BiPO4/g-C3N4异质结光催化剂的制备及其光催化性能

以BiPO₄和g-C₃N₄为前驱体，采用混合法制备了BiPO₄/g-C₃N₄复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和荧光光谱(PL)等技术对BiPO₄/g-C₃N₄复合光催化剂的物相晶型、微观形貌以及光催化性质进行了表征。以甲基橙(MO)溶液为模拟染料溶液，对BiPO₄/g-C₃N₄复合光催化剂的光催化活性和循环使用稳定性进行评价，并对其光催化降解MO染料溶液机理进行了探究。结果表明：一维BiPO₄纳米棒锚定在二维g-C₃N₄纳米片表面形成异质结，拓宽了光谱范围，提高了对可见光的响应强度，抑制光电子-空穴的复合，提高了光催化活性。可见光照射3...     

Cu(CF3SO3)2/g-C3N4的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解

先以三聚氰胺为前驱体,制备g-C₃N₄粉末,再采用溶剂热法制备Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合光催化材料。考察Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合光催化材料在可见光下催化降解亚甲基蓝的性能,并对其进行光催化动力学分析。结果表明,制备的Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合样品呈管状结构,对亚甲基蓝的降解过程符合一级动力学方程。其吸附性能远高于g-C₃N₄,150 min对亚甲基蓝的降解率达到96.6%;在重复使用4次后,对亚甲基蓝的降解率仍然可以保持84.3%。     

g-C3N4掺杂TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用直接热聚合法和溶胶-凝胶法分别制备石墨相氮化碳(g-C3N4)和二氧化钛活性炭复合材料(TiO₂/AC)两种前驱体，再通过两步法制备石墨相氮化碳掺杂二氧化钛活性炭复合光催化剂(g-C₃N₄/TiO₂/AC)。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及瞬态荧光光谱(PL)等方法对g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂进行表征；以亚甲基蓝(MB)作为模拟染料，探究g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂的暗吸附性能、光催化降解性能、循环使用性能和光催化降解反应动力学，并对反应机理进行探讨。结果表明：g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂具有较好的层状结构，且对可见光具有较好的吸收，在加入量为2.0 g/L时，其对MB的暗吸附率和光催化降解率...     

基于双层微纳米纤维膜的气液固三相体系构建及其光催化性能

为提升石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的光催化降解性能,通过静电纺丝技术制备了亲疏不对称的双层纳微纤维膜,其中疏水层为聚苯乙烯纤维膜,亲水层为以聚丙烯腈/聚乙烯吡咯为载体的g-C₃N₄/酞菁铁(FePc)异质结催化膜,对其表面形貌、化学结构和光吸收性能进行表征,并考察了对染料废水的光催化降解作用。结果表明:水接触角分别为140°和12°的疏水层和亲水催化层可紧密结合,其中催化层中g-C₃N₄和FePc在纤维膜上分布均匀,且FePc的引入将纤维膜的光吸收范围拓展至800 nm;在染料的光催化降解中,疏水层可作为气体通道将空气中的O₂传输至亲水催化层,从而形成气液固三相接触的反应体系,有效促进O₂对g-C₃N₄导带光生电子的俘获,使其光催化活性较常规二相体系提升3.1倍。     

树脂软模板修饰铁掺杂g-C3N4光催化剂的制备及性能

采用一步熔融法,将三聚氰胺甲醛树脂MF与铁元素一同掺杂到纳米g-C₃N₄上,成功获得树脂软模板修饰铁掺杂g-C₃N₄新型复合光催化剂g-C₃N₄/MF/Fe。采用X射线多晶衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外漫反射光谱(UV-vis)等多种手段对掺杂前后的复合光催化剂进行了表征。以罗丹明B为染料模型,研究了复合催化剂的染料降解性能。结果表明,将MF树脂与铁元素一同掺杂到g-C₃N₄上,复合光催化剂对罗丹明B有优异的降解能力,40 min可以实现染料完全降解,催化剂的禁带宽度由2.63 eV降低至1.43 eV。     

