Cu2O和Bi2O3光催化剂制备方法研究进展

自从光催化剂TiO2发现以来,科学家不断进行新的尝试,并成功研制了成百上千种光催化剂,且其催化效率不断提高。文中通过综述化学沉积法、电化学法、辐照法和多元醇法来制取Cu2O和用固相法、液相法来制备Bi2O3光催化剂的方法。     

直接沉淀法制备Ag3PO4/α-Fe2O3光催化剂及降解亚甲基蓝

采用直接沉淀法制备出了不同物质的量比例的Ag3 PO4/α-Fe2 O3复合粉体.以亚甲基蓝模拟有机污染物考察了催化剂的光催化活性,结果表明,Ag3 PO4/α-Fe2 O3复合物的光催化活性与纯的α-Fe2 O3和Ag3 PO4相比大幅提高,并且当Ag3 PO4摩尔分数为50％时,光催化效果最佳,光催化降解40 mi...     

H2O2增效Ag+掺杂ZnO纳米晶光催化体系降解亚甲基蓝

以水合碳酸锌为前驱体,利用激光复合加热蒸发技术,制得粒径分布均匀,平均粒径在30 nm左右的Ag 掺杂ZnO纳米晶半导体光催化剂.利用UV-Vis,TEM,AFM和XRD等进行了表征.对光催化体系降解亚甲基蓝(MB)的研究表明:悬浮Ag 掺杂ZnO纳米晶的悬浮水相体系中,Ag 的掺杂能有效地改善ZnO对亚甲基蓝的光催化降解性能.此外,H2O2能有效增强Ag 掺杂ZnO纳米晶对MB的降解效率,H2O2浓度为0.05 mol/L时可以使Ag 掺杂ZnO纳米晶的光催化效率提高近1倍.降解产物光谱分析表明:H2O2的存在优先使MB的苯环开环降解,并使其降解更彻底.     

Sol-Gel法制备活性炭载TiO_2复合光催化剂及其光催化降解亚甲基蓝

以椰壳活性炭和煤质活性炭颗粒为载体,通过溶胶-凝胶法制备了活性炭负载二氧化钛的复合光催化剂,并对其光催化降解亚甲基蓝的活性进行评价.结果表明:复合光催化剂的光催化降解效果比纯二氧化钛好.载体的结构显著影响着复合光催化剂的活性.椰壳活性炭因其具有更丰富的孔体积和更大的比表面积,对亚甲基蓝溶液的光催化降解率明显要高于煤质活性炭负载二氧化钛复合型光催化剂.随着煅烧温度的升高,复合光催化剂的效果越来越好.     

TiO2-Al2O3复合光催化剂的制备及其对甲基橙的降解

以Ti(SO4)2和Al2(SO4)3·18H2O为反应物,用乙醇助溶剂水热法制备了TiO2-Al2O3复合光催化剂,考察了铝/钛摩尔比、水热反应温度、乙醇体积分数及pH值对复合材料光催化效率的影响.X射线衍射测试显示复合材料中的TiO2为锐钛矿和金红石相的混晶结构,紫外-可见漫反射光谱分析表明其吸收光谱发生蓝移,BET测试表明该复合材料具有较大的比表面积.     

粉煤灰负载TiO2 光催化剂制备及降解亚甲基蓝研究

以粉煤灰为载体,采用溶胶-凝胶法一步合成负载型TiO_2光催化剂,通过SEM、UVVis、XRD对样品进行了表征,并进行了可见光催化降解亚甲基蓝试验,结果显示,Fe的掺杂能抑制TiO_2晶粒的生长,在700 W氙灯下光照120 min,0. 15 g TiO_2:0. 7wt%Fe光催化剂可使30 mL(5 mg/L)的亚甲基蓝溶液脱色95%。     

氮修饰ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂及其活性

以硝酸锌和硝酸铝为原料,采用共沉淀法制备了纳米异质结ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂.用不同氮源经固相混合焙烧对样品进一步修饰,通过 XRD、SEM、HRTEM、TG-DTA和BET等手段对样品进行了表征.结果表明样品是由ZnO与ZnAl2O4两相组成,平均粒径约为15～20 nm,最佳焙烧温度下的比表面为54.81 m2/g.在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性.研究了Zn/Al物质的量比,氮源和掺氮量,样品焙烧温度等对光催化降解活性的影响.实验表明,当Zn/Al物质的量之比为1：1.5,六次亚甲基四胺（HMT）作为氮源且与ZnO/ZnAl2O4质量比为1：3混合时,所得样品经600℃焙烧后具有最佳光催化活性.当光催化剂用量为0.5 g/L,用模拟太阳光照射60 min后,对浓度为25 mg/L甲基橙溶液的脱色率为91%.     

