Y2O3-Bi2O3催化剂制备及其可见光催化降解2,4-二氯苯酚的研究

采用高温固相法合成一系列不同质量比的Y2O3-Bi2O3复合可见光复合催化剂,在日光色镝灯照射下,以2,4-二氯苯酚的可见光催化降解为目标反应,研究了Bi/Y质量比及焙烧温度对Y2O3-Bi2O3复合催化剂的结构及活性的影响.结果表明,复合光催化剂Y2O3-Bi2O3的最佳焙烧温度1023 K,焙烧时间2.5 h,最佳...     

Co3O4/g-C3N4复合光催化剂降解罗丹明B的研究

为提高石墨相氮化碳(g-C3N4)的光催化性能,采用3D花状ZIF-Co与g-C3N4混合热处理的方法制备了3D花状Co3O4/g-C3N4复合光催化剂,并将其用于光催化降解罗丹明B模拟染料废水。结果表明:当ZIF-Co与g-C3N4的质量比为5%时,制备的Co3O4/g-C3N4的光催化性能最佳,在可见光下照射30 min,其对罗丹明B的降解率可达90%以上,且该催化剂的重复稳定性好。在降解罗丹明B的过程中活性基团的作用顺序为·O2->h+>·OH。     

磁性可见光催化剂Ce-BiVO_4/Fe_3O_4的制备及性能研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O、NH_4VO_3和Ce(NO_3)_3·6H_2O为原料,Fe_3O_4为磁基质,通过水热-超声辅助原位法合成了CeBiVO_4/Fe_3O_4复合光催化剂,利用XRD、UV-Vis-DRS、FT-IR等对催化剂进行了结构表征;以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,利用单因素变量法考察了催化剂反应条件对光催化性能的影响。结果表明,催化剂中BiVO_4以单斜晶相和四方晶相混合存在,稀土Ce的掺杂拓宽了BiVO4的光谱响应范围并增强了其可见光吸收能力,在Ce-BiVO_4/Fe_3O_4催化剂的质量浓度为1. 5 g/L、反应体系pH=7和可见光下反应90 min的条件下,对25 mg/L的MB降解率达97. 3%。该催化剂重复使用3次后,对MB的降解率仍可达80%以上;该催化剂对其他3种染料也表现出良好的降解能力。     

AgBr-Ag3PO4-CSs三元复合光催化剂的制备及性能

以AgNO_3、KBr、Na_2HPO_4和碳球(CSs)为原料,通过共沉淀法制备了高活性的AgBr-Ag_3PO_4-CSs三元复合光催化剂。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和X射线光电子能谱等对复合催化剂的结构、形貌、光吸收范围及价态进行了表征,通过可见光下降解罗丹明B(RhB)和苯酚对复合催化剂的性能进行了考察。结果表明:以CSs为载体,将AgBr和Ag_3PO_4负载在CSs上,当n(AgBr):n(Ag_3PO_4)=4:100时,所得的4%AgBr-Ag_3PO_4-CSs复合催化剂光催化效果最佳,可见光照50 min时,对RhB的降解率达到99.3%;光照60 min时,降解率达到99.5%,几乎降解完全。对苯酚也具有超强的降解能力,捕获剂实验表明空穴为主要活性物种,并且所制备的复合光催化剂循环使用5次后时仍具有较高的光催化活性。     

还原氧化石墨烯膜负载Co3O4活化过硫酸氢钾降解罗丹明B

以RGO(还原氧化石墨烯膜)为载体,采用水热法制备RGO/Co₃O₄高效复合催化剂。通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)和XPS(X射线光电子能谱仪)等手段对复合催化剂的结构、形貌和化学组成等进行表征,并以RhB(罗丹明B)为降解物评价复合催化剂活化PMS(过硫酸氢钾)的反应活性。另外,考察了PMS质量浓度、RhB初始质量浓度、pH值及温度对催化剂活化PMS降解RhB的影响。结果表明：在PMS质量浓度为100 mg/L、RhB初始质量浓度为10 mg/L、pH值为7、温度为25℃时反应18 min对RhB降解率为98%。自由基捕获实验结合ESR(电子顺磁共振)结果表明体系中同时存在SO₄^-·和HO·2种活性自由基。循环实验结果显示催化剂经过5次循环使用后对RhB的降解率仍保持90%以上,显示优异的循环稳定性。     

g-C3N4/CQDs光催化材料的制备及性能

采用高温热解法制备了石墨相氮化碳(g-C_3N_4),将其与碳量子点(CQDs)进行水热复合,得到g-C_3N_4/CQDs复合光催化剂。采用SEM、TEM、FTIR、XRD、UV-Vis/DRS、XPS、N2吸附-脱附等温线手段对制备的复合光催化剂进行了表征,以罗丹明B(Rh B)为模拟污染物,考察了g-C_3N_4/CQDs的可见光催化活性及稳定性。结果表明:与g-C_3N_4相比,g-C_3N_4/CQDs对可见光吸收强度增加,同时其吸收波长向可见光区发生红移;当CQDs含量为1.5%(以g-C_3N_4质量为基准)时,所得g-C_3N_4/CQDs光催化材料的催化活性最佳,其对Rh B的光催化降解率是54.5%,是g-C_3N_4光催化降解率的1.38倍,化学反应动力学拟合相关系数R2=0.9982。且g-C_3N_4/CQDs循环使用3次后,其催化降解率仍保持在50%以上。光催化机理研究表明,空穴(h+)、超氧阴离子自由基(·O2–)、过氧化氢分子(H2O2)和羟基自由基(·OH)都是光催化过程中的主要活性物种,四者氧化作用大小依次为:h+·O2– H2O2·OH。     

