复合催化剂AgI-Ag3PO4/TiO2纳米带的制备及其光催化性能研究

通过化学沉淀法在TiO₂纳米带上首先制备了Ag₃PO₄/TiO₂,然后利用离子交换法成功将AgI负载到Ag₃PO₄上,制备了具有优异催化活性的复合催化剂AgI-Ag₃PO₄/TiO₂。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）、X-射线光电子能谱（XPS）等分析方法对复合催化剂的形貌、晶型结构、元素组成等进行了表征,结果表明：TiO₂纳米带形貌规整,宽度在50~400 nm之间,AgI-Ag₃PO₄纳米颗粒均匀地负载于TiO₂纳米带表面;TiO₂纳米带晶型为典型锐钛矿相,AgI为六方晶相的β-AgI,Ag₃PO₄为立方晶相;AgI-Ag₃PO₄/TiO₂中Ag元素以+1价态存在于催化剂中,没有Ag单质析出,表明复合催化剂结构稳定。以罗丹明B作为复合光催化剂的模型反应物,评估了不同批次、AgI/Ag₃PO₄不同比例催化剂的光催化性能,结果显示：AgI-Ag₃PO₄/TiO₂系列催化剂的催化活性均高于单独的TiO₂、Ag₃PO₄和AgI;当AgI与Ag₃PO₄物质的量比为3∶5时,AgI-Ag₃PO₄/TiO₂具有最高的光催化效率,该催化剂在30 min后对罗丹明B的降解率可达到98.7%,并且在多次重复实验后仍然保持较高的催化活性。     

水热法制备β-Bi203纳米片及其光催化性能的研究

以Bi（NO3）3·5H2O和浓硝酸为原料,加入浓氨水作为矿化剂,采用水热法制备了β-Bi203纳彩片。研究了制备工艺对纳米片微观形貌的影响,并对样品进行了光催化性能评价。结果显示,β-Bi203纳米片对甲基橙的光催化降解具有较高的催化活性。     

MoS2/Ag3PO4复合材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝

采用一步水热法制备MoS_2,将合成的花状MoS_2纳米片通过化学沉淀法对Ag_3PO_4进行修饰,改变MoS_2的量,制备出5组不同质量百分比的MoS_2/Ag_3PO_4(5.0%,7.5%,10.0%,12.5%,15.0%)复合物.通过XRD、SEM、EDS对样品的物相结构、形貌及元素组成分析表征.再由紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)和荧光光谱(PL)进一步研究MoS_2的修饰对Ag_3PO_4光催化性质的影响.通过光催化降解亚甲基蓝实验,测试不同比例的MoS_2/Ag_3PO_4复合物作为光催化剂的活性.结果表明:10.0%质量百分比的MoS_2/Ag_3PO_4光催化活性最好,对亚甲基蓝的降解率在5 min内就已达到100%.具有层状结构的MoS_2可以作为很好的电子接受体,Ag_3PO_4导带上的电子会不断地转移到层状的MoS_2上,有效阻止Ag_3PO_4上的电子与空穴复合,从而使Ag_3PO_4的光催化性质提高和稳定性改善.循环实验显示,MoS_2/Ag_3PO_4复合光催化剂使用3次后依然可以达到85%的降解率.     

水热法制备Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料及其光催化性能研究

以Zn （CH3 COO）2·2H2O、AgNO3、Fe（NO3）3·9H2O为原料,NaOH为沉淀剂,H2O为溶剂,C2H5 OH为还原剂,柠檬酸为表面活性剂,采用水热法制备出Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料.采用XRD、SEM、TEM、SAED等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌等进行表征,以甲基橙为目标降解物研究了制备产物的光催化性能.结果表明,Ag以单质的形式存在于ZnO表面,Fe掺杂到ZnO晶格中.Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料在模拟日光下具有较高的光催化性能,在800 W氙灯照射下降解甲基橙150 min,甲基橙的降解率可达到99.4％％,较Ag/ZnO提高了7.8％,较ZnO提高了38.2％.     

花状Ag/ZnO复合物的制备及光催化性能

采用水热合成法制备ZnO微米花状粉体,利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为还原剂和分散剂,在ZnO微米花状粉体表面还原不同浓度的银氨溶液,获得花状的Ag/ZnO复合物。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对它们的物性结构和晶粒形貌进行了表征,显示Ag纳米晶分散地附着在ZnO的表面。对亚甲基蓝溶液进行紫外光催化降解实验,结果表明该复合物具有很高的光催化活性。     

ZnS纳米球的水热法合成及其光催化性能

采用简单的一步水热法合成了立方闪锌矿结构的ZnS纳米球,直径在50～100nm．表面活性剂十二烷基磺酸钠作为模板,在ZnS纳米球的形成过程中发挥了重要的作用．采用扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射对ZnS纳米球进行了表征,并测定其UV—vis光谱．通过降解甲基橙考察了ZnS纳米球的催化性能,并对ZnS纳米球可能的合成机理以及光催化机理进行了简单的推断．     

可见光响应g-C3N4/Ag3PO4Ⅱ型异质结的调控制备及其光催化活性研究

结合溶剂热和原位沉积法合成了一系列可见光驱动g-C3N4/Ag3PO4(CN-A1,CN-A2,CN-A3)Ⅱ型异质结光催化剂.合成的CN-A异质结呈纳米棒状结构,其中g-C3 N4纳米棒作为负载Ag3 PO4粒子的载体.制备的CN-A异质结光催化剂对可见光有较强的吸收能力.以罗丹明B为模拟污染物进行的光催化测试表明,...     

