N，S，N-S共掺杂P25可见光催化降解酸性红B活性比较研究

为了提高P25的光催化性能,以尿素、硫脲和甲硫氨酸为改性剂,采用研磨共煅烧的方法分别制备了具有可见光催化活性的改性催化剂N-P25,S-P25和N,S-P25,利用扫描电镜和紫外-可见吸收光谱对改性光催化剂的性质进行了表征,同时考察了改性光催化剂在可见光下对酸性红B的降解性能。结果表明,N-P25,S-P25和N,S-P25改性光催化剂的光响应波长范围扩大,在紫外光区及可见光区均产生较强吸收;煅烧温度700℃,煅烧时间2.0h制得的N,S-P25催化活性最高,且在可见光条件下对酸性红B的降解符合表观一级反应动力学。研究证明,改性P25催化剂提高了P25在可见光条件下降解酸性红B的光催化性能,丰富了可见光催化降解染料废水的研究思路。     

TiO2微粒的掺杂改性与催化活性

用混合溶胶-凝胶法制备了Fe3+,Zn2+,Pd,Co2+,Ni2+,Cr3+等金属离子掺杂的二氧化钛复合微粒.以四环素降解为目标反应,研究了所制备的复合微粒光催化活性与选择性.并用IR、XPS、Raman光谱等技术,探讨了影响复合微粒光催化活性的原因.结果显示掺杂Fe3+、Zn2+的二氧化钛复合微粒对四环素降解具有很高的催化活性与选择性;掺杂Pd的复合微粒催化活性也有所提高.而Co2+,Ni2+,Cr3+等金属离子掺杂的二氧化钛复合微粒的催化活性呈下降趋势.研究认为Fe3+、Zn2+促进二氧化钛微粒光催化活性的原因是由于这些金属离子高度分散在二氧化钛基质中,使基质晶型发生畸变并形成Ti-O-M桥氧结构;这种结构使复合微粒表面缺陷和活性比表面积增加,有利于光生载流子的转移.同时,Ti/Fe复合微粒中Fe抖有利于活性·OH基团的形成.这些活性·OH基团插入有机物的C-H键中,最终导致有机物的完全降解矿化.另一方面,由于Fe3+,Zn2+,Pd特殊的电子构型,有利于浅度捕获半导体的光生电子,使光生电子-空穴对有效分离.而Co2+,Ni2+,Cr3+金属离子的电子构型易深度捕获光生电子,结果可能形成了电子-空穴复合中心;导致半导体的量子效率和催化活性下降.     

TiO2可见光催化活性的拓展及应用

 探讨了TiO₂的光催化反应机理及目前TiO₂光催化剂改性的5种方法,即掺杂改性、表面螯合与衍生、半导体复合、染料光敏化和导电聚合物包覆。综述了几种改性方法对TiO₂光催化活性的影响。探讨了改性TiO₂光催化氧化在实际中的应用,并展望了TiO₂光催化研发的趋势。     

微量Ag_3PO_4改性g-C_3N_4的可见光催化活性研究

采用一种简易方法制备了较低Ag3PO4含量的Ag3PO4/g-C3N4复合可见光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、荧光光谱(PL)和X射线光电子能谱(XPS)等对Ag3PO4/gC3N4进行了系统分析与表征。通过在Ag3PO4/g-C3N4存在条件下甲基橙的光降解反应,考察该催化剂的可见光催化活性。结果表明,所制备的复合材料中确实存在Ag3PO4,Ag3PO4的引入对gC3N4晶型结构没有明显的影响,但显著提高了其在可见光区的吸收能力和光生电子/空穴对的分离效率,提高了其可见光催化活性。     

环化聚丙烯腈/TiO_2纳米复合材料的制备及可见光催化活性

以钛酸四丁酯为钛源,在溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶胶过程中加入聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液,制备含有聚丙烯腈的TiO2凝胶,再经热处理得到环化聚丙烯腈/TiO2纳米复合材料。采用XRD,TEM,UV-vis,DRS,PL等方法对环化聚丙烯腈/TiO2纳米复合材料进行分析表征。以甲基橙为模型污染物,考察了该类纳米复合材料的可见光催化活性。结果表明,环化聚丙烯腈/TiO2纳米复合材料具有良好的可见光催化活性和稳定性;当聚丙烯腈与TiO2质量比为1︰300、热处理时间为1h、热处理温度为270℃时,该纳米复合材料表现出最佳的可见光催化活性。     