碳掺杂氮化碳光催化活化过硫酸盐处理AOX的研究

本研究采用葡萄糖和三聚氰胺为原料,通过一步共热解法成功制备了碳掺杂石墨相氮化碳(Glucose-g-C₃N₄);采用紫外-可见漫反射光谱(DRS)和荧光光谱(PL)分析Glucose-g-C₃N₄的光吸收性能和电子-空穴对分离能力;并利用Glucose-g-C₃N₄光催化处理可吸附有机卤化物(AOX)的模拟物4-氯苯酚(4-CP)。结果表明,相较于石墨相氮化碳(g-C₃N₄),Glucose-g-C₃N₄的可见光吸收性能提高和电子-空穴对复合率降低;在模拟太阳光照射下反应120 min、过硫酸盐(PDS)用量0.5 mmol/L、Glucose-g-C₃N₄投加量0.5 g/L、4-CP质量浓度10 mg/L的条件下,Glucose-g-C₃N₄表现出最佳的光催化活性,4-CP的降解...     

FePc/TiO2负载纳米纤维膜制备及光催化性能

使用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,通过对其化学改性引入偕胺肟基团,然后借助配位作用同时负载酞菁铁(FePc)和二氧化钛(TiO₂)制备了光催化剂,在对其形态结构和光吸收特性进行表征的基础上,考察其在有机染料氧化降解中的光催化性能。结果表明,FePc和TiO₂能够有效负载于改性PAN纳米纤维表面,并使其形貌发生明显变化。FePc能够作为光敏剂拓宽TiO₂催化剂的光谱响应范围,使其在可见光区显示出较强吸收,从而能够在可见光辐射下对染料的氧化降解反应显示出较高的光催化活性。此外,当改性PAN纳米纤维增重率为30.4%时,制备的光催化剂显示出最佳活性,而且其催化活性与可见光强度呈正相关性。     

基于衰减全反射LED光谱的g-C3N4对亚甲基蓝表面的吸附

以SiO₂光导纤维为载体,通过溶胶-凝胶法将g-C₃N₄负载在SiO2光导纤维表面形成一层均匀的薄膜,采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、瞬态荧光光谱(PL)、荧光电镜(LSCM)、Zeta电位等表征技术对样品进行表征。结果表明：g-C₃N₄均匀分布在SiO₂光导纤维表面,吸附亚甲基蓝分子后Zeta电位由-45.35 mV升高到-28.72 mV;FT-IR光谱中700 cm^-1处的吸收峰移动到667 cm^-1处,600 cm^-1处的吸收峰消失;PL光谱典型发射峰明显下降,这都说明了g-C₃N₄对亚甲基蓝分子有较好的吸附能力。利用SiO₂光导纤维对光全反射的特点并借助衰减全反射光谱原理,以红光LED为光源,光电倍增管为检测器,研究了g-C₃N₄对亚甲...     

可见光响应的介孔TiO2光降解罗丹明B机制及其降解途径

为获得可见光响应的高效介孔TiO₂光催化剂,利用软模板法制备了螺旋堆积的手性介孔TiO₂。对比分析了手性介孔TiO₂和非手性介孔TiO₂的差异。通过自由基捕获实验和电子自旋共振(ESR)光谱,结合福井指数(f^-)的计算探索了手性介孔TiO₂降解罗丹明B(RhB)的机制和路径。结果表明,手性介孔TiO₂的螺旋堆积结构引入了更多缺陷,从而其Ti³⁺和氧空穴的含量都高于非手性介孔TiO₂,因此具有更强的可见光响应和降解活性,其对RhB的去除率超过非手性介孔TiO₂的4倍;手性介孔TiO₂降解有机污染物分子的主要活性物种是光生空穴h⁺;越容易给出电子的原子位点(即f^-值越高)越容易受到h⁺的攻击发生降解;降解过程中中间产物分析进一步得到了可见光激发手性介孔TiO₂降解R...     

SnO/Nd2O3复合材料的制备及可见光催化性能

通过超声反应制备了SnO/Nd₂O₃复合材料，评估了复合材料在可见光下降解甲基橙的光降解性能。结果表明，Nd₂O₃能很好地与SnO复合。SnO/Nd₂O₃复合材料在可见光区的吸收比SnO样品强。其中，SnO/2%Nd₂O₃复合材料表现出最高的光催化性能，在60 min内可以降解99.6%的甲基橙。     

