超声调控Ag/g-C_3N_4复合材料及光催化性能研究

通过固相加热制备g-C_3N_4,超声调控获得片层状g-C_3N_4,光照Ag NO3与g-C_3N_4成功制备了Ag/gC_3N_4复合光催化材料。利用X射线衍射仪(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)分析产物的物相和形貌,采用紫外-可见吸收光谱表征样品的光学性能。以罗丹明B为模拟污染物,评价超声样品Ag/g-C_3N_4的可见光(λ≥420nm)催化性能。实验结果表明,与纯g-C_3N_4相比,超声的Ag/g-C_3N_4复合光催化材料在可见光下降解罗丹明B的光催化活性最好。分析表明Ag与g-C_3N_4的协同作用抑制光生电子-空穴的复合是可见光催化活性增强的主要原因。     

{001}TiO2纳米片的制备及不同含F量对其光催化活性的影响

以钛酸丁酯为钛源、HF为形貌控制剂,采用简单的水热法合成了具有高催化活性表面的{001｝面纳米TiO2.利用X射线衍射、紫外-可见光漫反射光谱及透射电镜等技术对样品形貌和结构进行表征,并以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察了不同HF量对{001}面TiO2光催化活性的影响.结果表明,{001}面TiO2具有良好的锐钛矿晶型,为纳米片层结构,在紫外光下具有较{ 101｝面TiO2更高的光催化活性,且随着F含量增加,其光催化活性先逐渐增加后减小,F/Ti物质的量比为1.25时其光催化活性最高,紫外光照射20 min后罗丹明B降解率可达80％以上.     

BiOCl纳米片的制备及光催化性能研究

以一步合成法合成了Bi OCl纳米片,并考察了制备溶液的p H对Bi OCl晶形、形貌、光学性质及光催化效果的影响。采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致荧光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对所制的Bi OCl样品进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,研究不同制备溶液p H制得的Bi OCl样品的光催化性能。表征结果表明,制备溶液的p H对Bi OCl的形貌、晶粒均匀性、晶面生长性能、光生电子-空穴复合能力、禁带宽度都有很大的影响。罗丹明B降解实验结果表明,制备溶液p H=6的Bi OCl纳米片具有最佳光催化活性,经可见光照射30 min后对罗丹明B的降解率达100%。此外,还对制备溶液p H对Bi OCl光催化效果的影响机理进行推测。     

BiOCl纳米片的制备及光催化性能研究

以一步合成法合成了Bi OCl纳米片,并考察了制备溶液的p H对Bi OCl晶形、形貌、光学性质及光催化效果的影响。采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致荧光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对所制的Bi OCl样品进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,研究不同制备溶液p H制得的Bi OCl样品的光催化性能。表征结果表明,制备溶液的p H对Bi OCl的形貌、晶粒均匀性、晶面生长性能、光生电子-空穴复合能力、禁带宽度都有很大的影响。罗丹明B降解实验结果表明,制备溶液p H=6的Bi OCl纳米片具有最佳光催化活性,经可见光照射30 min后对罗丹明B的降解率达100%。此外,还对制备溶液p H对Bi OCl光催化效果的影响机理进行推测。     

二氧化钛纳米结构形貌可控合成及光催化性能

以不同方法制备棒状、球状和花状3种形貌的TiO_2纳米粒子,采用X粉末衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱和紫外-可见漫反射等对TiO_2纳米粒子进行结构及形貌分析。以亚甲基蓝为降解模型,分别在紫外光与可见光条件下对TiO_2纳米粒子进行光催化性能研究,分析TiO_2的形貌结构影响光催化性能的机理。结果表明,花状TiO_2纳米粒子光催化性能最好,其中高能晶面与微观形貌尺寸对TiO_2光催化性能具有重要影响。     

暴露晶面对Bi_2O_3/BiOCl复合纳米材料光催化性能的影响

采用热氧化法分别制备了Bi_2O_3纳米颗粒修饰的暴露晶面为(001)的BiOCl纳米片(001-BiOCl)和Bi_2O_3纳米颗粒修饰的暴露晶面为(010)的BiOCl纳米片(010-BiOCl)复合材料。采用XRD,SEM对样品的结构与形貌进行分析,采用紫外-可见分光光度计(UV-vis)测试样品的光吸收性质,采用氙灯辐照下光催化降解罗丹明B的方法测试不同样品的光催化活性。结果表明,Bi_2O_3/001-BiOCl样品具有更好的光催化性能,其光催化降解效率是Bi_2O_3/010-BiOCl的5.5倍,Bi_2O_3/001-BiOCl优良的光催化活性与Bi_2O_3纳米颗粒对可见光的吸收及001-BiOCl在[001]方向的内部电场有关。     