P25/SnO2复合催化剂光催化降解活性艳红X-3B的研究

采用溶胶-凝胶法制备P25/SnO2复合催化剂,以活性艳红X-3B溶液光催化降解反应为模型,研究各种因素对活性艳红X-3B光催化降解的影响.实验结果表明:P25/SnO2复合催化剂适宜用量为4g/L,溶液pH为6左右,活性艳红X-3B溶液初始浓度40 mg/L,加入H2O2 2 mL/L,60 min左右活性艳红X-3B降解率可达到95.8%,降解反应动力学符合一级反应.     

复盐分解法制备纳米二氧化钛及其光催化降解偶氮染料性能研究

采用复盐热分解法制备了纳米二氧化钛,对其形貌和晶相进行了分析。600~700℃热分解产物为单一的锐钛矿相,晶粒尺寸约为25 nm。以双胺绿B等大分子量的偶氮染料分子作为光催化降解模型,评价了其在通氧条件下的光催化活性。结果表明,600℃热分解得到的光催化剂活性最好,对初始浓度100 mg/L双胺绿B溶液,通氧条件下90min的降解率为100%,与Degussa P25相当。     

氮掺杂纳米TiO2的制备及其可见光催化活性的研究

以钛酸四丁酯为原料,尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂TiO2光催化剂.研究了溶胶液的pH,溶胶液的温度,N掺杂量以及焙烧温度对TiO2光催化剂催化活性的影响,并用XRD、UV-Vis、XPS等手段对催化剂性能进行了表征,考察了催化剂在可见光和紫外光下的催化活性.结果表明最佳的制备条件为:饱和尿素溶液的加入量为4 mL、溶胶液的pH为2.5、溶胶液的反应温度为40℃、焙烧温度为500℃.制得的N/TiO2催化剂为锐钛矿相、平均粒径为18.5 nm.该催化剂在钨灯可见光照射5 h后对亚甲基蓝溶液的去除率为41.8%,比同样条件下用纯TiO2高11.9倍.     

二氧化钛光催化剂的改性和机理的研究进展

对二氧化钛的光催化降解有机物分子的原理进行了分析,综述了影响二氧化钛光催化效率的因素,及近年来提高二氧化钛光催化效率的各种方法及其原理。     

具有可见光催化活性的含氮TiO2的制备及表征

以钛酸丁酯为钛源,尿素为氮源,采用水解法制得白色前驱物,450℃焙烧得到黄色掺氮TiO2粉末.采用XRD、元素分析、BET测定、UV-Vis和XPS对催化剂进行了表征.所制得含氮TiO2为锐钛矿相结构,晶粒大小为12.8 nm,比表面积为70.8 m2/g,N质量分数为0.32%.UV-Vis和XPS测试结果表明,N掺杂能使TiO2的吸收带边红移至400～550 nm的可见光区,N以Ti-N键的形式存在于TiO2品格中.以氙灯为光源模拟太阳光降解亚甲基蓝,对催化剂的可见光催化活性进行了测试,结果表明,制得的含氮TiO2具有较高的可见光催化活性,亚甲基蓝的降解率达93.7%.     

醇热法BiOCl微米球的制备及其性能研究

采用醇热法以Bi(NO3)3·5H2O、TiCl3和无水乙醇为原料合成了BiOCl微米球光催化剂.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)对样品进行表征,并估算出能隙大小约为2.58 eV.结果表明,该样品为球状物并且在降解染料上具有良好的效率,65mln以内对罗丹明B(RhB)的脱色率高达94％以上,优于P25在紫外光下的催化效果.     

