Sb_2O_3/α-Fe_2O_3纳米异质结的制备及其光催化性能

以Fe(NO3)3·9H2O和Sb Cl3为原料,采用水热法和浸渍法制备了Sb2O3/α-Fe2O3纳米异质结复合可见光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UVVis DRS)等测试手段表征了试样的结构和性能。结果表明:Sb2O3与α-Fe2O3的复合使α-Fe2O3吸收带边红移,在可见光区的吸收增强;Sb2O3只存在于α-Fe2O3的表面,未改变α-Fe2O3的晶体结构;二者形成的异质结,能高效转移光生载流子,并实现电子-空穴的高效分离;以甲基橙为目标降解物考察了催化剂的可见光催化降解性能,结果显示,Sb2O3/α-Fe2O3的可见光催化活性优于纯α-Fe2O3;当Sb2O3的复合含量为1.5%时,光催化活性最佳。     

水热法和电化学表面处理制备高性能Fe_2O_3光阳极

通过水热的方法合成了α-Fe2O3光电极.通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-vis)吸收光谱、扫描电镜(SEM)对α-Fe2O3光阳极进行表征,并对α-Fe2O3光阳极进行了光电化学性能表征.为了提高α-Fe2O3光阳极的光电性能,对制备α-Fe2O3光阳极的条件进行了优化.光电化学测试的结果表明:电化学表面处理能够提高α-Fe2O3光阳极的光电化学性能,并分析了α-Fe2O3光阳极光电性能增加的机理.电化学表面处理有利于光生空穴传递并且减少了电子-空穴对的复合几率,从而提高了α-Fe2O3光阳极的光电性能.     

Fe/S耦合催化剂的合成及其芬顿催化性能

采用低温真空冷冻干燥方法,以FeSO4和Na2 S为原料合成了含NaFe2 OH(SO3)2·H2 O、FeS和FeS2等主要成分的复合物芬顿催化剂,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)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征,并以苯酚为目标污染物,研究该催化剂对苯酚的催化降...     

Cu掺杂MIL-88B-Fe活化双氧水降解有机污染物性能研究

非均相类芬顿反应是一种去除水中难降解有机污染物的有效方法,但受限于Fe(Ⅲ)向Fe(Ⅱ)转换速率较慢,非均相类芬顿催化剂活性普遍偏低.通过溶剂热法制备了高活性Cu掺杂MIL-88B-Fe非均相类芬顿催化剂.以苯酚作为目标污染物,研究了Cu掺杂量对MIL-88B-Fe催化性能的影响.结果表明,掺杂Cu可以提高MIL-88B-Fe的催化性能,MIL-88B-Fe0.6Cu0.4的催化活性最高,其降解苯酚动力学常数是未掺杂MIL-88B-Fe的1.6倍,并且比一些常见的非均相类芬顿催化剂(Fe2O3、α-FeOOH及FeBiO3)高3个数量级.X射线光电子能谱(XPS)及电化学表征结果表明:Cu的掺杂可以加快催化剂中电子传递,促进催化剂中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)氧化还原循环,从而提高MIL-88B-Fe催化效率.     

超声振荡制备纳米α-Fe_2O_3及其光催化脱色性能研究

采用并流沉淀法并在超声辅助下制备了纳米α-Fe2O3,以甲基橙为模拟污染物对α-Fe2O3的光催化脱色性能进行考察,并用比表面(BET)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对所制备的纳米α-Fe2O3进行了表征。结果表明,超声震荡对纳米α-Fe2O3的比表面参数、形貌、晶粒大小和光生电子-空穴的分离效应能产生显著的影响,从而使其光催化性能得到了显著提高。在α-Fe2O3中起催化作用的主要是空穴,超声制备α-Fe2O3的光催化活性是无超声制备α-Fe2O3的1.5倍。     

介孔α-Fe2O3的制备及电化学性能研究

采用水热法合成介孔SiO2(KIT-6),以此为模板合成介孔α-Fe2O3并对其电化学性能进行研究.利用X射线衍射(XRD),高倍透射电镜(HRTEM),恒流充放电测试等方法对所制备的介孔α-Fe2O3的结构﹑形貌进行了分析表征及电化学性能测试.实验结果表明,用KIT-6为模板可以很好的控制α-Fe2O3的孔径尺寸大小,用模板法合成的α-Fe2O3孔径越小,锂离子嵌入的越少,第一个放电平台越短.     