Ho2O3/BiOBr复合光催化剂的制备及光催化性能

以氧化钬、溴化钠、五水硝酸铋等试剂作为原材料,选用水热法,制备Ho2 O3/BiOBr复合光催化剂.通过紫外可见漫反射及红外光谱分析对催化剂进行表征,考察Ho2 O3与BiOBr的质量投配比、水热反应时间、制备温度及溶液pH等工艺条件对亚甲基蓝溶液降解率的影响.结果表明:Ho2 O3/BiOBr复合催化剂的能带隙为2....     

Sol-Gel法制备活性炭载TiO_2复合光催化剂及其光催化降解亚甲基蓝

以椰壳活性炭和煤质活性炭颗粒为载体,通过溶胶-凝胶法制备了活性炭负载二氧化钛的复合光催化剂,并对其光催化降解亚甲基蓝的活性进行评价.结果表明:复合光催化剂的光催化降解效果比纯二氧化钛好.载体的结构显著影响着复合光催化剂的活性.椰壳活性炭因其具有更丰富的孔体积和更大的比表面积,对亚甲基蓝溶液的光催化降解率明显要高于煤质活性炭负载二氧化钛复合型光催化剂.随着煅烧温度的升高,复合光催化剂的效果越来越好.     

纳米Fe/Cu双金属的制备及其对水中亚甲基蓝的去除

利用液相还原法制备了纳米Fe/Cu颗粒,考察了其对水中亚甲基蓝的去除性能,研究了不同pH、亚甲基蓝初始浓度和反应时间对去除效果的影响.结果表明,酸性条件下Fe/Cu纳米双金属对亚甲基蓝去除效果良好,且在45min时反应达到平衡,对亚甲基蓝的去除过程符合准一级动力学方程和Langmuir吸附等温模型.     

C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的制备及性能

以二氰二胺、巴比妥酸、Fe(NO3)3·9H2O和Zn(NO3)2·6H2O为原料,用水作溶剂,采用焙烧的方法合成了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂;通过光致发光光谱对其进行了表征.用对苯二甲酸作为探针分子,结合荧光技术研究了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂表面的羟基自由基形成.以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的紫外光催化活性.结果表明:C3N4与ZnO/Fe2O3质量比率对C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的光催化活性有重要的影响;当C3N4,ZnO和Fe2O3质量比率为10∶1.2∶12.9时所制得的C3N4/ZnO/Fe2O3复合催化剂的紫外光催化活性最好.羟基自由基生成速率的变化趋势与C3N4/ZnO/Fe2O3复合催化剂的光催化活性的变化趋势相吻合.C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的光致发光光谱强度与它的光催化活性之间也有良好的对应关系.     

Cu_2O/多壁碳纳米管的制备及光催化性质

以五水硫酸铜、葡萄糖为原料,多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,在70℃水浴条件下制备出了Cu2O/MWCNTs微纳米粉体.通过对亚甲基蓝染料(MB,C16H18N3S·Cl·3H2O)的降解,研究了Cu2O/MWCNTs光催化降解染料的能力;采用扫描电子显微镜(SEM)观察了Cu2O/MWCNTs的表面形貌结构;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了纯化前后MWCNTs的组成;采用XRD,EDX和XPS对Cu2O/MWCNTs的晶型及成分进行了分析.结果表明:制备出的Cu2O/MWCNTs复合物形貌稳定,对染料具有很好的光催化效果.     