纳米TiO2光催化降解DMF

研究了纳米TiO2(P25)光催化降解DMF水溶液,考察了初始浓度、溶液pH值、空气、H2O2、O3对DMF降解率的影响.结果表明在低浓度范围内,光催化降解DMF遵循L-H方程,表观反应速率常数k=33.3mg/(L·min),吸附速率常数K＝1.84×10-4L/mg,并通过静态吸附实验验证了P25表面对DMF的弱吸附特性,进而得出吸附过程是DMF光催化降解的控制步骤.pH值对DMF降解率影响较大,当pH值由11.0降为4.0时,DMF降解率由51.5%升高到71.0%.空气和H2O2的加入能够加速DMF的光催化降解,O3体系可以显著增强P25对DMF光催化降解效应,其降解率和降解效率分别是空气体系的1.5和2倍左右.     

介孔氧化硅负载纳米硫化镉光催化剂制备及其可见光氧化性能

在巯基预修饰的介孔氧化硅球孔道中原位生长纳米硫化镉(CdS)晶体,得到了介孔氧化硅负载的纳米硫化镉,并对其进行了表征.X射线粉末衍射图谱表明,得到的纳米硫化镉为六方晶相,其粒径被控制在2.6nm,在量子区域,与介孔氧化硅球最可几孔径大小一致.通过可见光下光催化降解有机染料和酚的实验,对介孔氧化硅负载的纳米硫化镉的光催化性能进行了研究.与体相硫化镉材料进行比较的结果表明,纳米硫化镉体现出了更高的光催化活性,紫外-可见漫反射吸收光谱表明,其高活性与其量子尺寸有关.     

焙烧P-25 TiO2光催化降解高浓度苯酚废水的研究

对P-25 TiO2光催化剂在空气气氛中进行程序升温热处理，用于对高浓度苯酚废水的光催化降解．考察了焙烧温度、催化剂用量、溶液pH和H2O2对光催化降解苯酚的影响，并采用XRD和BET方法对各种温度焙烧的P-25 TiO2进行了表征．结果表明，500℃焙烧的P-25 TiO2光催化降解苯酚效率最高，适宜的晶相结构是500℃焙烧的P-25 TiO2光催化剂表现出较高催化活性的原因．苯酚在催化剂用量为2．0g／L、pH为7．0左右时降解较为适宜．HiO2对苯酚的光催化降解影响显著，在溶液中加入少量H2O3可大幅度提高光催化降解苯酚效率．     

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%.     

AgCl/Bi25FeO40复合材料制备及光催化性能

采用水热-超声化学法制得负载不同质量分数AgCl的AgCl/Bi₂₅FeO₄₀复合材料,通过XRD,SEM-EDS,UV-Vis DRS和PL光谱等表征手段对复合材料的微观形貌、晶相组成、光吸收性能等进行了表征,并进行了光催化降解罗丹明B实验.结果表明,Bi₂₅FeO₄₀呈正立方体结构,直径0.8～10μm, AgCl直径90～130 nm,均匀负载在Bi₂₅FeO₄₀上.二者的复合扩宽了光响应范围,提高了Bi₂₅FeO₄₀光催化活性.投加0.1 g AgCl/Bi₂₅FeO₄₀降解100 mL质量浓度为15 mg/L罗丹明B溶液,当负载的AgCl质量分数为51.48%时,降解效果最佳,75 min降解率达到94.4%,90 min可以完全降解罗丹明B.此外,对AgCl/Bi₂₅FeO₄₀的降解机理进行了分析,认为h^...     

金属离子掺杂对TiO_2光催化活性影响的研究进展

在参考近年来国内外光催化领域文献资料的基础上,综述了金属离子修饰T iO2技术研究新进展.从离子修饰机理角度解释了离子修饰提高T iO2光催化活性的原因,进一步阐述光催化技术面临问题及发展前景.     

负载氧化亚铜可见光催化分解亚甲基蓝

报道了漂珠负载氧化亚铜可见光催化分解亚甲基蓝溶液。研究不同条件对分解亚甲基蓝分解速率的影响,找到了负载氧化亚铜可见光催化降解亚甲基蓝的最优化条件。