α-Fe2O3/CuO/rGO非均相芬顿催化剂的制备及其降解苯酚的性能

采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO),与FeSO₄在120 ℃下回流还原,再通过浸渍Cu(NO₃)₂、煅烧得到α-Fe₂O₃/CuO/rGO非均相芬顿催化材料,并对材料进行扫描电子显微镜(SEM)表征和X射线粉末衍射(XRD)分析.以苯酚为目标污染物,研究α-Fe₂O₃/CuO/rGO复合材料对苯酚的催化降解性能.结果表明:在pH=5.8,双氧水的初始浓度为40 mmol/L,催化剂投加量为1.0 g/L条件下,降解90 min时,α-Fe₂O₃/CuO/rGO对0.1 g/L苯酚的去除率达到100%;在降解180 min时TOC的去除率约70%,说明α-Fe₂O₃/CuO/rGO对苯酚有较高的矿化效率,是一种具有应用前景的芬顿催化剂.     

α-Fe2O3晶面调控及其非均相光芬顿催化降解甲基橙特性

针对非均相光芬顿中两相传质阻力导致催化性能较低的缺陷,采用水热法制备了α-Fe₂O₃{110}/{113}晶面不同暴露比例的催化剂。采用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM/HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及紫外可见固体漫反射(UV-vis DRS)对催化剂进行表征分析,分别考察了H₂O₂浓度、催化剂投加量、甲基橙初始质量浓度以及初始pH对其催化降解甲基橙的影响,结果表明：FeCl₃·6H₂O浓度为33 mmol/L,摩尔比FeCl₃·6H₂O∶NaH₂PO₄∶NaF为1∶1∶15,180℃反应24 h所得α-Fe₂O₃催化性能最佳,在H₂O₂浓度为20 mmol/L,催化剂投加量为200 mg/L,甲基橙初始质量浓度为40 mg/L以及初始pH=5的条件下...     

焙烧温度对S2O2-8/Al2O3-Fe2O3固体酸催化性能的影响

制备S2O2-8/Al2O3-Fe2O3型固体酸催化剂,用于催化乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯,采用TG/DSC、IR、SEM、XRD等对其结构和性能进行了表征,并研究了焙烧温度对其催化性能的影响.结果表明,不同焙烧温度对S2O2-8/Al2O3-Fe2O3系列催化剂的结构和性能均产生一定的影响;随着焙烧温度的升高,酯化率呈先增加后降低的趋势,其中500℃焙烧的催化剂具有最佳的催化活性,其酯化率达到90.78%.     

氧化铁/活性炭复合吸附材料去除水中砷的研究

以实验室制备的氧化铁、经硝酸和草酸铁改性的活性炭12×40(AC 1)为原料,分别制成两种氧化铁/活性炭复合吸附材料(FeO/AC-H和AC/Fe2(C2O4)).通过X射线衍射仪、氮气吸附仪、扫描电子显微镜和X射线光谱仪进行吸附的表观特性和物化性能分析,结果表明,活性炭的表面物质有磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(γ-Fe2O3)、赤铁矿(α-Fe2O3)和针铁矿(α-FeO(OH)),而且这些物质的存在对活性炭的比表面积影响不大.采用静态吸附实验方法,用AC 1,FeO/AC-H和AC/Fe2(C2O4)三种吸附剂吸附去除水中砷,获得了吸附等温平衡数据,用Langmuir模型和Fre-undlich模型进行回归分析.结果表明,FeO/AC-H和AC 1对As(Ⅴ)的吸附更符合Langmuir吸附模型,而复合吸附剂AC/Fe2(C2O4)对As(Ⅴ)的吸附比较符合Freundlich吸附模型.     

CoFeMg氧化物纳米晶Fenton-降解亚甲基蓝的反应动力学

采用溶胶-凝胶法制备CoFeMg氧化物纳米晶,并用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征样品形貌,考察亚甲基蓝催化剂与H2O2的协同降解作用.采用稳态近似法研究氧化降解亚甲基蓝的动力学过程.结果表明:CoFeMg氧化物纳米晶和H2O2组成的Fenton反应体系可有效降解亚甲基蓝,当催化剂和H2O2的加入量分别为0.8g/L和2mmol/L,初始pH≈7.15时,亚甲基蓝的降解率为95%;与传统的Fenton反应体系相比,溶出铁的质量浓度降低为0.2mg/L;Fenton反应是羟基自由基(·OH)氧化降解有机物的过程,其反应可近似为二级动力学反应.     

不同形貌α-Fe_2O_3的制备及其光催化活性

利用水热方法制备纺锤形和六角形形貌的α-Fe_2O_3,并考察其在可见光照射下对甲基橙和罗丹明B的光降解性质.结果表明:所制备的样品均为六方相赤铁矿结构且大小均匀;六角形比纺锤形形貌α-Fe_2O_3的禁带宽度小,可吸收较大波长范围内的可见光;六角形形貌α-Fe_2O_3具有较高的降解率、降解速率常数和光催化活性.     

