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。     

TiO2毛细管整体柱的制备及其光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为钛源,乙醇和水分别为溶剂和反应物,醋酸为催化剂控制反应速度,聚乙二醇作为分散剂,通过溶胶-凝胶法制备出二氧化钛毛细管整体柱,在毛细管内壁上通过化学键的作用键合了一层二氧化钛薄膜,用于光催化降解水中的有机污染物。通过改变钛源的量控制二氧化钛薄膜的厚度,加入不同分子量的聚乙二醇提高薄膜的比表面积,并探究了煅烧温度对二氧化钛晶型的影响。将15 mg/L的有机大分子罗丹明B水溶液注入制备好的毛细管整体柱内,在紫外光照射下进行光催化降解实验,30 min内降解率为98.5%。循环使用多次后,薄膜脱落较少,具有良好的催化效果,避免了对环境的二次污染。     

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,...     

NiMoO4/ZnIn2S4 S-scheme异质结的制备及光催化产氢性能增强机制

首先通过水热法制备得到NiMoO₄·xH₂O前驱体,再经高温煅烧得到NiMoO₄纳米棒,最后通过超声混合及溶剂蒸干处理将NiMoO₄与ZnIn₂S₄复合构建了NiMoO₄/ZnIn₂S₄ S-scheme异质结光催化剂。研究结果表明,NiMoO₄质量分数为10.7%时,复合材料(10.7-NiMoO₄/ZnIn₂S₄)具有较好的载流子分离效率,较低的界面电荷转移阻力和较大的电化学活性面积。在300 W氙灯照射下,其产氢速率可达29.04 mmol·g^-1·h^-1,约为单体ZnIn₂S₄(5.58 mmol·g^-1·h^-1)的5.20倍。自由基捕获实验及能带结构分析表明,NiM...     

溶剂热法制备TiO2/g-C3N4及其光催化性能

采用溶剂热法合成了可见光响应的TiO₂/g-C₃N₄复合光催化剂,并对TiO₂/g-C₃N₄进行质子化处理。通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附BET法、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、紫外-可见漫反射（UV-vis DRS）和荧光光谱（PL）等方法对样品进行了表征,并以甲基橙（MO）光催化降解为模型反应,考察了可见光下制备的样品的光催化性能。结果表明,多孔TiO₂纳米晶与g-C₃N₄形成具有"芝麻饼"形貌的复合结构;TiO₂/g-C₃N₄复合光催化剂的光吸收带边扩展到465 nm,较TiO₂出现明显红移;TiO₂与g-C₃N₄能带匹配耦合,有效地抑制了电子与空穴的复合;质子化处理过程能够提高可见光区吸收强度和电子的传导能力,增强了TiO₂的光催化活性。     

肖特基异质结Pt/Bi4O5Br2的制备及其光催化性能研究

以Bi₄O₅Br₂为前驱体,通过静电吸附辅助光还原法成功制备了低负载量（0.05%～0.50%,质量分数）且高分散Pt纳米粒子修饰Bi₄O₅Br₂光催化剂体系.对一系列Pt/Bi₄O₅Br₂样品进行了降解双酚A（BPA）活性测试,结果表明,0.20%Pt/Bi₄O₅Br₂样品在模拟太阳光照射30 min对BPA的降解效率达96%,远高于单一Bi₄O₅Br₂.通过一系列表征手段（XRD,SEM,TEM,XPS,UV-vis DRS,PL等）对催化剂的结构形貌、化学组分及光学性质进行了系统性研究.研究发现,0.20%Pt/Bi₄O₅Br₂复合物活性显著提高的主要原因归因于以下几点：第一,Pt作为电子捕...     

WO3/碳点/TiO2复合纳米材料的制备及其光致阴极保护作用研究

采用两步阳极氧化法制备了TiO₂纳米阵列（TNAs）,然后分别采用浸泡法和电沉积法在TNAs表面负载碳点层和WO₃层,得到WO₃/碳点/TNAs复合纳米光阳极（TCW）,并通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱仪（XPS）对其进行了表征。采用紫外可见漫反射光谱法（UV-Vis DRS）和电化学方法测定了TCW光阳极的光吸收和电化学性能,并评价了在模拟海水溶液中TCW对Q235碳钢的光致阴极保护作用。结果显示：与TNAs相比,TCW的吸收边从紫外光区（384 nm）扩展至可见光区（426 nm）,带隙宽度（E_g）从3.23 eV降低到2.91 eV,对光的吸收能力显著提升;可见光响应电流密度提高了6.85倍,达到157 μA/cm²。将TCW光阳极与Q235碳钢阴极耦合后,阴极表面的稳态光响应电流密度达到101 μA/cm²;与耦合前相比,其自腐蚀电位降低了0.41 V （vs.Ag/AgCl）,电化学电流噪声（ECN）振幅增大,腐蚀过程受到明显抑制。以上结果表明TCW对Q235碳钢具有优异的光致阴极保护作用。     

