Fe_3O_4/GO/Ag_3PO_4三元光催化剂的制备及其光催化性能研究

采用改进Hummers方法制备氧化石墨烯GO和离子交换法制备Ag_3PO_4,并通过硅烷偶联剂KH560的引入合成磁性三元光催化材料Fe_3O_4/GO/Ag_3PO_4。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对目标复合三元光催化剂进行表征;以罗丹明B作为降解染料,做了光催化的性能评价;以乙二胺四乙酸二钠(Na_2-EDTA)、异丙醇(IPA)和对苯醌(BZQ)作为h⁺、·OH和O_2·的捕获剂,对光催化机理进行研究。结果表明,该方法合成步骤简单,通过表征等方法证明了Fe_3O_4/GO/Ag_3PO_4三元复合材料的合成并具有良好的磁性,提高了回收利用的价值;在200 W钨丝灯的照射下,对30 mg/L的罗丹明B进行降解,90 min后降解效率可达95%左右,降解效率比纯Ag_3PO_4降解效率提高了34%。     

BiOI/GO光催化剂的制备及其可见光催化降解染料性能

采用低温液相沉淀法制备碘氧化铋/氧化石墨烯(Bi OI/GO)光催化剂,采用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征,研究了光催化剂用量、染料初始浓度和染料溶液p H值对Bi OI/GO光催化剂可见光光降解甲基橙染料性能的影响。结果表明,Bi OI/GO光催化剂对甲基橙染料的光催化降解速率较快,光照60 min甲基橙染料的降解趋于平衡,当甲基橙染料初始浓度分别为10 mg/L和50 mg/L,光照60 min染料降解率分别达到89. 8%和42. 8%,Bi OI/GO光催化降解甲基橙适合在弱酸性和中性条件进行,不适合在碱性条件进行,XRD表明Bi OI/GO光催化剂主要成分为结晶度高的Bi OI,场发射扫描电镜图表明Bi OI/GO光催化剂具有层状多孔结构。     

石墨烯插层介孔氮化碳光催化剂制备及其催化性能研究

以单氰胺,胶态二氧化硅和氧化石墨烯(GO)为原料,采用热聚合的方法制备出了石墨烯插层的介孔氮化碳(mpg-C_3N_4/r GO)光催化剂。对其形态结构及物理化学特性进行了表征和分析,研究了催化剂在氙灯照射下对甲基橙的光催化活性及降解机理,考察了石墨烯掺杂比例对光催化剂催化性能的影响。结果表明,经热聚合反应,GO和mpg-C_3N_4成功复合;相较于g-C_3N_4,mpg-C_3N_4/r GO的比表面积增大11倍。mpg-C_3N_4/r GO的降解效率明显优于g-C_3N_4和mpg-C_3N_4,且优化的GO掺杂质量分数为0.5%,90 min对甲基橙去除率接近100%。在甲基橙光催化降解中(h~+)和(O_2~(·-))是主要活性物质。     

TiO_2/GO复合材料光催化降解大气中VOCs研究

为提高TiO_2光催化降解VOCs的活性,以氧化石墨烯(GO)作为光催化剂的载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。利用SEM和XRD对样品进行分析表征。在紫外光照射下,以乙醇为目标污染物,分别以TiO_2和TiO_2/GO作为光催化剂,考察了TiO_2和GO负载比例对不同初始浓度VOCs光催化去除能力的影响。结果表明,复合材料中TiO_2以锐钛矿晶型为主,均匀地分散在片层GO表面,复合后减轻了TiO_2颗粒的团聚现象;TiO_2/GO对乙醇的光催化降解效率显著高于TiO_2;GO溶液浓度为1.0 g·L~(-1)时制备的TiO_2/GO(TG10)显示出较佳光催化性能,在乙醇浓度为8.24~14.22 g·m~(-3)范围内,TG10对乙醇的去除率可达90%以上。     

