环化聚丙烯腈修饰氧化锌的紫外光催化性能

为了提高ZnO的光催化性能,采用浸渍法制备环化聚丙烯腈(CPAN)修饰ZnO纳米复合微粒。通过X射线衍射法(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段,对ZnO/CPAN纳米复合微粒及ZnO纳米微粒的粒径、晶型及结构进行了表征。利用甲基橙为模型污染物,紫外灯为光源,研究了ZnO/CPAN的紫外光催化性能。光催化实验结果表明,CPAN修饰ZnO可以显著提高其紫外光催化活性,ZnO/CPAN质量比为1 000︰1、热处理温度为150℃、热处理时间为30min时,光催化活性最强。     

花状Ag/ZnO复合光催化剂制备及其光催化性能

以氯化锌(ZnCl2)、氢氧化钠(NaOH)和硝酸银(AgNO3)为原料,采用沉淀法和紫外光照射法制备花状Ag/ZnO复合光催化剂;利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品物相、结构和形貌进行测试与表征;通过紫外光照射降解罗丹明B(RhB)研究Ag/ZnO复合物的光催化性能.结果表明:Ag添加可以有效提高ZnO的光催化性能;Ag添加量及复合物的形貌对Ag/ZnO复合光催化剂降解RhB具有协同调控作用.     

Ag修饰的纳米ZnO的合成、表征及光催化特性

采用水热合成和光合成法制备了ZnO纳米粉体及不同Ag修饰量的纳米ZnO(Ag/ZnO),并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析了它们的物相结构和晶粒形貌.以亚甲基蓝为污染物模型,在紫外光照射下考察了ZnO纳米粉体及不同Ag修饰量的纳米Ag/ZnO的光催化活性.结果表明,Ag能成功地负载到ZnO表面,且Ag/ZnO的光催化性能与Ag的负载量有关.当Ag修饰量为1.0%时,光催化能力高于ZnO纳米粉体;Ag修饰量为5.0%时,光催化能力最高;Ag修饰量为8.0%时,光催化能力反而降低.     

TiO2／丝光沸石光催化降解甲苯特性研究

将吸附材料丝光沸石与德国Degussa公司生产的P25型光催化材料TiO₂混合，光催化降解\r 空气中微量甲苯，发现掺杂材料中P25型TiO₂用量减少后降解甲苯性能没有明显改变。此外，探讨 了空气流速、反应器甲苯进口浓度、紫外光强和波长以及水蒸气浓度对混合材料光催化降解甲苯效 果的影响，为此类混合光催化材料的应用提供了实验基础．     

不同形貌纳米ZnO、ZnO2的制备及紫外光下光催化性能的表征

以Zn（CH3COO）2及NaOH为原料分别运用超声法和水热法制备两种不同形貌的纳米氧化锌颗粒,通过进一步反应制得了相应形貌的过氧化锌,并经过将过氧化锌进行180℃高温处理.运用X射线粉末衍射、紫外—可见漫反射吸收光谱等技术对所得产物基本物理性质进行了表征;同时以液相中的罗丹明B作为目标物,考察了所合成的光催化剂在紫外光下的光催化性能,发现两种不同形貌的ZnO纳米晶体和进一步合成的纳米ZnO2及高温处理后晶体都具有光催化活性,但不同形貌同一物质光催化活性不同,且在紫外光下用超声法得到的花状纳米ZnO对有机染料的降解效果更显著.     

微波辅助溶胶-凝胶法一步合成纳米氧化锌及其催化降解性能研究

以乙酸锌和氢氧化锂为原料,以无水乙醇为溶剂,采用微波辅助溶胶-凝胶法一步制备了纳米ZnO,用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、电子显微镜和电子能谱对其进行了表征.用紫外光作为光源,一定浓度的活性艳蓝为光催化反应模型污染物,研究了在不同反应时间下微波辐射合成的ZnO光催化性能并与传统溶胶-凝胶法合成的纯氧化锌作比较.结果表明,采用微波法合成的ZnO吸收边蓝移,粒径变小,光催化活性提高;微波辐射30min合成的ZnO光催化性能最好,当催化剂用量为10mg,对质量浓度为20mg/L的活性艳蓝溶液100mL的降解率40min达到90%.     

水热沉淀法制备Pt掺杂TiO2空心球及其对罗丹明B的降解

以硫酸钛、尿素为原料,碳球为模板,采用水热沉淀法制备了TiO2空心球,用水合肼还原氯铂酸的方法得到Pt掺杂的TiO2空心球.利用X线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X线光电子能谱仪(XPS)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等测试手段对所得的样品进行了表征,并以高质量浓度的罗丹明B为降解物考察了其在紫外光下的光催化活性.实验结果表明,掺杂少量的Pt不会影响TiO2空心球的晶型.光催化降解实验表明,水热沉淀法制备的Pt-TiO2空心球在紫外光下具有比商品二氧化钛P25(Degussa)更高的光催化活性,特别是Pt掺杂量2 0%的TiO2空心球的光催化活性最高,当光催化反应2 h后对罗丹明B的脱色率可达100%.     