g-C3N4基异质结光催化剂研究进展

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一种典型的非金属n型聚合物半导体光催化剂.因其具有合适的带隙(2.7 eV),高的热稳定性和化学稳定性,较强的可见光响应等优良特性而被广泛关注.基于g-C₃N₄构建出2种或2种以上的半导体异质结,具有提高可见光利用率,增强氧化还原能力,促进光生载流子转移和分离等作用,因而成为一种提高光催化活性的可行和高效策略.综述了近年来g-C₃N₄基异质结的构建及其光催化机理的研究进展,并进一步展望了研究前景.     

CDPVC/Ag3PO4复合光催化剂的制备及性能研究

采用溶液浸渍法制备聚氯乙烯/磷酸银(PVC/Ag_3PO_4)复合微粒,经热处理使PVC脱除HCl得到PVC共轭衍生物/Ag_3PO_4(CDPVC/Ag_3PO_4)复合微粒,采用XRD,SEM,UV-vis DRS,PL和XPS等手段对CDPVC/Ag_3PO_4进行了分析表征。通过甲基橙在可见光下的降解反应,考察制备条件对CDPVC/Ag_3PO_4复合微粒可见光催化性能的影响。结果表明,CDPVC的复合有利于Ag_3PO_4微粒的分散,可以显著提高复合微粒的可见光吸收及光生电子-空穴的分离效率,当PVC占Ag_3PO_4的质量分数为0.03%、热处理温度为130℃、热处理时间为2h时,复合微粒表现出良好的可见光催化活性和稳定性。     

Ag_2CO_3/Ag_2O异质p-n结光催化剂的制备及其可见光光催化性能

采用光分解法成功在Ag2CO3颗粒上制备了Ag2CO3/Ag2O异质p-n结.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)和紫外-可见光分光光度计对样品的结构、形貌和光学性能进行表征.以甲基橙(MO)为模型污染物,考察Ag2CO3/Ag2O复合光催化剂在可见光下作用下的光催化性质.结果表明,Ag2CO3/Ag2O异质p-n结能够促进光生电荷的分离,有效提高了Ag2CO3的可见光光催化活性.光催化反应进行80 min后,Ag2CO3/Ag2O复合光催化剂对甲基橙降解率达到86%,而纯Ag2CO3只能降解51%的甲基橙.结果表明表面修饰Ag2O的Ag2CO3复合材料是一种高活性的光催化剂.     

可见光活性Ag/g-C3N4复合光催化剂的光还原制备及其光催化性能研究

以硝酸银与三聚氰胺为原料,采用简单的热解和光还原法制备出纳米银负载的复合可见光催化剂Ag/g-C₃N₄,并通过XRD、TEM、EDX、FT-IR、UV-vis、PL、XPS对样品进行表征,结果表明在所制备的Ag/g-C₃N₄复合光催化剂中纳米Ag粒径为5~15 nm,在g-C₃N₄载体上均匀分散。对不同质量分数的Ag/g-C₃N₄复合光催化剂的光催化评价结果表明：当Ag/g-C₃N₄的质量分数为25%时,样品25-PACN有较强的光吸收以及较低的电子空穴复合率而表现出最高的光催化活性,对罗丹明B的降解率达75%;5次循环实验后,25-PACN的活性仍在60%左右,稳定性较好。     

WO3纳米片的制备表征及其可见光下降解罗丹明B的研究

通过水热合成法制备氧化钨（WO₃）纳米片,采用扫描电子显微镜（SEM）、固体紫外漫反射（UV-vis）和X 射线光电子能谱（SEM-EDX）对WO₃纳米片进行表征,并通过实验研究了可见光下WO₃对溶液中罗丹明B（RhB）染料废水的光催化降解性能。实验结果表明：WO₃投加量为0.10g时,在150W氙灯模拟可见光照射4h条件下,对质量浓度为10mg/L,体积为100mL罗丹明B染料废水的光催化降解率达到88.3%。此结果说明制备的WO₃催化剂对罗丹明B染料废水具有良好的光催化活性。     

BiPO4/Ag3PO4新型可见光催化剂的制备及其性能研究

采用共沉淀法,在不同焙烧温度下,以AgNO3,Bi(NO3)3·5H2O和NaH2PO4为原料合成了一系列不同BiPO4与Ag3PO4掺杂比例的BiPO4/Ag3PO4复合型光催化剂,采用紫外可见漫反射光谱、扫描电子显微镜、荧光光谱等技术对所得光催化剂的光吸收区间、形貌、光致发光等性质进行了表征.结果显示,这些光催化剂能吸收400～500 nm波长的光,是一类新型的可见光催化剂.通过罗丹明B的可见光催化降解评价了该类光催化剂的活性.随着掺杂比例的增大,光催化活性依次减弱;随着焙烧温度的升高,光催化活性先增强后减弱.焙烧温度为350 ℃,BiPO4与Ag3PO4的摩尔百分比为5%的光催化剂活性最高,在40 min内可将200 mL浓度为12 mg/L的罗丹明B溶液完全降解.     