磁性磷酸银催化剂的制备及其光催化性能研究

采用沉积沉淀法制备了四氧化三铁负载磷酸银(Ag3PO4/Fe304)可见光磁性催化剂,利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对催化剂的微观形貌进行了表征.用甲基橙的光催化降解评价了不同负载量的Ag3PO4/Fe304复合催化剂的光催化性能.结果表明:当Ag3PO4负载量为50％时光降解效果最好,在模拟太阳光下,辐照80 min后的降解率可达到90％以上.     

水热法制备α-Fe_2O_3纳米球及其光催化性质研究

以硝酸铁、草酸为原料,采用水热反应法合成球形α-Fe2O3纳米颗粒.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的物相和形貌进行表征,研究水热反应温度对物相形成和形貌影响的规律;同时以甲基橙溶液为目标降解物,以紫外灯为实验光源对产物进行了光降解性能测试.结果表明:水热反应温度的提高有利于α-Fe2O3晶体颗粒的晶化,并使其粒径分布均匀,形貌趋向于球形.在光催化性能测试中,随着光照时间的延长,纳米α-Fe2O3对甲基橙的降解率不断提高.     

水热合成温度对Ag_3PO_4形貌及光催化降解染料的影响

在水热反应体系中的不同温度下合成可见光催化剂Ag_3PO_4,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、Fourier变换红外光谱(FT-IR)对其进行表征,进行光降解实验.结果表明:随着水热反应温度的升高,Ag_3PO_4的粒径逐渐增大,形貌趋于规则;当温度为110℃时,光催化剂Ag_3PO_4表面出现少量Ag_3PO_4基元,随着温度的升高,表面基元增多;Ag_3PO_4降解阳离子染料——罗丹明B(RhB)高于降解阴离子染料——甲基橙(MO)的效率;合成的180-APO在光照20min时降解率最大,MO和RhB的降解率分别达96.45%和99.73%;空穴正离子h+与超氧基负离子·O-2为催化体系中的主要活性基团.     

ZnS纳米材料的光致发光和光催化性能

利用水热法制备ZnS纳米材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜术(SEM)、光致发光(PL)对ZnS的结构及其物理性质进行研究,同时探讨退火对样品性能的影响.通过光谱分析发现,在400～650 nm附近有525 nm左右的绿光发射峰,该峰峰强随ZnS前驱体溶液中n(Zn(CH3COO)2)/n((NH2)2CS)的增加而明显减弱,从不同比例样品的对比可以得出525 nm处的绿光发射峰是由ZnS纳米结构中的锌空位而引起.制备的ZnS纳米颗粒有良好的光催化效果.对样品进行高温退火处理,发现样品退火后结晶度升高,PL绿光发射峰峰强明显降低,催化性能也从50%上升到70%,说明高温退火能有效修复ZnS纳米颗粒在制备过程中由于浓度不均而引起的锌空位.     

溶胶凝胶水热法制备TiO2及光催化降解罗丹明B

以EO20PO70EO20(P123)为模板剂,采用溶胶-凝胶-水热法,制备介孔TiO2纳米粉体.利用红外、X射线衍射、紫外漫反射、氮气吸附脱附等手段对样品进行了测试.研究了体系的pH值对材料的晶型的影响,并以染料罗丹明B(RhB)作为模型污染物,考察粉体的光催化能力.结果表明,在酸性条件下可获得粒径为12.7 nm,平均孔径为17.8 nm,孔径分布较宽(5～35 nm),比表面积为68 m2/g的纯锐钛矿型介孔TiO2纳米粉体;而碱性条件下,可获得锐钛矿相和板钛矿相混晶介孔二氧化钛粉体;并且酸性条件下制备的粉体光催化效果较好.     