层状Cu/ZnO/Al2O3催化剂的制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能

以尿素为沉淀剂, 采用均相沉淀法成功制备了层状Cu/Zn/Al 水滑石化合物. 将前驱体材料经焙烧、还原后得到Cu/ZnO/Al₂O₃ 催化剂, 并将其用于CO₂ 加氢合成甲醇反应. 采用X 射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、热重(thermogravimetric, TG)分析、扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)、X射线荧光(X-ray fluorescence, XRF)分析、N₂吸附、H₂ 程序升温还原(H₂-temperature program reduction, H₂-TPR)、氧化亚氮(N₂O)反应吸附、CO₂程序升温脱附(CO₂ temperature program desorption, CO₂-TPD)技术对所制备的样品进行表征. 结果表明, 相对于传统共沉淀法, 以尿素作为沉淀剂, 通过均相沉淀法所制备的前驱体的结晶度更高、催化剂比表面积更大、金属Cu 的分散度更好. 另外, 采用回流处理可以获得更好的效果. 活性评估结果表明, O₂转化率随金属Cu 比表面积的增大而增加, 而甲醇选择性则与催化剂表面碱性位的分布有关. 因此, 采用尿素回流处理均相沉淀法制备的Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂的甲醇收率最高.     

Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜降解有机染料亚甲基蓝

合成Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜.采用XRD、TEM和磁力线等多种方法对Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜的结构和性能进行表征,并研究Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜对亚甲基蓝的降解作用.结果表明：当溶液中H2SO4加量为25.8mol/L、H2O2加量为2.4mol/L时,用5g/L的复合纤维素膜对1.4×10-5 mol/L的亚甲基蓝溶液进行降解,25min内降解率达到100%.     

复合催化剂Fe/ZnO-TiO2的制备及其光催化活性

采用柠檬酸溶胶自燃烧法制备粒径为12～48 nm的复合催化剂Fe/ZnO-TiO2及纯TiO2粉体.用XRD、TEM对其进行表征,研究Fe3 、Zn2 的加入、柠檬酸的加入量、燃烧合成温度对粉体组成、结构的影响.以甲基橙为模型污染物,测试其光催化活性.结果表明,锐钛矿型向金红石型转变的临界温度为500～600 ℃.当Ti(OBu)4与柠檬酸的摩尔比为9∶12,合成温度为550 ℃时,复合催化剂的主晶相为金红石型TiO2,并有少量锐钛矿相和ZnTiO3,其光催化降解甲基橙效率最高,可达95%以上.     

Cu2O薄膜的制备及其光(电)催化降解甲基橙性能研究

采用循环伏安法,在1mol／L的KOH溶液中控制电位-1000mV--450mV（V8SEC）之间以1mV／s的速度扫描,在铜片基体上生成Ca2O薄膜。采用阴极电沉积法,以0．1moL／L的CH3COONa和0．02moL／L的（CH3COO）2Cu溶液作为电解液,控制恒电位-245mV（vs SEC）、室温条件下电沉积2h-3h在石墨板上制得Cu2O薄膜。分别用两种方法制得的薄膜催化剂对甲基橙溶液进行了光催化及光电催化降解。实验表明：铜片基体上膜的降解效果稍好于石墨基体上的膜;当加偏压后,偏压越大降解率越高。在反应器中,两种不同基体制备的薄膜,其光电催化降解甲基橙的降解率均可迭70％．     

改性Al_2O_3催化材料制备及对亚甲基蓝微波降解性能研究

印染废水主要含有染料等难降解的有机物,由于其色度和有机物浓度高,对环境污染较大,因此在排放前需进行降解脱色处理。催化氧化法是处理高浓度难降解有机废水有效的方法,通过共沉淀法制取Cu-Al2O3催化剂,并运用非均相催化氧化法,以亚甲基蓝为目标降解物,在微波条件下评价Cu-Al2O3催化剂的催化性能。分别考察了催化剂用量、H2O2浓度、微波强度以及溶液pH值4个反应条件对降解效果的影响,用紫外分光光度计测定实验前后亚甲基蓝的吸光度,最后用脱出率表征降解指标。通过实验结果对比,并从节约药品考虑,优化出最佳实验条件为,催化剂用量0.2g;H2O2浓度为0.4%;微波功率为中低火（150W）;溶液pH〈7。