WO3/TiOF2复合催化剂的制备及其光催化性能研究

采用酞酸丁酯、氢氟酸、无水乙醇、钨酸钠和十六烷基三甲基溴化铵为原料,通过水热法制备了WO₃/TiOF₂复合光催化剂,用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、固体紫外漫反射（UV-vis DRS）、荧光光谱（PL）等分析手段对WO₃/TiOF₂复合催化剂进行了表征;利用罗丹明B的脱色降解研究了WO₃/TiOF₂复合催化剂的光催化性能;通过罗丹明B溶液的紫外可见吸收光谱（UV-Vis）变化研究了催化剂作用下罗丹明B的脱色机理。在加入0.1 g复合催化剂和模拟太阳光源照射下,初始质量浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液在2.5 h内降解了95.8%,光催化的性能优异,说明制备的WO₃/TiOF₂复合光催化剂有良好的太阳光催化应用前景。     

TiO2/SrTiO3复合薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶旋涂法制备多孔结构的TiO2/SrTiO3复合薄膜,研究TiO2/SrTiO3异质结薄膜结构对光催化性能的影响,并采用XRD、SEM等测试手段对样品的结构和形貌进行表征.结果表明:TiO2/SrTiO3复合薄膜的光催化效率高于单一的TiO2薄膜或SrTiO3薄膜,薄膜的结构组成对复合薄膜的光催化效果影响很大.采用"四层SrTiO3及一层TiO2"的结构组成时,复合薄膜对亚甲基蓝溶液的光催化效率最高,2h降解率为72.1%.     

Ag3PO4/ZnO复合物的制备及其降解甲基橙的研究

采用银氨辅助法合成了Ag_3PO_4,超声波分散法制备Ag_3PO_4/ZnO复合物,利用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行了表征.在超声照射下,讨论了煅烧温度、煅烧时间、照射时间和染料浓度等对甲基橙降解率的影响.结果表明:Ag_3PO_4/ZnO在煅烧温度为450°C,煅烧时间为60min,超声照射180min时,甲基橙降解率可达85.36%,高于纯ZnO时的降解率.     

MgFe_2O_4/TiO_2催化剂光催化还原CO_2的实验研究

CO2的化工利用是节能减排的方法之一。光催化还原CO2合成有用的化工产品,具有绿色化工的特点。采用溶胶-凝胶法制备MgFe2O4/TiO2催化剂,通过XRD、IR、UV-Vis、SPS、SEM、NH3-TPD和BET等表征手段,对催化剂的结构和光化学性质进行分析,对所制备的MgFe2O4/TiO2光电性质、微观结构以及光催化CO2合成甲酸的性能进行研究。结果表明:复合后的MgFe2O4晶型未发生改变,复合的光敏化作用使MgFe2O4吸收边蓝移,提高光生载流子分离效率,增大脱附峰面积和比表面积。在模拟日光灯照射下,MgFe2O4/TiO2光催化还原CO2的性能高于未复合的MgFe2O4催化剂。     

磷钨酸/TiO2催化剂的制备与光催化性能

为了研究磷钨酸/Ti O2复合催化剂制备条件对催化剂的光催化性能的影响,用溶胶凝胶法制备了磷钨酸掺杂纳米Ti O2复合催化剂(简称PW/Ti O2),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和BET比表面积等手段对PW/Ti O2进行了表征。以苯为气相有机污染物,考察了热处理温度、热处理时间以及磷钨酸掺杂量对PW/Ti O2的催化性能的影响以及催化剂的循环使用,结果表明:PW/Ti O2的催化性能均随着焙烧温度,焙烧时间以及磷钨酸掺杂量的增加是先增加后减少,当磷钨酸与二氧化钛配比为0.008 5∶1,焙烧温度为350℃,焙烧时间为2 h时,PW/Ti O2的催化性能最佳。PW/Ti O2的光催化效果明显好于Ti O2和HPW,但随着催化剂使用次数的增加,其对苯的降解效率逐渐减弱。