基于微-纳结构与光催化作用的超纤合成革表面高效清洁性能构建

超纤合成革在日常使用过程中极易被污渍沾污，且难以清洗。通过在超纤合成革表面构筑具有微-纳结构的复合水凝胶涂层，可实现超纤合成革全效去除水性和油性污渍的效果。超纤合成革经等离子体活化处理后，将含有亲水性处理后的石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的温敏聚合物单体和交联剂的混合溶液均匀涂覆于合成革表面。利用交联作用和g-C₃N₄纳米颗粒的可控聚集行为，在超纤合成革表面构筑具有微-纳尺寸突起结构的复合水凝胶涂层。利用K/S值表征微-纳结构与光催化作用对超纤合成革表面油性和水性污渍协同清洁效果。结果表明：借助微-纳结构的高比表面积和水凝胶良好的亲水性，协同g-C₃N₄的光催化特性可以极大地提升油性和水性污渍的去除率，实现改性后超纤合成革的高效清洁性能。     

多元复合纳米光催化剂的制备及可见光下降解染料废水

以钛酸四丁酯为Ti源,通过溶胶-凝胶法制备TiO₂、CdS/TiO₂、BiPO₄/TiO₂、CdS/BiPO₄/TiO₂(BCT),对制备的材料进行UV-Vis、XRD、SEM、TG-DTG表征,并在可见光下对玫瑰红B模拟染料废水进行光催化,考察pH、煅烧温度、催化剂用量对降解效果的影响,对4种材料的光催化效果进行对比。结果表明,CdS/TiO₂、BiPO₄/TiO₂、BCT对可见光有较好的响应能力;在玫瑰红B初始质量浓度15 mg/L,催化剂用量1 mg/L,pH 7时,BCT光催化降解率达98.6%,效果相对最佳。研究4种催化剂材料在可见光下降解玫瑰红B的动力学,BCT常数为0.024 min_-1,循环使用5次后仍具有较好的光降解性能。     

Yb-TiO2复合光催化剂的制备及光催化性能

基于TiO₂主体材料,通过镱掺杂改性制备了Yb-TiO₂纳米光催化剂,并用XRD、FT-IR和PL等技术对样品的晶体结构和性能进行表征,优化了Yb-TiO₂纳米光催化剂配比(0.8%),并以玫瑰红B模拟废水进行探针反应,分别在紫外光和可见光照下评价其光催化性能。与未掺杂TiO₂纳米光催化剂进行对比,Yb-TiO₂纳米光催化剂对玫瑰红B溶液表现出更高的光催化降解性能,在紫外光(90 min)和可见光(180 min)下的脱色率分别达到99%和90%。     

NiFe-LDH@Cu2O/PAN光催化纤维的制备及性能研究

针对Cu₂O光催化活性较低,粉末光催化剂不易回收及重复使用性差等问题,采用静电纺丝方法制备NFC/PAN光催化纤维;通过引入可在其夹层中容纳阴离子的层状双氢氧化物,用NiFe-LDH对Cu₂O进行改性,并将其负载于PAN纤维,使用扫描电子显微镜、能谱仪、万能试验机、紫外可见吸收光谱等测试方法,评价不同Ni₃Fe₁-LDH@Cu₂O添加量对光催化纤维的性能影响。指出：在可见光照射60 min后,NFC质量百分比为5%的Ni₃Fe₁-LDH@Cu₂O/PAN对亚甲基蓝的降解效果最佳,达到91.7%,且其比表面积为76.3 cm²/g,具有一定力学稳定性,重复使用5次后其降解率依旧达85%以上;5%Ni₃Fe₁-LDH@Cu₂O/PAN光催化效果在短时间可达到高效率,其光催化纤维降解速率常数最大,为0.022 6,拉伸断裂强力提高3...     

BiFeO3的制备及其在光催化领域的应用进展

BiFeO₃是一种在室温下同时具备铁电性和磁性的钙钛矿光催化材料,可有效降解废水,具有广泛的应用前景。简要介绍了BiFeO₃材料的几种制备方法,以及通过掺杂离子、复合材料、优化反应条件等方法对BiFeO₃材料进行改性,综述了其在光催化降解污染物领域的应用进展。     