稀土Sm掺杂棒花状ZnO的制备及其光催化性能研究

由硝酸锌、硝酸钐、十二烷基硫酸钠制备Sm掺杂棒花状纳米氧化锌,考察制备温度、分散剂浓度、Sm掺杂等因素对氧化锌形貌和光催化性能的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)进行表征。结果表明,制备温度、分散剂浓度、Sm掺杂量等对棒花状纳米氧化锌的形貌和光催化性能有显著的影响。在60℃下,分散剂浓度为28 mmol/L、Sm掺杂量为5%时,所制备的棒花状纳米氧化锌的形貌规整且光催化性能最好。     

稀土Sm掺杂棒花状ZnO的制备及其光催化性能研究

由硝酸锌、硝酸钐、十二烷基硫酸钠制备Sm掺杂棒花状纳米氧化锌,考察制备温度、分散剂浓度、Sm掺杂等因素对氧化锌形貌和光催化性能的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)进行表征。结果表明,制备温度、分散剂浓度、Sm掺杂量等对棒花状纳米氧化锌的形貌和光催化性能有显著的影响。在60℃下,分散剂浓度为28 mmol/L、Sm掺杂量为5%时,所制备的棒花状纳米氧化锌的形貌规整且光催化性能最好。     

ZnO/BiOCl复合材料的制备及其可见光催化性能研究

为提高BiOCl在可见光下的光催化性能,通过水解法合成了一系列复合ZnO的BiOCl样品,采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜和紫外-可见分光光度仪对制得的催化剂的形貌、结构、物相组成以及光学性能进行了表征,通过降解罗丹明B对样品的光催化性能进行研究。结果表明,复合ZnO后可有效提高BiOCl的光催化活性,其中1Zn/20Bi的光催化活性最高,115 min内可见光降解罗丹明B的降解率达99%。通过研究机理发现,ZnO纳米异质结构不仅负责较高的可见光光催化活性,它在分离光产生的空穴和电子也起着至关重要的作用。     

ZnO/BiOCl复合材料的制备及其可见光催化性能研究

为提高BiOCl在可见光下的光催化性能,通过水解法合成了一系列复合ZnO的BiOCl样品,采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜和紫外-可见分光光度仪对制得的催化剂的形貌、结构、物相组成以及光学性能进行了表征,通过降解罗丹明B对样品的光催化性能进行研究。结果表明,复合ZnO后可有效提高BiOCl的光催化活性,其中1Zn/20Bi的光催化活性最高,115 min内可见光降解罗丹明B的降解率达99%。通过研究机理发现,ZnO纳米异质结构不仅负责较高的可见光光催化活性,它在分离光产生的空穴和电子也起着至关重要的作用。     

高比表面积氮化碳纳米片的制备及光催化性能

以双氰胺为前驱体、氯化铵为气相模板制备了具有高比表面积的g-C_3N_4纳米片,通过XRD、SEM、TEM、FTIR、BET、XPS对其形貌、晶型结构、带隙结构进行了表征,并评价了室温下g-C_3N_4纳米片对可见光降解高浓度罗丹明B水溶液的光催化活性。结果表明,氯化铵的添加对g-C_3N_4纳米片的形貌、比表面积、晶型结构、带隙结构和光催化活性影响显著,g-C_3N_4纳米片的光催化活性得到明显提高,其光催化速率常数为39.16×10~(-3 )min~(-1),为块体g-C_3N_4的2倍多。     

纳米N-TiO_2的制备、表征及光催化性能研究

硫酸氧钛水解制备纳米二氧化钛前驱体,再加入尿素为氮源,经高温焙烧制备了氮掺杂纳米二氧化钛(N-TiO_2)光催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品进行了表征。讨论了n(氮)/n(钛)、焙烧温度对纳米二氧化钛晶态结构、吸收光谱范围的影响,以罗丹明B为目标降解物,研究了样品在不同光源下的光催化活性。结果表明,样品均为锐钛矿型,粒径约为30~50 nm。氮掺杂使二氧化钛在可见光区吸收明显增加,当n(氮)/n(钛)为5、焙烧温度为600℃时,样品S600-5在可见光区吸收最强。以样品S600-5为催化剂,紫外光作用下,罗丹明B降解120 min时降解率达96.3%;可见光作用下,降解120 min时降解率达89.2%。     

{001}面TiO2光催化降解罗丹明B的研究

以钛酸四丁酯为钛源、HF为形貌控制剂,采用水热法在不同反应温度条件下制备纳米片状{001}面TiO2,并以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察了不同反应温度对{001}面TiO2形貌结构的影响,研究了反应温度、pH及催化剂投加量对光催化活性的影响。结果表明,所有{001}面TiO2均具有良好的锐钛矿相衍射峰,并且在紫外光区域具有明显的光吸收;当反应温度为180℃、溶液pH为2、投加量为1 g/L时,样品对罗丹明B光催化降解活性最高,紫外光照射20 min后罗丹明B降解率可达100%。     

