软模板法合成纳米Cu_2O及其光催化研究

采用不同分子量的聚乙二醇(PEG)形成不同大小的胶束为模板,在室温下碱性沉淀制备出多孔性的氧化亚铜纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成产物的晶体结构和微观形貌进行表征,以甲基橙和刚果红的光催化降解为模型,评价了不同分子量聚乙二醇所制备氧化亚铜的光催化性能。结果表明,添加分子量35000的Cu2O对30 mg/L甲基橙催化降解效果最好,40 min达91.49%;添加分子量为200的Cu2O降解30 mg/L的刚果红30 min暗反应后,吸附降解率达95.11%;添加分子量3 5000的Cu2O循环使用4次降解率保持在94%以上。     

Cu_2O光催化氧化处理甲基橙废水的效能分析

在太阳光下采用Cu2O光催化剂处理不同质量浓度的甲基橙废水.实验结果表明,Cu2O光催化可以高效降解甲基橙.在反应6 h后,COD质量浓度为392.05 mg/L的甲基橙废水COD降至17mg/L以下,去除率高达95.7%;随着质量浓度的升高,COD去除率略有下降,当COD质量浓度为1264.2 mg/L时,COD去除率降至87%.Cu2O降解甲基橙的最佳投加量为0.6 g Cu2O/g甲基橙.     

Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2协同催化氧化降解甲基橙

考察pH值、温度、H2O2、Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)添加量对Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2催化氧化降解甲基橙(MO)的影响。提出了羟基自由基降解甲基橙的机理,并通过数据处理得到了甲基橙的降解动力学模型。研究结果表明:Cu(Ⅱ)和Fe(II)对甲基橙的降解存在协同催化效应,处理200 mL质量浓度为1.5 g/L的甲基橙模拟废水的最佳催化氧化条件为:pH 3.0,温度60℃,过氧化氢(体积分数30%)10 g/L,硫酸铜4.0 g/L,硫酸亚铁0.1 g/L,反应速率常数0.943 min-1;Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2催化体系对甲基橙的降解速率高,5 min即可实现对甲基橙的完全降解。     

CeO_2纳米球的制备及其降解甲基橙反应性能

以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,采用水热合成法制备了Ce O2纳米球催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线粉末衍射、扫描电镜等技术对其进行了表征,并以甲基橙(MO)为模拟污染物评价了Ce O2纳米球的光催化性能,探讨了催化剂加入量、甲基橙初始浓度、p H值、H2O2的添加对Ce O2纳米球光催化性能的影响。结果表明,采用水热合成法制备了Ce O2纳米球光催化活性高于尿素共沉淀法制备的Ce O2纳米粒子;当甲基橙的初始浓度为10 mg/L,催化剂用量为1 g/L,p H值6.2,光照3 h后,甲基橙降解率为75%。     

BrO_3~-离子对TiO_2光催化性能影响的研究

TiO_2因其活性高、价格低廉、性质稳定等特点已成为环境净化开发应用方面最有价值的光催化材料之一。但由于TiO_2光谱响应范围窄,只能利用紫外光,对太阳能的有效利用率低。因此,需要改变反应条件以拓宽光响应范围和增强其光催化性能。论文以甲基橙为目标降解物,研究在紫外光和可见光下的反应体系中,添加Br O3-的阴离子对TiO_2光催化性能的影响。结果表明:在紫外光和可见光下,当溶液初始p H为3、TiO_2投加量为2.0g/L,添加Br O3-浓度为6mmol/L时,对TiO_2光催化降解甲基橙都有促进效果,反应速率增大,反应时间缩短。且在可见光下,未添加Br O3-时TiO_2光催化降解甲基橙的降解率仅为20%;添加Br O3-后降解速率提高50倍以上,反应进行至35min时甲基橙可以完全降解。     

Ti掺杂Bi2O3的光催化性能

采用溶胶—活性炭浸渍法制备了掺杂不同比例Ti的Bi2O3粉体光催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、BET比表面积测试法(BET)、扫描电镜分析(SEM)、紫外—可见光漫反射谱(UV-Vis DRS)等技术对其进行了表征。表征结果显示,掺Ti的Bi2O3样品在紫外区有比纯Bi2O3更强的吸光性能。通过对甲基橙在紫外光(λmax=365 nm)下的降解实验评价光催化剂的光催化活性,考察不同钛掺杂量及不同焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,当光催化剂中钛掺杂摩尔百分含量为3%,焙烧温度为300℃,其光催化活性最好。当催化剂用量为2 g/L时,在120 min内,对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液进行光催化降解,其降解率达96.4%。     

