化学复合镀法制备多孔光催化材料及其光催化性能

以多孔泡沫镍为载体,采用化学复合镀法制备了性能优良的多孔光催化材料,以产品对水中罗丹明B的降解性能为评价指标,对产品的光催化性能进行评价. 产品对水中罗丹明B的光催化降解反应严格符合零级动力学规律. 化学复合镀制备多孔光催化材料的最佳工艺条件为：镀液中硫酸镍浓度20 g/L,次亚磷酸钠浓度20 g/L,施镀过程中纳米TiO2投加量0.28 g/L,镀液温度90℃,镀液pH值4.6. 各因素影响产品性能的顺序为硫酸镍浓度>次亚磷酸钠浓度>镀液温度>镀液pH值>纳米TiO2投加量. 纳米Bi2O3复合使产品的光催化性能下降,随着纳米Bi2O3复合量增加,产品的光催化性能提高. ZnO复合使产品的光催化性能有明显改善,随着纳米ZnO复合量的增加,产品的光催化性能提高. Ag修饰导致Bi2O3复合光催化材料的光催化性能下降、ZnO复合光催化材料的光催化性能提高.     

B-Mo共掺杂BiVO_4光催化降解罗丹明B的研究

通过柠檬酸络合法+浸渍法合成B+Mo共掺杂Bi VO4,并对其进行XRD、SEM和UV-vis表征,研究合成材料的物相、形貌和光吸收性能。将制备的样品用于光催化降解罗丹明B,考察了溶液的初始浓度、p H、催化剂投加量等因素对光催化降解罗丹明B的影响。实验结果表明:罗丹明B的初始浓度为15 mg/L、p H=5、催化剂投加量为0.015 g时,B-Mo共掺杂Bi VO4对罗丹明B有较好的光催化活性,反应50 min后,降解率可达91%以上。     

反应温度对钼酸铋粉体形貌和可见光催化性能的影响

以(NH4)6Mo7O24·4H2O和Bi(NO3)3·5H2O为原料,采用水热法在100~200℃反应16 h制备了Bi2Mo O6粉体。研究了反应温度对Bi2Mo O6粉体的相结构、形貌和可见光催化性能的影响。结果表明:在100~200℃制备的样品均为斜方晶系的纯相Bi2Mo O6;样品的形貌均表现为不规则的片状结构,片状结构的尺寸随着反应温度的升高而逐渐增大。通过在可见光照射下降解初始浓度为5 mg/L的罗丹明B(Rh B)溶液的实验表明,160℃时制备的Bi2Mo O6粉体的光催化效果最好,光照50 min后Rh B溶液的降解率可达到85%。     

Bi^3＋掺杂对纳米ZnO形貌及其光催化性能的影响

以硝酸锌为原料,尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法分别制备了未掺杂的纯纳米ZnO粉体和Bi3+离子掺杂纳米ZnO粉体.XRD、TEM分析及光催化试验结果表明:本研究制备的纯相纳米ZnO粉体和Bi3+掺杂纳米ZnO粉体均为六方晶系纤锌矿结构,掺杂并未改变ZnO的晶系结构:但对其晶粒形貌产生了影响,除了球状形貌外,还产生了大量长短不一的棒状结构.与纯相纳米ZnO相比,Bi3+的掺杂降低了其光催化活性,在80min光照下MB的降解率已经由68-26%降低到10.02%,但随着Bi3+掺杂量的增加,其光催化活性有所改善,当掺杂量达到3%时,光催化降解率重又升高到46.98%.     

La-Ce共掺杂纳米TiO_2粉体的制备及节能灯光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La-Ce共掺杂的纳米Ti O2粉体并进行了DTA-TG、XRD表征。使用26 W照明用节能灯为光源,以罗丹明B为模拟污染物,考察了催化剂组成及热处理温度对光催化性能的影响,对粉体的晶型和光催化性能之间的相关性进行了分析。结果表明:La-Ce共掺杂能明显提高纳米Ti O2粉体在节能灯照射下的光催化活性。粉体的最佳组成为La0.075Ce0.15/Ti O2,最佳热处理温度为600℃。当罗丹明B起始浓度为10 mg/L,反应液p H值6.0,催化剂加入量5 g/L时,6 h的降解率可达96.3%。     

