Fe3+-TiO2/SiO2负载型光催化剂降解气相中甲苯研究

用浸渍法制备了Fe3+-TiO2/SiO2负载型光催化剂并进行了光催化降解气相中甲苯的实验研究.结果表明,Fe3+掺杂量(nFe3+/Ti4+)为0.3%时光催化降解甲苯的效率最高.水气的存在提高了Fe3+-TiO2/SiO2负载型催化剂的光催化活性,但使Fe3+-TiO2纳米粉的光催化活性降低;而02的存在使Fe3+-TiO2纳米粉和Fe3+-TiO2/SiO2负载型催化剂的催化活性均有所降低.动力学研究表明,光催化降解气相中甲苯的动力学为一级反应.     

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%.     

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.     

PbO_2+WO_3·H_2O复合电极材料在混合超级电容器中的赝电容性能研究

为提高混合超级电容器正极Pb O2的赝电容性能,采用温和水相沉淀法制备了纳米WO3·H2O粒子,通过复合共沉积法将WO3·H2O嵌入Pb O2镀层中,制备了Pb O2+WO3·H2O复合电极材料。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对复合电极材料的组成、结构和形貌进行了表征。通过循环伏安扫描(CV)和充放电等电化学测试,对复合电极材料在超级电容器中的赝电容性能进行了研究。结果表明,该复合电极材料由β-Pb O2和WO3·H2O组成;随着WO3·H2O含量的增加,复合材料的比表面积和孔隙率随之增加;其比电容值可达到320 F·g-1,表现出了良好的赝电容性能。     

N掺杂Nb_2O_5纳米光催化剂的制备及其可见光催化性能研究

以氨为氮源,通过程序升温煅烧的方法来制备N掺杂的Nb2O5纳米光催化剂.用SEM、XRD、DRS、XPS等表征手段对其进行了分析,结果表明,通过此方法可成功将氮元素掺杂到Nb2O5纳米光催化剂中,并使Nb2O5的吸收边红移至可见光区.此外,还探究了不同煅烧温度对光催化剂氮化程度及可见光光催化性能的影响.     

Fe3+-TiO2/SiO2催化剂对气相中乙醛光催化降解的研究

以硅胶为载体,用浸渍法制备了Fe3+-TiO2/SiO2光催化剂,XRD、Raman分析结果表明TiO2为锐钛矿晶型,光催化实验表明,铁离子掺杂量X(Fe3+/Ti4+)=0.5%时,乙醛光催化降解率最高,水气的存在使Fe3+-TiO2/SiO2活性增加,动力学研究表明,光催化降解气相中乙醛的动力学可以用Langmuir-Hinshelwood动力学方程描述.     

CuO-CeO2复合氧化物催化剂的制备及CO的催化性能

采用共沉淀法制备了CuO-CeO2复合氧化物催化剂,并用热分析(DSC/TG)、粉末X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法进行了表征,考察了这种复合氧化物催化剂在CO氧化反应中的催化性能.结果表明,采用共沉淀法制备的CuO-CeO2复合氧化物为纳米片状晶体,且催化剂的形态、催化活性等与催化剂组成及其制备时的焙烧温度有关,当焙烧温度为250℃,CeO2含量为10%时,获得的纳米CuO-CeO2活性最好.     

自组装FeOOH纳米膜的制备及光催化活性研究

以二氧化硅(SiO_2)为基底,在其上组装磺酸根(SO3H)为外侧功能团的自组装单层。以此为模板,先后采用Fe(NO_3)_3—HNO_3和TiCl_4—HCl、Fe(NO_3)_3—HNO_3液相反应体系诱导制备了FeOOH薄膜及FeOOH/TiO_2复合薄膜,并通过SEM,XRD和TEM分析它们分别属于锐钛矿和针铁矿结构。紫外—可见漫反射光谱显示,FeOOH/TiO_2复合薄膜比单一的FeOOH薄膜更好的响应可见光。以五氯酚(PCP)为目标物,研究两种纳米薄膜的光催化性能。实验结果表明,可见光下,FeOOH/TiO_2复合薄膜光催化性能优于FeOOH薄膜,证明FeOOH与TiO_2存在耦合作用。通过红外光谱的测试探究反应机理,证明五氯酚被降解为芳酮类化合物等中间产物进而生成H_2O、CO_2、HCl等小分子物质。     

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%.     

选择性降低卷烟烟气中CO和NO_x的钙钛矿型催化剂研究

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了纳米级La1-xLnxFe1-yMyO3钙钛矿型复合氧化物烟用催化剂(其中Ln为稀土金属,M为过渡金属).应用TG-DTG、XRD、氮吸附、SEM和TEM等手段研究了制备条件及催化剂性质对催化剂性能的影响;并将催化剂添加于烟草薄片中试制卷烟,考察了催化剂薄片对烟气中CO和NOx等有害物质的脱除效果.结果表明,在700℃焙烧2 h所得样品平均粒径为50 nm,BET比表面积为17.36 m2.g-1;当LaFeO3型钙钛矿的La3+(A位)和Fe3+(B位)分别被某稀土元素Ln和过渡元素M部分取代后,La0.7Ln0.3Fe1-yMyO3具有最高的CO催化氧化和NO催化还原活性.将质量分数2%的La0.7Ce0.3Fe1-yMyO3钙钛矿复合氧化物添加于卷烟中,可选择性降低卷烟烟气中CO和NOx的质量,其降幅分别为16.0%和15.9%,而总粒相物的降幅较小.