一步溶剂热法合成溴化银/磷酸银复合催化剂及其可见光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为溴源,以乙二醇和水为混合溶剂,采用溶剂热法一步合成溴化银/磷酸银(Ag Br/Ag3PO4)复合物。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、荧光分光光度计(PL)等方法对复合物的结构和形貌进行分析。以水中微污染物甲基橙(MO)的降解效果来评价溴化银/磷酸银复合物的可见光催化活性及光催化降解机理。结果表明,在可见光照射8 min后,0.08 g的溴化银/磷酸银复合物(溴与磷的质量比为40%)对甲基橙溶液(200 m L,8 mg/L)的降解率达到99.52%,是相同条件下以纯水为溶剂制备复合物样品对甲基橙降解率的1.8倍,且循环使用3次后还具有高的稳定性。在光催化降解过程中,溴化银和磷酸银的光生电子-空穴对有效分离,同时负载在溴化银和磷酸银表面的银纳米粒子可作为电子捕获陷阱使得溴化银/磷酸银具有高的催化活性。     

TiO_2/氧化石墨烯复合催化剂的制备及其光催化性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,在此基础上以该GO为载体,通过浸渍-沉淀法在其表面合成TiO2纳米粒子,再通过450℃的焙烧形成TiO2/GO二元复合光催化剂,研究复合光催化剂在紫外光下降解甲基橙的动力学及活性变化规律。使用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和紫外可见漫反射光谱等分析了复合光催化剂的形貌、TiO2粒子的结晶状态以及催化剂的光吸收。结合光催化降解甲基橙实验,探索了复合光催化剂中TiO2含量对其光催化活性的影响。研究结果表明,在TiO2质量分数低于20%时,复合光催化剂中TiO2均匀分散于GO表面;质量分数超过20%复合催化剂中将会有少量TiO2团聚体出现。由于氧化石墨烯的协同效应,紫外光下TiO2/GO复合催化剂的光催化活性要远高于TiO2光催化剂。     

基于光催化技术的VOCs空气净化器的设计及研究

以石墨为原料制备了氧化石墨烯(GO),采用水热法制备了二氧化钛-石墨烯(TiO_2-r GO)纳米复合材料。利用红外光谱、X射线衍射、透射电镜、拉曼光谱、电化学阻抗谱对合成产物进行了表征。以TiO_2-r GO为光催化剂设计组装了光催化空气净化器,考察了净化器对苯、甲苯和二甲苯的光催化降解性能。结果表明,石墨烯的添加使得净化器具有较高的光催化活性,100 min后,对苯、甲苯和二甲苯的降解率高达90%。     

全固态Z型Ag_3PO_4/RGO/Bi_2WO_6三元复合光催化剂可见光驱动高效降解四环素

在日益增长的环境污染和能源短缺的情况下,光催化技术凭借其绿色、高效的特点,受到诸多科研工作者的关注。将Ag_3PO_4和Bi_2WO_6纳米晶体材料与还原氧化石墨烯相结合,构建全固态Z型Ag_3PO_4/RGO/Bi_2WO_6复合光催化剂,还原氧化石墨烯作为其中的电子传导介质,有效的将光生电子从Bi_2WO_6的导带转移到Ag_3PO_4的价带,从而有效的产生光生电子和空穴,较好的提高了光催化性能。研究表明,可见光照射下,对四环素的降解率可达91%。为目前环境污染等相关领域提供一种有效的光催化剂的制备方法。     

氧化石墨烯/SnO_2光催化剂的制备及光催化性能测定

用hummers法制备出氧化石墨烯(GO),用研磨法和溶胶凝胶法制备出氧化石墨烯(GO)/SnO_2光催化剂。对制备的GO和GO-SnO_2运用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征。通过正交实验系统的研究了催化剂氧化石墨烯/SnO_2光催化剂的制备条件对光降解性能的影响。结果表明:p H值为7.08.0,焙烧温度为180℃,焙烧时间为3.5 h条件下制备了的光催化剂(SnO_2∶GO=50∶1)对模拟废水在汞灯(紫外光)下20 min降解率达到99%。     

漂浮型TiO2/石墨烯复合催化剂的制备及其性能

以空心玻璃微珠(HGM)为载体,采用水热法制备漂浮型石墨烯(RGO)-TiO_2复合光催化剂。首先将超声分散后的氧化石墨烯(GO)负载于经预处理后的HGM表面,而后以钛酸四丁酯为前驱体,在不使用还原剂条件下采用一步水热法制备出TiO_2/RGO/HGM复合光催化剂。研究了压力、GO(RGO)含量对复合光催化剂性能的影响。以罗丹明B(RhB)为降解对象分析了复合光催化剂的光催化降解效果。结果表明:GO成功负载于空心玻璃微珠表面,并通过水热过程在空心玻璃微珠表面原位还原生成RGO,二氧化钛形成RGO/HGM复合结构。此后,锐钛矿型TiO_2在RGO/HGM复合结构表面自组装成核并均匀负载从而形成TiO_2/RGO/HGM复合光催化剂。与TiO_2/HGM复合材料相比,TiO_2/RGO/HGM复合材料具有增强的光催化降解活性,再循环后具有良好的降解效果。此外,还提出了加载在HGM表面的RGO和TiO_2的可能机理和形成过程。     

Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂的制备及性能研究

采用逐次插层氧化石墨烯(GO)的方法成功制备了Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂,利用XRD、TEM、SEM对复合光催化剂进行了表征。以氙灯模拟太阳光,甲基橙为目标污染物,考察Ag/AgBr-TiO_2/GO光催化降解甲基橙的效果。研究结果显示TiO_2及Ag/AgBr纳米粒子较好地负载在GO表面上。在甲基橙为20 mg/L,催化剂为0.05 g的条件下,光源照射20 min后甲基橙的降解率即达到92%以上。     

二氧化钛/氧化石墨烯复合光催化剂的合成

采用水热法,以钛酸四正丁酯及氧化石墨烯（GO）为原料,在水性体系中合成了一系列具有不同GO质量分数的TiO2/GO复合光催化剂。FE-SEM分析结果表明,分散的钛酸四正丁酯以多分子层的形式吸附到氧化石墨烯的表面,最后在水热过程中转化为锐钛型TiO2粒子。当氧化石墨烯的质量分数低于3%时,产物中含有纯TiO2微球及TiO2/GO复合物;当氧化石墨烯质量分数大于5%时,产物为单纯的TiO2/GO复合物。电化学性能测试结果表明,GO复合后,TiO2电极中载流子的传输效率提高。氧化石墨烯复合量为10%时,复合光催化剂显示了对亚甲基蓝最佳的光催化活性。当复合氧化石墨烯转化为石墨烯后,其光催化活性可得到进一步大幅度的提高。     

Fe3O4@Ag3PO4/AgCl光催化剂的制备及光降解性能研究

光催化作为一种绿色环境治理技术,成为学界的重要研究方向之一。然而,绝大部分光催化反应需要依靠紫外光激发,发展前景受到极大限制。采用两步沉淀法制备了磁性可见光催化剂Fe_3O4@Ag_3PO_4/AgCl,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行结构和组成特性分析。与此同时,以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,研究了 Fe_3O_4@Ag_3PO_4/AgCl光催化剂的可见光催化降解性能。XRD和TEM分析表明,Fe_3O_4@Ag_3PO_4/AgCl光催化剂是由,Ag_3PO_4包覆在磁性纳米Fe_3O_4粒子表面,并由AgCl表面修饰Fe_3O_4@Ag_3PO_4形成。UV-Vis分析表明,Fe_3O_4@Ag_3PO_4/AgCl是可见光催化剂,且Fe_3O_4的负载能提高Ag_3PO_4对可见光的利用率。Ag_3PO_4光催化剂的循环利用性能较差,而Fe_3O_4@Ag_3PO_4/AgCl的循环利用性能较好。此外,Fe_3O_4@Ag_3PO_4/AgCl光催化降解MB过程中,主要的活性物质是O_2·~-和h~+,其中h~+的影响更为显著。     

氧化石墨烯–镝掺杂二氧化钛复合光催化材料的制备及光催化性能（英文）

以氧化石墨烯(GO)、钛酸四丁酯和硝酸镝为原料,用柠檬酸络合溶胶–凝胶法原位合成氧化石墨烯–镝掺杂二氧化钛(GO/Dy~(3+)–TiO_2),再经硼氢化钠还原得到还原氧化石墨烯–镝掺杂二氧化钛(r GO/Dy~(3+)–TiO_2)复合光催化剂。利用X射线衍射、透射电子显微镜、Raman光谱、荧光光谱对r GO/Dy~(3+)–TiO_2样品进行分析表征。研究了GO的引入对TiO_2晶体结构、形貌、光生载流子寿命和光催化活性的影响。结果表明:锐钛矿相Dy~(3+)–TiO_2呈纳米颗粒状均匀分布在r GO表面;GO的引入可抑制TiO_2晶粒长大及从锐钛矿向金红石的转变;r GO/Dy~(3+)–TiO_2复合光催化剂的光催化活性明显高于Dy~(3+)–TiO_2。     