Cu掺杂ZnO纳米粒子可见光催化降解甲基橙

采用液相和固相两种方法,制备出Cu掺杂ZnO纳米粒子,并利用XRD、TEM和TG-DTA等技术对其进行表征和分析.通过在可见光下对甲基橙进行光催化降解,探讨不同的制备方法、铜掺杂量、焙烧温度、催化剂浓度、溶液pH等因素对甲基橙降解率的影响.结果表明,采用固相法、焙烧温度为450℃,Cu掺杂量为1%,催化剂用量为0.67g.L-1,甲基橙溶液(20mg.L-1)的pH为6.0时,光催化剂对甲基橙的降解效果最好,其降解率达89.70%.     

光催化过程中氧及过氧化氢对氧化钛的效应

由TiO2、TiO2/H2O2、H2O2以及在水溶液中通入空气等光催化条件组成几种不同的光催化体系,在254nm、2.4mw/cm2紫外条件下,光催化降解甲基橙染料,研究光催化过程中氧与过氧化氢对氧化钛光催化的协同作用,实验结果表明氧化钛光催化降解甲基橙染料时,在0.1%的氧化钛水溶液中添加0.02%的过氧化氢,能够提高甲基橙的光催化降解速率6倍以上;通入5L/min的空气,由于氧分子与氧化钛表面电子的作用,减少了光催化过程中的电子与空穴的复合几率,增加了活性羟基自由基的生成,也能够提高光催化速率3倍以上.     

Dawson结构磷钨酸的电化学及光催化性能研究

制备了Dawson结构磷钨酸(H6P2W18O62.13H2O),通过UV-Vis及电化学方法分别对其结构和电化学性能进行了表征.以甲基橙溶液(MO)为模拟工业染料废水,研究Dawson结构磷钨酸在紫外光照射下催化剂的光催化性能.研究结果表明,在pH值2时,催化剂表现出较强的氧化还原能力;在优化条件下,即催化剂用量为1.5 g/L、甲基橙初始浓度为10 mg/L、紫外光照时间为120 min时,甲基橙降解率为93.83%.     

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％．     

电化学沉积法制备Cu_2O/CS纳米复合材料的机理研究

采用沉淀析出法,通过加入去溶剂化试剂硫酸钠制备壳聚糖(CS)纳米粒子;通过电化学沉积法制备了Cu2O/CS纳米复合材料.研究表明,随着反应条件的改变,Cu2O能够在CS纳米颗粒上形成针状或球形等不同形貌.电化学沉积机理通过透射电子显微镜、X射线光电子能谱技术对二者的结合机制进行了探讨,为Cu2O/CS纳米复合材料的制备和应用研究提供了理论依据.     

Co-BiVO4的制备及其用于光催化降解含酚废水的研究

以Bi(NO3)3.5H2O、NH4VO3和Co(H3CO2)2.4H2O为原料,采用水热法合成光催化剂Co-BiVO4,并对其进行了XRD、UV-visDRS表征。以模拟含酚废水为目标物,以不同的催化剂、光源、催化剂的量及通气量为考察对象,研究了Co-BiVO4催化剂的光催化性能。结果表明,Co-BiVO4在光源为金卤灯(400 W),前驱物pH=7,光照时间60 min左右,催化剂用量1.0 mg/mL,通气量为200 mL/min的条件下,对模拟含酚废水的降解率可达到95%以上。     

湿化学法制备ZnO纳米流体

采用湿化学法成功制备了氧化锌（ZnO）纳米流体。用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对ZnO纳米颗粒的成分、分散性、形貌和粒径进行了分析表征;研究了醇水比（丙二醇（PG）／水）、乙酸锌浓度、反应时间、分散剂等因素对纳米流体分散稳定性和ZnO粒径的影响。结果表明,以乙酸锌（（CH3COO）2Zn·2H2O）为锌源,以氢氧化钠（NaOH）为碱源,V（丙二醇）：V（水）=3：2,乙酸锌浓度为0．1mol·L^-1,反应时间0．5h,聚乙二醇2000（PEG2000）加入1％（m（PEG2000）／m（乙酸锌）=1％）时为最佳工艺条件,产物氧化锌颗粒大小在20～30nm,分散性好,解决了团聚问题,可以稳定较长时间。     

纳米氧化亚铜的溶剂热合成和对亚甲基蓝的催化降解

以Cu(NO3)2·5H2O为铜源,乙醇为溶剂和还原剂,蒸馏水为助溶剂,用溶剂热法可控合成了纳米级铜和氧化亚铜.利用X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对合成产物进行了表征,发现纳米氧化亚铜能高效降解亚甲基蓝.     