Fe掺杂纳米WO_3粉体的制备及其光催化降解罗丹明B研究

以钨酸钠为钨源,采用溶胶-凝胶法制备了Fe掺杂的纳米WO_3粉体并进行了XRD表征。使用25W照明用节能灯为光源,以罗丹明B为模拟污染物,考察了Fe的掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等条件对粉体光催化性能的影响。结果表明:Fe掺杂能明显提高纳米WO_3粉体在节能灯照射下的光催化活性。掺Fe0.5%,130℃热处理2h得到的粉体催化活性最高。使用该粉体,当罗丹明B的起始浓度为5mg/L,催化剂加入量0.5g/L,30%H_2O_2用量1.5mL/L时,2h的降解率即达97.8%,明显高于P25型TiO_2。     

硼和铒共掺杂BiVO_4光催化降解罗丹明B的研究

通过柠檬酸络合法合成硼和铒共掺杂Bi VO4,并对其进行XRD、UV-Vis的表征以分析合成材料的物相、形貌。同时考察溶液的初始浓度、p H、催化剂投加量以及光照强度等因素在可见光的照射下对罗丹明B光催化降解的影响。实验结果表明:在50 m L罗丹明B水溶液中,初始质量浓度为10 mg/L,p H=3,催化剂投加量为0.015 g,光照距离14 cm,B-Er共掺杂Bi VO4对罗丹明B有较好的光催化活性,反应50 min后,降解率可达90%以上。     

Eu3＋掺杂TiO2光催化剂的制备及废水处理性能研究

以钛酸四正丁酯、氯化铕为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Eu3＋掺杂纳米TiO2光催化剂,借助X-射线粉末衍射（XRD）及UV-Vis测试手段对样品进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察了Eu3＋掺杂量对样品光催化活性的影响规律。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且Eu3＋掺杂后随着掺杂量的增加,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV—Vis光谱分析表明,适量铕掺杂使得催化剂在400～600Bin的可见光区对光的吸收显著增强,对光具有更高的利用率;以罗丹明B为降解物的光催化实验表明,当Eu3＋掺杂量为0．5％时其光催化活性最好,并将该光催化剂用于炼油厂废水的处理,对其实际应用进行了探索。     

稀土钕掺杂氧化锌纳米材料的制备及对罗丹明B的降解研究

采用直接沉淀法对纳米氧化锌做稀土掺杂改性,制备了钕掺杂纳米氧化锌,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、固体荧光光谱等测试手段对产品做了分析与表征,考察掺杂对氧化锌的物相、晶体结构、荧光性质的影响,将其应用于废水中罗丹明B的光催化降解。结果表明：钕掺杂可大幅度提高纳米氧化锌在汞灯照射下的光催化性能。随着掺杂量增加,掺杂氧化锌纳米材料的光催化降解性能逐渐升高,掺加7%（物质的量分数）钕的纳米氧化锌对罗丹明B的去除率可达89.62%。     

Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2复合材料的制备及其光催化性能

利用TiO2纳米带作为基底,乙二胺作为还原剂及氮源,采用溶剂热法合成光催化复合材料Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2。通过XRD、SEM、TEM等对催化剂的结构进行表征,结果显示,直径为1.2~2.1 nm的单质铋（Bi0）和碳酸氧铋（Bi2O2CO3）的复合量子点均匀生长在一维TiO2纳米带（TiO2 NBs）表面。在可见光照射下,相比于TiO2（降解率30.95％）,Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2在3 h内实现了对有机污染物罗丹明B的高效降解（降解率95.02％）。最后进行活性物质捕获实验,证实h+和•OH是材料参与光催化降解罗丹明B的主要活性物质。     

银、氟双元素改性TiO2光催化材料的性能

以多孔泡沫镍为载体,采用水热合成法制备了Ag修饰和Ag-F共改性多孔TiO2光催化材料,用多种方法对其进行了表征,并评价了其对水中罗丹明B的降解性能. 罗丹明B的光催化降解反应符合零级动力学规律,TiO2中主要成分为锐钛矿型纳米TiO2晶体,经500℃煅烧0.5 h后光催化性能提高. Ag修饰TiO2的光催化性能随Ag修饰量的增加先升高后下降,Ag修饰量大于0.6%时,其光催化性能又提高,最佳Ag修饰量为1.2%. 煅烧处理使样品的光催化性能提高,当Ag修饰量为0.8%时,其光催化性能最优. 1.2% Ag和2.0% F共改性的多孔光催化材料的光催化性能远优于单一Ag修饰材料.     