木质素碳/氧化锌复合材料的制备及其光催化性能

以来源于造纸黑液的碱木质素和草酸锌为前驱体采用原位碳化法制备了不同碳含量的木质素碳/氧化锌(LC/ZnO)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外分光光度计(UV-Vis)、荧光光谱仪(PL)等对所制备的LC/ZnO的微观结构和光学性质进行了表征。结果表明所制备的LC/ZnO复合材料是由高度分散的ZnO纳米颗粒和木质素碳纳米片构成,表现出优异的紫外和可见光吸收性能。以常见的有机污染物罗丹明B为降解对象,在模拟太阳光的照射下对所制备的LC/ZnO复合材料的光催化性能进行了研究。结果表明,LC/ZnO复合材料的光催化性能明显优于纯的ZnO纳米颗粒和氧化石墨烯/ZnO复合材料,且在550℃炭化温度下所制备的LC/ZnO-550复合材料具有最佳的光催化性能。     

ZnxCd（1-x）S/TiO2异质结复合纤维的制备及其光催化性能

通过静电纺丝和水热法联用成功制备了ZnxCd1-xS/TiO2纳米纤维。利用XRD、SEM、UV-vis、EDS、BET等分析测试手段对样品的结构、光学性能及形貌进行表征。用罗丹明B(RB)模拟有机污染物进行了光催化降解实验。结果表明,在TiO2纳米纤维上长了一层致密地ZnxCd1-xS颗粒,形成了ZnxCd1 xS/TiO2异质结复合纤维,且其光谱响应范围拓宽至可见光区,与纯TiO2纳米纤维相比,可见光催化活性明显提高。当水热时间为24 h时,ZnxCd1-xS/TiO2复合纤维的光催化活性最高,RB溶液在可见光下降解1 h,脱色率达到90.87%,并且该样品易于分离、回收和再利用。     

花状Ag2CO3的制备及光催化性能研究

在聚乙二醇(PEG)存在下,采用水热合成的方法制备了花状Ag2CO3,用粉末X射线、扫描电镜、紫外可见漫反射谱对产物进行了表征.在可见光照射下降解甲基橙溶液,研究Ag2CO3的光催化活性.研究显示产物呈花状形貌,此Ag2CO3在可见光作用下表现出较高的光催化活性,能有效地降解甲基橙,降解率高达90.46％.最后研究了花状Ag2CO3的形成机理.     

Ag＋改性SO4^2-/TiO2的制备及其光催化性能研究

本文用溶胶凝胶法制备了纳米Ag＋-SO42-/TiO2固体超强酸（AST）,采用XRD、FT-IR等方法对AST的结构进行表征,研究AST在紫外光和可见光下降解罗丹明B的光催化活性。结果表明,适宜的制备条件为：Ag＋掺杂量为0.5%,硫酸浓度为0.5mol/L,焙烧温度为450℃制备的AST具有较好的光催化活性,且在模拟可见光下AST也具有光催化活性,2h能将罗丹明B几乎完全降解。     

多孔β-Bi2O3的制备及光催化性能研究

采用直接热分解醋酸铋,在低温下制备了亚稳相β-Bi2O3,采用XRD、TEM、SEM、BET等手段对其进行表征,并研究了水溶液中其光催化降解有机物的性能.结果显示,热分解温度为300 ℃可得到纯的四方相β-Bi2O3,提高热处理温度(350 ℃)或延长热处理时间则产物变为α-Bi2O3.TEM和SEM观察发现,所制备的β-Bi2O3为纳米多孔片层结构,孔径大约为30 nm.UV-Vis漫反射谱显示其对可见光有显著的吸收,带隙宽度为2.72 eV.在可见光照射下,该纳米多孔片层β-Bi2O3对甲基橙、罗丹明和4-氯苯酚溶液(10 mg·L-1)的光催化降解均显示了很高的催化活性,当加入0.05 g催化剂时,上述三种有机物能够分别在2 h,2 h,和4 h以内降解.β-Bi2O3的高光催化活性可归因于其高比表面积以及纳米级结构.     

新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

采用水热合成法制备BiOBr可见光催化剂,选择适合的溴源,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、Uv-vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征。研究了BiO-Br可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃、水热反应时间为8h的条件下,制备的BiOBr纳米材料具有很好的光催化活性,在降解罗丹明B染料时降解率达93%,BiOBr的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.69eV。     

AgCl/BiOCl纳米片材料的合成及光催化性质研究

以硝酸铋((Bi(NO_3)3·5H_2O)、甘露醇(C_6H_(14)O_6)、氯化钾(KCl)为原料,制备了半导体材料氯氧化铋(BiOCl)纳米片,采用浸渍法负载AgCl对Bi OCl的改性。用XRD,SEM,EDS,UV-Vis光谱等测试方法对样品的结构、形貌、光谱吸收性能等进行了测量分析,考察了不同浸渍次数的AgCl/BiOCl纳米片对罗丹明B(Rh B)染料在可见光下的光催化降解活性。发现适量的AgCl修饰能够提高BiOCl纳米片的光催化活性,当浸渍次数为2次时获得的AgCl/BiOCl复合纳米片具有最好的光催化性能。