Bi2O3/Bi2WO6复合物的制备及其光催化活性

以Na2WO4·2H2O和Bi（NO3）3·5H2O为原料,采用机械球磨和煅烧两步法制备Bi2O3/Bi2WO6复合物。通过XRD和DRS对产物进行表征,研究制备条件（如球磨时间、煅烧时间）对复合物组成结构的影响。在可见光的照射下,以Bi2O3/Bi2WO6催化剂光催化降解罗丹明B溶液,结果表明,光照2 h后Bi2O3/Bi2WO6对罗丹明B的降解率达到98%。     

TiO2纳米纤维的制备及其对刚果红的光催化降解性能

以TiO₂粉体为前驱体,用水热法制备了TiO₂纳米纤维,用扫描电镜、x-衍射和红外光谱对产物进行了表征,考查了合成产物对刚果红溶液的光催化降解性能.结果表明：合成产物属锐钛矿相TiO₂,产物结晶完好;TiO₂粉体和纤维对刚果红水溶液的降解率分别为89.1%和97.4%.     

纳米Cu2O及其复合物的制备及光催化性能研究

采用化学沉积法制备Cu2O粉体,并且制备了TiO2-Cu2O复合粉体。以制备的纳米Cu2O为光催化剂,对亚甲基蓝溶液进行光催化氧化降解。通过紫外一可见分光光度计考察了H2O2的加入量、亚甲基蓝的初始浓度及复合样品对降解性能的影响。结果表明,当H202的用量在5mL／30mL,亚甲基蓝的初始浓度为10mg／L时降解效果最好;复合粉体的催化效率远高于Cu2O的光催化效率。     

Fe_3O_4@Au核壳结构的制备及在苯乙烯环氧化中的研究

以FeCl3·6H2O为铁源,乙二醇为还原剂,聚乙二醇为表面活性剂,在200℃水热条件下制备平均粒径约为300 nm的介孔Fe3O4.以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为偶联剂对Fe3O4进行改性,室温超声下用柠檬酸钠将Au3+还原为Au0,制备了Fe3O4@Au核壳材料.利用扫描电镜(SEM),N2-吸附-脱附等温线,X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外对核壳材料进行表征,结果表明,比表面为95.56 m2/g、孔径为5.67 nm,Fe3O4表面被金均匀涂层,其具有较好的光催化环氧化选择性.     

静电纺丝制备Ag/ZnO复合材料及其光催化性能研究

以PVP为载体,乙酸锌(Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)和硝酸银(AgNO₃)为原料,采用静电纺丝与煅烧相结合的方法制备了一系列银掺杂量不同的ZnO复合纳米材料.用SEM、FTIR、XRD对煅烧前后的纤维形貌和结构进行表征.以刚果红为目标降解物,考察了煅烧温度和Ag掺杂量对Ag/ZnO复合纳米纤维的光催化活性的影响.结果显示,煅烧温度和Ag掺杂量对复合纳米材料的催化活性影响显著,600 ℃煅烧3 h制得的Ag掺杂摩尔分数为6%的Ag/ZnO复合纳米材料,经155 W紫外灯照射210 min后对40 mg·L^-1刚果红溶液降解率可达99%以上.催化剂重复利用4次后对刚果红的催化降解率仍可保持在94%以上.     

TiO_2/SiO_2复合材料的制备及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯和正硅酸乙酯为主要原料,用两步溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2复合材料,并对其光催化降解活性艳红X-3B溶液的性能进行了研究,考察了Ti∶Si摩尔比、焙烧温度、初始浓度和催化剂用量对其光催化降解率的影响。结果表明,当n(Ti)∶n(Si)=6∶1,焙烧温度为500℃时TiO2/SiO2复合材料的光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2的光催化活性有明显提高;相同条件下,降解率随溶液初始浓度的升高而降低,催化剂用量存在最佳值,25 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为1.6 g/L。