AgBr/Ag_3PO_4的制备及光催化性能研究

以Ag3PO4为前体,采用原位离子交换法制备了Ag Br/Ag3PO4光催化剂,以甲基橙为模型污染物,研究了其可见光催化降解性能。考察了物料配比、甲基橙初始质量浓度和催化剂用量对光降解的影响,以及材料的循环使用性及降解机理。结果表明:复合催化剂对甲基橙的降解性能优于Ag3PO4,物料比为1∶1时所得催化剂的性能最好。在甲基橙为5 mg/L、催化剂用量为2 g/L时,光照30 min降解率可达96%以上。该复合催化剂可重复使用。空穴和羟基自由基是该光降解反应中的主要活性物种。     

金属Ag负载于X状CeO_2的制备及可见光催化性能

以三氯化铈(CeCl_3)和尿素(CO(NH_2)_2)为原料,采用水热法制备X状CeO_2(X-CeO_2),利用光沉积法制备Ag负载于X-CeO_2的负载型催化剂Ag/X-CeO_2。考察了X-CeO_2的制备参数和催化剂Ag/X-CeO_2对罗丹明(RhB)的可见光催化降解性能。结果表明:在Ce~(3+)/urea摩尔比1:6、Ce~(3+)/表面活性剂(PVP)质量比1:3、反应温度160℃和反应时间60min条件下制备出长度20μm、宽度4μm的X-CeO_2。金属Ag能够改善X-CeO_2的可见光催化活性,Ag负载量8%的催化剂8-Ag/CeO_2对RhB呈现出最好的光降解活性,循环使用5次后光催化活性轻微降低。这是因为金属Ag粒子的表面等离子体共振效应和Ce~(4+)/Ce~(3+)氧化还原对的协同作用提高了光生电子的快速移除和实现光电电子一空穴对的高效分离。     

前驱体对熔盐法合成Bi2WO6光催化剂及其性能的影响

分别以Bi(NO3)3和Na2WO4溶液直接混合所得沉淀、加氨水所得沉淀及Bi(NO3)3×5H2O+Na2WO4×2H2O为前驱体,采用熔盐法合成Bi2WO6光催化剂粉体,研究了不同前驱体所制粉体的物相、形貌,以其为催化剂,在可见光照射下降解罗丹明B溶液. 结果表明,用后二者为前驱体均可得到薄片状纯相Bi2WO6粉体. 加氨水所得沉淀为前驱体所制Bi2WO6粉体的光催化性能最好,在可见光照射下对0.01 mmol/L RhB溶液的降解率在60 min内达99%.     

g-C_3N_4/BiFeO_3复合可见光催化剂的制备及其光催化性能

采用微波溶剂热法和简单的固相热分解反应成功制备了g-C_3N_4/BiFeO_3/BiFeO_3复合可见光催化剂,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术对所制备的催化剂进行了表征。结果显示,复合可见光催化剂保持BiFeO_3的钙钛矿结构,g-C_3N_4/BiFeO_3只是复合在BiFeO_3的表面,没有改变BiFeO_3的晶体结构;UV-Vis DRS测试显示,g-C_3N_4/BiFeO_3/BiFeO_3的吸收带边发生了红移,可见光吸收能力得到提升。g-C_3N_4/BiFeO_3和BiFeO_3形成的异质结结构,很好地抑制了光生电子-空穴对的复合率;以罗丹明B为目标降解物,研究了催化剂的可见光催化性能。结果表明,g-C_3N_4/BiFeO_3和BiFeO_3的复合可以显著地提高催化剂的可见光催化活性;在g-C_3N_4/BiFeO_3的掺入量为15%时,g-C_3N_4/BiFeO_3/BiFeO_3对罗丹明B的可见光催化降解率可以达到93.62%。     

可见光驱动Ag_3PO_4催化剂的可控制备及活性评价

以AgNO3和Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4为原料,采用简易液相沉淀法可控制备3种Ag3PO4光催化剂,采用XRD、FE-SEM、UV-Vis、FTIR及BET表征。以罗丹明B为目标污染物,评价样品的可见光催化活性。结果表明,采用Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4制备Ag3PO4,样品的结晶度逐渐增加,粒径逐渐增大,3种样品均能吸收可见光,去除水体中罗丹明B的反应速率常数分别为0.03,0.10,0.15 min-1。以Na2HPO4为原料可获取高产率、高活性Ag3PO4光催化剂。真实太阳光照射下,Ag3PO4光催化剂可重复利用。单质银的产生降低了催化剂的光催化活性。     

g-C3N4/Bi2MoO6复合光催化剂的制备及性能研究

结合热缩聚法和水热法制备了g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合光催化剂,利用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附-脱附曲线、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、光致发光光谱（PL）等分析测试技术对材料的结构和性能进行了表征,研究了材料光催化降解罗丹明B（RhB）的效果。结果表明,与纯Bi₂MoO₆相比,g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料提高了对可见光的吸收能力,减小了带隙宽度,在可见光激发下提高了降解RhB的光催化活性。其中,5% g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料对RhB的降解率最高,在可见光照射180 min对RhB的降解率为93%;而同样条件下Bi₂MoO₆对RhB的降解率为58%。重复性实验表明,复合材料在RhB光降解过程中是稳定的,具有较好的应用潜力。     