Cu2+诱导黄铁矿合成α-Fe2O3纳米多面体的生长机理

以黄铁矿为原料,通过焙烧、化学浸出、除杂得到Fe³⁺浸出液,随后采用水热合成法通过加入适量Cu²⁺溶液成功诱导合成出α-Fe₂O₃纳米多面体,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对所获产物的结构和形貌进行表征,并对其成核及晶体生长过程进行探讨.研究结果表明,Cu²⁺诱导黄铁矿合成的α-Fe₂O₃纳米多面体具有六方相晶体结构,其粒径在500nm左右.通过对不同水热时间所获产物的形貌进行观察并结合溶液化学计算分析,可以推断α-Fe₂O₃纳米多面体的形成是沉淀-溶解-再结晶的过程,Cu²⁺的存在主要起到诱导Fe₂O₃晶核在生长过程中趋向形成多面体结构的作用.     

用光助Fenton体系降解邻苯二甲酸二甲酯

利用几种不同的氧化体系对水溶液中的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)进行光化学降解.结果表明:降解效率依次为:UV/FentonUV/H2O2无光Fenton>UV/Fe2+UV>H2O2;紫外光与Fenton体系之间存在协同效应;UV/Fenton体系是高效的降解体系;pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度是光化学降解的重要影响...     

低成本铁碳复合非均相Fenton催化剂制备及其性能

采用低成本浸渍烘干工艺制备铁碳复合非均相Fenton反应的催化剂.结果表明:催化剂中的Fe主要沉积在颗粒活性炭(GAC)的微孔结构中,可有效降低Fe的流失,提高Fe的利用效率;通过研究偶氮染料活性黑5(RB5)的脱色效果,在铁碳复合非均相Fenton催化剂投加量为2 g·L^-1,H₂O₂最佳投加量为0.5 mmol·L^-1,pH值为2的条件下,Fenton反应的脱色效果最佳;反应1 h后,对20 mg·L^-1的RB5溶液脱色率可达95%,催化剂中Fe的溶出量为0.62 mg·L^-1;催化剂经过5次循环使用后,仍有较好的活性,在最优条件下,RB5的脱色率依然能达到78%.     

网状纳米结构α-Fe2O3薄膜的电喷雾制备

采用自建的电喷雾装置, 以浓度为10^-6mol/L的Fe(NO₃)₃和HAuCl₄混合溶液为前驱液, 在FTO(掺杂F的SiO₂玻璃)上沉积网状纳米结构的α-Fe₂O₃薄膜， 并分别用X射线衍射（XRD）、 Raman光谱、 扫描电子显微镜（SEM）、 能量色散X射线荧光光谱仪（EDX）、 X射线光电子能谱分析（XPS）和气敏测试对所得薄膜的组成、 结构和性能进行表征. 结果表明： 所得网状纳米结构由α-Fe₂O₃纳米粒子堆积而成； 喷雾过程中氯金酸的浓度和沉积时间对网状结构的形貌具有调控作用； 电喷雾法具有原料消耗少、 产物分散度高等优点.     

网状纳米结构 α‐Fe 2 O3 薄膜的电喷雾制备

采用自建的电喷雾装置, 以浓度为10^-6mol/L的Fe(NO₃)₃和HAuCl₄混合溶液为前驱液, 在FTO(掺杂F的SiO₂玻璃)上沉积网状纳米结构的α-Fe₂O₃薄膜, 并分别用X射线衍射（XRD）、 Raman光谱、 扫描电子显微镜（SEM）、 能量色散X射线荧光光谱仪（EDX）、 X射线光电子能谱分析（XPS）和气敏测试对所得薄膜的组成、 结构和性能进行表征. 结果表明： 所得网状纳米结构由α-Fe₂O₃纳米粒子堆积而成; 喷雾过程中氯金酸的浓度和沉积时间对网状结构的形貌具有调控作用; 电喷雾法具有原料消耗少、 产物分散度高等优点.     

磁性Fe3O4微球的溶剂热法合成及其Fenton降解二甲酚橙研究

采用溶剂热法在200℃制备出形貌均一、分散性较好、平均粒径约200nm的磁性Fe₃O₄微球。该方法合成的Fe₃O₄微球在Fenton降解二甲酚橙方面效果显著,降解率达到90%以上。由于Fe₃O₄微球具有强磁性,故反应后催化剂可直接通过磁铁吸引的方式回收,且回收率可达90%以上。回收后的催化剂只需简单超声清洗便可再生并循环利用,催化剂再生后的降解效果与其一次催化的效果相近。