CeO_2-TiO_2复合光催化剂的制备及日光催化研究

采用水热法,在温和的条件下制备了具有较高光催化活性的CeO2 TiO2复合光催化剂,在太阳光照射下以罗丹明B的光降解为模型反应研究了其光催化活性。结果表明,适量Ce的掺杂能有效提高TiO2的日光催化活性。用FT IR、TG DTA和XRD等进行了性能表征。     

Ru/TiO_2粉末的制备、表征及其日光催化研究

采用简单、易操作的水热法制备了Ru/TiO2复合光催化剂,并用FT-IR和XRD等进行了性能表征,以罗丹明B的光降解为模型反应研究了在太阳光照射下的光催化活性。结果表明,Ru的掺杂能有效提高TiO2的日光催化活性。     

SnO_2-TiO_2复合氧化物的制备、表征及日光催化研究

采用水热法,在温和的条件下制备了具有较高光催化活性的SnO2-TiO2复合光催化剂,在太阳光照射下以罗丹明B的光降解为模型反应研究了其光催化活性。结果表明,掺Sn 0.3%的TiO2日光催化活性比纯TiO2的明显提高。用FT-IR、TG-DTA和XRD等进行了性能表征。     

Cu掺杂BiVO4光催化剂的水热合成及其光催化性能研究

以硝酸铋、偏钒酸铵、硝酸铜、氢氧化钠、硝酸等为主要原料,采用水热法合成Cu掺杂BiVO4光催化剂。主要研究了Cu的掺杂量对合成BiVO4光催化剂性能的影响。采用XRD、SEM、BET、紫外-可见分光光度计等检测仪器对合成试样的物相组成、微观形貌、比表面积及光催化性能进行了表征。结果表明:Cu掺杂改变了合成产物的物相组成,产物中出现Bi2O3、V2O5等杂质,并且产物的形貌发生了较大变化。光催化降解亚甲蓝结果表明,随着Cu掺杂量的增加,合成光催化剂的光催化性能呈现先增加后减小趋势,当Cu掺杂量为5 wt%时,合成产物的光催化性能达到最佳,在高压汞灯照射240 min时,对亚甲蓝(10 mg/L)的降解率达87.8%,比同条件下纯BiVO4的光催化效率提高16.4%。     

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。     

Visible light active N doped GeO2 for the photodegradation of both anionic and cationic dyes

We report the photocatalytic activity of a visible light active N doped GeO₂ (NG), which can degrade Rhodamine B (cationic) and Acid violet 7 (anionic) dyes efficiently from aqueous solutions. A considerable red-shift in the absorption edge is seen for NG compared to pure GeO₂ due to N doping. Presence of bonded nitrogen in the doped sample is clearly seen from X-ray photoelectron spectroscopy. NG exhibits higher degradation rate for cationic, Rhodamine B as compared to anionic, Acid violet 7 dyes. Studies with quenchers indicate that superoxide radical is the main active species involved in photocatalytic degradation of Rhodamine B.     

LaFeO_3的制备及对酸性红B降解性能的研究

采用柠檬酸溶胶凝胶法制备出复合氧化物LaFeO3,并以其为催化剂,以高压汞灯模拟太阳光,对染料酸性红B进行降解。实验考查了反应时间、催化剂用量、起始浓度对降解率的影响,同时用XRD、TEM等手段对产品进行了表征。研究结果表明:所制备的催化剂LaFeO3为纳米级钙钛矿型复合氧化物,对染料酸性红B有良好的催化降解效果。50mL、10mg/L酸性红B溶液用0.125g催化剂降解70min降解率达到94.5%。