共沉淀-共沸蒸馏法制备掺杂Fe3+的TiO2纳米粉体及其光催化性能

采用共沉淀-共沸蒸馏法制备了掺杂Fe3+的TiO2纳米粉体,通过XRD和TEM等对掺杂Fe3+的TiO2纳米粉体的结构相变、晶粒粒度进行表征,研究了所得粉体的光催化活性.结果表明,用共沉淀-共沸蒸馏法制备出了分散性好的球形掺杂Fe3+的TiO2纳米粉体,热处理温度为450℃时粒径为7 nm左右,晶相为纯锐钛矿型;700℃时粒径为22 nm左右,晶相为锐钛矿型和金红石型混合相;通过对亚甲基橙的光催化降解研究,发现掺入0.1%Fe3+的TiO2粉体的催化活性较好,且经共沸处理的比未经共沸处理的具有更好的活性.     

pH对水热合成红磷晶体及其光催化性能的影响

以商业红磷(C-RP)为原料,NaOH溶液为调节剂,采用水热法处理C-RP获得HRP-pHx(x=5,7,9)光催化剂。选择罗丹明B(RhB)为降解对象考察HRP-pHx的光催化活性,其中HRP-pH7展现出最高的光催化活性,对RhB的降解速率常数为3.1×10^-2,是未调pH水热处理所得HRP的2.8倍。结果表明,调节pH增强RP光催化活性的主要机理是均匀的结构和较小的粒径使得HRP-pH7比HRP具有更多的活性位点。循环光降解实验结果发现HRP-pH7循环降解RhB五次后的降解率仍大于92%,体现了较好的稳定性。捕获剂实验发现光降解中起主要作用的是光生空穴和超氧基自由基。     

二维As2O3光催化性质理论研究

基于密度泛函理论的超软赝势第一性原理计算方法, 该文提出了一种新型P-3m1相二维As2O3, 并研究其结构稳定性, 电子结构和光催化性质. 计算结果显示, 二维As2O3具备较好的稳定性, 并具有1.04 eV的间接能隙. 基于形变势理论进一步计算了As2O3的载流子迁移率, 发现其电子和空穴的迁移率表现出明显的各向异性, 沿armchair和zigzag方向的电子/空穴迁移率分别为1259.91/115.41 cm2·V－1·s－1和1254.21/36.12 cm2·V－1·s－1, 这说明As2O3具备很低的电子－空穴复合率, 拥有较高的光催化活性. 对比标准氢电极的氧化还原势发现, 二维As2O3具备2.57 eV的氧化势能, 能够光催化水裂解出O3, O2 和H2O2等. 此外, 二维As2O3对可见光和紫外光表现出强烈的吸收效果, 吸收系数高达105 cm－1. 这表明二维As2O3在纳米电子器件和光催化领域有着潜在的应用前景.     

水热法合成磷酸银及其表征

以硝酸银和十二水磷酸钠为原料,150℃水热条件下反应24 h制备出了多面体 Ag3 PO4。对产物的结构进行了X-射线粉末衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,荧光（FL）光谱表征,分析了在水热条件下AgNO3浓度﹑反应时间、反应温度和溶液的pH 对产物形貌的影响。 X-射线粉末衍射分析表明得到的产物为纯净的立方相 Ag3 PO4,通过扫描电镜观察到产物形貌主要为多面体结构。     

Ag纳米颗粒修饰对La掺杂ZnO纳米棒光催化性能的影响

采用水热法和光沉积制备Ag纳米颗粒修饰的La掺杂ZnO纳米棒,并通过光催化降解甲基橙(MO)溶液,考查了La掺杂浓度和Ag修饰对ZnO纳米棒光催化性能的影响.结果表明:La掺杂和Ag修饰能够提高ZnO纳米棒的光催化性能.La掺杂改变了ZnO纳米棒的结晶质量,La—O键的形成使ZnO晶体的本征吸收边红移且吸收强度增加,同...     

表面增强拉曼技术监测Au-BiOCl-OV光催化氧化苯甲醇

通过高压釜加热、氧气(O₂)氛围内煅烧的方式制得具有氧空位(OVs)的氯化氧铋(BiOCl-OV),然后将水热法制备的金纳米粒子(Au NPs)偶联在其表面,构建既具有表面增强拉曼活性又有光催化活性的等离子催化剂(Au-BiOCl-OV).通过拉曼光谱、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、元素组成分析和X射线光电子能谱(XPS)对该复合材料进行了表征,并通过拉曼光谱研究了其对苯甲醇的光催化氧化作用.研究发现：在紫外光照射下,该材料可以有效催化苯甲醇转化为苯甲醛,在拉曼光谱1 700 cm^-1处出现归属于C=O面内拉伸振动的特征峰,且峰强比(I_{1 700}/I_{1 000})随光照时间的延长而增大,两者呈良好的线性关系.实验结果表明：该等离子体催化剂不仅光催化活性高,且结合拉曼光谱可以直接对光催化过程进行监测.     

铬掺杂纳米二氧化钛乳液的制备及其光催化性能

以四氯化钛(TiCl₄)、硝酸铬(Cr(NO₃)₃·6H₂O)、D-山梨糖醇、有机羧酸等为主要原材料,采用新技术——络合-控制水解法,在室温下合成铬(Cr)掺杂纳米TiO₂无色透明乳液.分别用XRD、纳米激光粒度分析仪、和紫外-可见分光光度仪等,对样品的物相、粒径、组成、光吸收、光催化等性质进行了表征.结果显示,当Cr的掺杂物质的量比为0.5%,回流时间为15 min,pH为6时,所得样品Cr掺杂纳米TiO₂无色透明乳液的光催化性能最好;在光照50 min后,其对酸性红3R的降解率最大达96%.