Ag6Si2O7/TiO2 复合光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解性能

为制备具有稳定性能的可见光催化剂,采用原位沉积法制得Ag₆Si₂O₇/TiO₂复合可见光催化剂。对光催化剂的表面形貌、结晶结构、化学元素组成和荧光光谱进行分析。在可见光照射下,以亚甲基蓝为有机污染物模型,探讨了TiO₂质量分数对复合光催化剂光催化降解效率的影响。结果表明:Ag₆Si₂O₇/TiO₂复合光催化剂中,Ag₆Si₂O₇均匀地包覆在TiO₂表面,二者以核壳结构形式紧密结合,且Ag、Si和Ti是以Ag⁺、Si⁴⁺和Ti⁴⁺存在;与纯Ag₆Si₂O₇和纯TiO₂相比,Ag₆Si₂O₇/TiO₂光催化剂具有更高的可见光光催化活性;当TiO₂质量分数为20%时,对亚甲基蓝降解效果最佳,在20 min内降解率达到98.6%。这种新型高效复合可见光催化剂可用于处理印染废水,具有广阔的应用前景。     

原位沉淀法合成高效卤化银/碳酸银光催化剂及其光催化活性

以AgNO₃和Na₂CO₃为原料,聚乙二醇为辅助剂,采用水热法合成Ag₂CO₃光催化剂,再以Ag₂CO₃、AgNO₃与卤化钠为反应物,采用原位沉淀法制得卤化银/碳酸银复合光催化剂。分别用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外-可见光谱仪及荧光光谱仪等分析产物的结构、形貌和性能,并以甲基橙(MO)溶液为模拟染料溶液,对卤化银/碳酸银复合光催化剂的光催化活性和循环使用稳定性进行评价。结果表明：AgBr/Ag₂CO₃复合光催化剂(其中AgBr质量分数为90%)的光催化活性最佳;可见光光照5 min后,0.1 g AgBr/Ag₂CO₃复合光催化剂对MO的光催化降解率为96.6%,分别是单相AgBr、Ag₂CO₃、TiO₂降解率的1.2倍、4.7倍和5.3倍;复合催化剂循环使用3...     

负载WO3的细菌纤维素/Au膜制备及其催化性能

为开发一种新型纳米纤维材料用于催化降解抗生素废水,通过化学还原法在分散的细菌纤维素(BC)纳米纤维上沉积Au纳米颗粒,然后以此为载体采用真空辅助过滤方法形成均匀负载纳米WO₃光催化材料的BC/Au-WO₃纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析样品的组成结构和表观形貌,并对其进行紫外-可见光吸收光谱、交流阻抗、力学性能、光催化和光电催化测试。结果表明：BC纳米纤维可对WO₃颗粒起到良好的柔性支撑作用,同时Au纳米颗粒的加入可降低材料的电荷转移阻抗并增强光吸收能力,从而提高其光催化降解性能;相对于单一的光催化反应,光电催化反应可加速降解反应并能提高降解率;在2.0 V附加电压和150 W氙灯下BC/Au-WO₃在3 h内对盐酸四环素的催化降解率可提高至78.4%。     

用水热还原法制备可见光响应TiO2光催化剂

为获得可见光下高效降解含盐废水中有机污染物的光催化剂,研究了水热还原法对商用TiO₂光催化剂(P25)的表面改性,制备出Ti³⁺掺杂的可见光响应光催化剂,并探索了水热还原法中条件变化对可见光下催化剂降解高含盐废水中甲基橙的影响规律。结果表明:水热还原过程不仅可以去除P25表面的氧化基团,且可以通过还原作用将TiO₂结晶态无序化形成异质结结构;TiO₂中Ti⁴⁺被还原后在催化剂中引入Ti³⁺拓展了催化剂的可见光响应范围,从而具备可见光催化活性;乙醇作为还原剂进行水热还原处理后,催化剂对甲基橙的降解活性最高,5 h的去除率可达95%,温和的水热还原过程也保证了催化剂的稳定性,在重复光降解实验中,该催化剂对甲基橙5 h去除率均超过90%。     

水热反应水解速率对纳米TiO2光催化性能的影响

以钛酸丁酯为钛源，通过控制乙醇添加量来调控水热反应的水解速率，制备纳米TiO₂样品。采用X射线衍射图谱(XRD)、透射电子显微镜图(TEM)、高分辨透射电子显微镜图(HRTEM)、比表面积分析(BET)和紫外-可见光吸收图谱(UV-Vis)，对纳米TiO₂样品的结构、形貌等进行表征。结果表明：制备的纳米TiO₂样品均为锐钛矿相晶体结构，纳米颗粒较小，比表面积较大；添加乙醇后，水解速率降低，制备的纳米TiO₂样品光催化降解结晶紫的速率降低，光催化活性下降，同样地，光催化降解甲基橙的速率也下降。