N-TiO2/Ti3C2复合材料的原位合成及其光催化性能

以钛碳化铝、氢氟酸、氟硼酸钠为原料，以尿素为氮源，通过简单的溶剂热反应，在高导电性的Ti3C2 MXenes（二维过渡金属碳化物）纳米片上原位生长氮元素掺杂的TiO2纳米片，合成了二维N-TiO2/Ti3C2光催化复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪、光致发光光谱仪等对催化剂样品进行了结构表征。结果表明，在可见光照射下，N-TiO2/Ti3C2复合材料对罗丹明B（RhB）表现出较好的光催化降解性能，其降解速率是纯TiO2的8.41倍，在150min内，罗丹明B降解率达到96.3%。这主要是由于氮元素的掺杂缩小了TiO2的带隙，将光响应范围扩展到可见光区域。同时，TiO2纳米片的原位生长使其与具有优异电导率的Ti3C2 MXenes纳米片形成了紧密的接触界面，促进了光生载流子的分离和迁移。自由基捕获实验和电子自旋共振测试结果显示，•O2-和•OH是N-TiO2/Ti3C2光催化体系降解罗丹明B的主要活性物种。此外，N-TiO2/Ti3C2复合材料具有良好的稳定性和可重复利用性。     

有机酸介导合成WO3/g-C3N4及其光催化性能

采用水热法制备了WO3/g-C3N4复合物,并探讨了草酸、柠檬酸、乙酸和水杨酸对复合物结构、形貌及催化活性的影响。结果表明,复合物中棒状WO3分布在片层状的g-C3N4上,二者结合紧密形成异质结构。以1 mol/L草酸为介导剂制备的WO3/g-C3N4的光催化活性最佳,当WO3和g-C3N4质量比为1∶1时,可见光下反应210 min,对罗丹明B的降解率达97.46%。自由基捕获实验表明,光催化反应活性基团排序为·O2->h+>·OH。经推测,光催化降解机制符合Z型机制。     

水热法制备Y2O3:Eu3+微米棒及其荧光性能表征

利用水热法制备了Y2O3和Y2O3:Eu3+,探讨了反应温度、反应时间及氢氧化钠溶液浓度对产物晶型的影响,确定了生成较好晶型的反应条件为：反应温度180℃,反应时间24 h,氢氧化钠溶液浓度2 mol/L. 研究了Y3+和Eu3+的配比对Y2O3:Eu3+荧光性能的影响. 结果表明,当n(Y3+):n(Eu3+)的比例为100:5时,其荧光强度最佳. TEM分析表明,Y2O3:Eu3+粉末具有直径约0.2~0.6 mm、长度为几到十几微米的棒状结构.     

Electrochemical oxidation of Rhodamine B with cerium and sodium dodecyl benzene sulfonate co-modified Ti/PbO2 electrodes:Preparation,characterization, optimization,application

Regulation of the electronic structure and interface property becomes a major strategy in the preparation of electro-catalyst. This paper reports the synthesis of cerium (Ce) and sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS) co-modified Ti/PbO2 electrodes (Ti/PbO2-Ce-SDBS). Ce and SDBS could greatly change the elec-tronic structure and interface property of PbO2. Ti/PbO2-Ce-SDBS exhibited excellent electrocatalytic activity and stability in Rhodamine B (RhB) electrocatalytic oxidation reaction. The improved electrocat-alytic activity associates with the synergistic effect of electronic and interface factors. In the electrochem-ical degradation of RhB, the removal efficiencies of RhB and COD are about 0.880 and 0.694 respectively after the electrolysis of 220 min with Ti/PbO2-Ce-4-SDBS-40, which are higher than the contrast Ti/PbO2 electrodes. In the meantime, the accelerated lifetime of Ti/PbO2-Ce-4-SDBS-40 is more than 6.2 times than that of Ti/PbO2.     

银对BiVO_4光催化性能的影响

采用溶剂热法制备单斜晶型BiVO4,研究银对BiVO4光催化活性的影响。BiVO4光催化降解罗丹明B的效率低,而Ag+的加入大大增强BiVO4光催化降解罗丹明B活性,归结于Ag+的存在抑制BiVO4光生电子-空穴的复合。XRD、TEM和EDS证实回收的BiVO4表面沉积金属银,形成Ag/BiVO4复合材料。Ag/BiVO4的光催化活性强于BiVO4。引入的银起到双重促进BiVO4光催化降解罗丹明B的作用。