纳米片的光催化产氧速率约433 μmol/(h·g),约为BiVO₄纳米片的10倍。     

紫外LED/氧化钛装置的研发及其光催化降解次甲基蓝性能的研究

采用UV-A波段中发光波长为376 nm的固体紫外光源技术,设计出大面积UV-LED（ultraviolet light emit-ting diode）纳米光催化有机废水深度处理装置.结果表明：UV-LED/TiO2光催化装置对次甲基蓝有着优良的降解效率,能够为该装置工业化的应用提供科学依据.     

无机盐离子对Bi2WO6可见光催化剂去除水中四环素的光敏化作用

 以Bi₂WO₆作为催化剂的光催化反应对废水中四环素的去除具有较好效果。为通过直接在光催化反应中加入光敏化剂的方法,进一步提高Bi₂WO₆光催化剂对四环素废水的处理效率,本研究制备了Bi₂WO₆催化剂并进行了XRD和SEM表征分析,探究了其晶型结构和形貌特征;研究了无机盐离子光敏化剂的阴阳离子、光敏化剂加入量、四环素初始浓度、四环素溶液初始pH值5个因素对四环素去除的影响。结果表明,光催化剂成功制备且未对其晶格结构造成破坏,光敏化剂的加入可提高Bi₂WO₆对四环素的吸附率和去除率,优化了催化剂的催化活性。其中,阴离子Cl-和阳离子Cu²⁺的促进效果较好,经过对比后选择的最佳光敏化剂为硫酸铜;最佳条件为在硫酸铜加入量为1.5 mL以及四环素初始浓度为70 mg/L时,光催化剂对四环素的去除率可达88.79%;pH值为5或8时吸附效果最佳,吸附率分别为51.50%和55.01%。     

铜钕共掺杂纳米Ti02光催化降解偏二甲肼废水

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2和铜掺杂、钕掺杂、铜钕共掺杂TiO2,用X射线衍射、傅里叶红外光谱对其进行表征,用15W紫外灯作光源,20mg/L的偏二甲肼污水作为光催化反应模型污染物,研究TiO2的光催化性能,考察掺杂量对降解率的影响,结果表明,掺杂改变了TiO2的晶胞参数,提高了TiO2的光催化活性,共掺杂具有协同效应,共掺杂样品中铜离子摩尔分数为2.0%,钕离子摩尔分数为1.5%时其光催化性能最好.在25℃下,偏二甲肼废水质量浓度为20mg/L,加入催化剂质量浓度为0.6g/L,降解60min时,偏二甲肼废水的降解率达到93.4%.     

溶胶-凝胶法制备TiO2/SiO2复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯、正硅酸四乙酯制备了TiO2/SiO2复合材料,利用XRD对复合材料的物相结构进行了表征,表明制备的TiO2/SiO2复合材料为锐钛矿型.FTIR表明复合材料形成了Si—O—Ti的网络结构,TG-DTA表明复合材料的热性能提高.以罗丹明B为降解物,探讨了该复合材料的光催化活性,考察了固液比、pH值、时间对降解效果的影响,结果表明,TiO2/SiO2复合材料对罗丹明B降解率明显高于纯TiO2,当固液比为6g/L、pH为6、降解时间为120min时降解率可达到94.59%.