磷酸银系复合光催化剂研究进展

Ag_3PO_4禁带宽度约为2.36 e V,在可见光激发下量子产率高,具有强大的光氧化性能。但由于光腐蚀严重,Ag_3PO_4单体的结构易受破坏,导致光催化能力大幅下降。以磷酸银为基础的复合型光催化剂能有效加速电子传导,增强光子吸收以及提高光生载流子分离效率等。本文从Ag_3PO_4与单质Ag、g-C3N4、TiO_2、石墨烯等复合光催化剂的制备、光催化机理等方面进行了综述,并对其发展方向及前景进行了讨论。     

高可见光活性的棒状钒酸铋/氧化石墨烯复合光催化剂的制备

通过水热法制备了棒状钒酸铋/氧化石墨烯（BiVO4/GO）复合可见光光催化剂。用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱和紫外–可见漫反射光谱表征了所制备的样品。在可见光（λ≥420nm）光照下光催化降解亚甲基蓝水溶液来检测样品的活性。结果表明：氧化石墨烯的加入有效地提高了BiVO4的可见光光催化活性,含1%（质量分数）的氧化石墨烯的复合光催化剂活性最好。BiVO4/GO活性增强的原因是氧化石墨烯能快速捕获并转移光生电子,有效提高BiVO4光生载流子的分离效率,从而提高其光催化活性。     

Ag_3PO_4@MMT复合催化剂的制备及其可见光催化降解罗丹明B

采用原位生成法将Ag_3PO_4负载于蒙脱土(MMT)表面,制备复合光催化剂Ag_3PO_4@MMT5。在可见光照射下,光催化降解染料罗丹明B。结果表明,AgNO_3与MMT质量比为1∶5、使用pH为5～7、催化剂加量0.2 g/L,反应60 min后,Ag_3PO_4@MMT5对罗丹明B的降解率为95%,Ag_3PO_4@MMT复合材料的催化性能远远强于单一的Ag_3PO_4和MMT,Ag_3PO_4@MMT5重复使用4次后,对罗丹明B的降解率仍可达69%。因为MMT层间填充的Fe⁽³⁺⁾提高了光生电子和光生空穴的分离效率,增强了纯Ag_3PO_4的光催化活性和稳定性,使得Ag_3PO_4@MMT5成为了一种催化性能和重复利用性能良好的光催化材料。     

Yb/TiO2光催化降解染料废水的研究

采用胶-溶凝胶法制备纳米掺镱TiO2光催化剂Yb/TiO2.在紫外灯下照射,对罗丹明B模拟染料废水进行光催化降解研究,优化了光催化的反应条件.结果表明:当掺镱量n(Yb)/n(TiO2)为1.0％,催化剂用量为2g·L-1,溶液pH值为4,光照时间为3h,染料废水的起始浓度为10mg·L-1时,染料废水的降解率可达95.32％.     

磁性氧化石墨烯/TiO_2复合材料的制备及光催化降解染料废水的研究

为了提高TiO2的光催化性能,采用Hummers法自制氧化石墨、纳米TiO2、FeCl3等为原料制备了磁性氧化石墨烯/TiO2(磁性GO/TiO2)复合光催化材料。以活性艳红X-3B为模拟废水,对该催化剂在紫外光下的催化活性进行了评价。结果表明,TiO2/GO材料中GO含量为3%时光催化活性最好,磁性GO/TiO2复合材料GO含量为8%时在1.4 h时可以达到93%的降解率。     

Ag_3PO_4@MMT复合催化剂的制备及其可见光催化降解罗丹明B

采用原位生成法将Ag_3PO_4负载于蒙脱土(MMT)表面,制备复合光催化剂Ag_3PO_4@MMT5。在可见光照射下,光催化降解染料罗丹明B。结果表明,AgNO_3与MMT质量比为1∶5、使用pH为5～7、催化剂加量0.2 g/L,反应60 min后,Ag_3PO_4@MMT5对罗丹明B的降解率为95%,Ag_3PO_4@MMT复合材料的催化性能远远强于单一的Ag_3PO_4和MMT,Ag_3PO_4@MMT5重复使用4次后,对罗丹明B的降解率仍可达69%。因为MMT层间填充的Fe~(3+)提高了光生电子和光生空穴的分离效率,增强了纯Ag_3PO_4的光催化活性和稳定性,使得Ag_3PO_4@MMT5成为了一种催化性能和重复利用性能良好的光催化材料。