纳米氧化锌的制备及其光催化降解印染废水的研究

采用直接沉淀法,制备出n型半导体氧化物ZnO纳米粒子．通过XRD、TG—DAT等手段对该氧化物的结构和热稳定性进行了分析．XRD物相分析表明该产物为六方晶系;TG—DAT表明前驱体碱式碳酸锌分解生成ZnO的温度为239℃．研究了焙烧温度、催化剂用量以及光照等条件对ZnO光催化性能的影响．利用红外光谱分析的方法验证了其光催化降解效果．结果表明,在适当的用量及紫外光照射下,530℃焙烧得到的ZnO纳米粒子对活性翠蓝K—GL、活性染料B—RN有极强的光催化降解活性．     

溶致液晶模板法制备纳米ZnO及其对亚甲基蓝的光催化性能

以十二烷基硫酸钠/正戊醇/水三元体系制备层状溶致液晶,并以此为模板,结合均匀沉淀法制备了颗粒尺寸在20～50 nm的ZnO球形颗粒,并研究了其光催化活性。结果表明:以溶致液晶为模板制备的纳米ZnO颗粒,结构稳定且无杂质出现,与无模板ZnO相比具有更大的比表面积和更窄的禁带宽度;紫外光照射150 min,对亚甲基蓝溶液的光催化降解率达到89%,说明以溶致液晶为模板制备的纳米ZnO颗粒具有更好的光催化性能。     

ZnO/Bi2WO6异质结的制备及光催化制氢研究

试验采用水热法制备出薄片状Bi₂WO₆,并通过异质外延生长法在Bi₂WO₆薄片上生长ZnO纳米线微米盘,得到ZnO/Bi₂WO₆异质结。对样品进行的主要表征有扫描电子显微镜形貌观察、X射线粉末衍射、能谱分析、电化学阻抗谱等。结果表明,ZnO/Bi₂WO₆异质结由直径约1 μm、厚度为40~60 nm的Bi₂WO₆微米盘负载ZnO纳米线构成。在可见光下,ZnO/Bi₂WO₆异质结的光催化制氢性能明显优于纯ZnO及纯Bi₂WO₆,ZnO/Bi₂WO₆异质结的稳定性也较高。试验对比了纯Bi₂WO₆与ZnO/Bi₂WO₆异质结在可见光下催化制氢的速率,发现ZnO/Bi₂WO₆异质结的光催化效果明显高于纯Bi₂WO₆,且当生长母液浓度为8 mM （mmol/L）时,制氢速率最大为12 290.2 μm·mol·h^-1·g^-1,比纯Bi₂WO₆提高了2.2倍,在其循环试验18 h后,ZnO/Bi₂WO₆异质结仍能保持较稳定的制氢速率,保持率达到90%。     

Pt-induced electrochemical growth of ZnO rods onto reduced graphene oxide for enhanced photodegradation performance

Photodegradation of organic pollutants over semiconductor catalysts is considered to be a viable method for wastewater treatment.Of the different semiconductor photocatalysts,ZnO has been widely used for the photodegradation of organic pollutants.Meanwhile,graphene is being actively investigated as a cocatalyst for such processes.The high carrier transport rate of graphene can favor the transfer of photoexcited electrons,while the increased specific surface area provides adsorption sites for the organic effluent molecules,thereby improving overall photocatalytic activity.Therefore,in this study,Pt–ZnO–reduced graphene oxide(RGO)rods with different RGO contents are synthesize during a novel Pt-induced electrochemical method,where ZnjZnO acts as the anode and PtjH2OjH2acts as the cathode.The photocatalytic degradation activity of the Pt–ZnO–RGO rods is remarkably improved under UV–visible light irradiation,with the optimum loading RGO content of 1 wt%.     

铁酸铋的制备及其在废水中的应用研究进展

有机污染是当今社会最主要的环境问题之一，光催化降解有机污染物是一种新型高效的处理方法。BiFeO3是目前唯一的一种在室温下具有铁电性和铁磁性的单相多铁材料，具有窄的带隙与良好的可见光吸收性能，可以将有机污染转换为无毒无害的形式，或完全降解为 CO2 和 H2O。BiFeO3的优良性能，使之在光催化领域有着广阔的应用前景，是研究者的重点关注方向。本文综述了近几年BiFeO3光催化材料常用的制备方法以及其在废水处理中的应用；概述了BiFeO3催化剂的改进(离子掺杂、半导体复合、贵金属沉积等)和反应条件的优化(光源、pH、催化剂浓度等)这两个方面在提高其光催化效果的研究进展；最后总结了BiFeO3材料在废水处理中存在的问题，并对今后的研究进行了展望。     

二次结晶形成的具有增强光催化性能的镶嵌结构ZnO

Zinc acetate is used as a raw material to synthesize the desired ZnO in hot solvent by controlling the amount of citric acid (CA) added. Notably, the amount of CA added has a significant relationship with the control of the morphology of ZnO. Spherical ZnO wrapped in nanosheets is synthesized through the secondary crystallization of Zn2+. The optical properties of the ZnO sample are tested through the degradation of organic pollutants. Notably, the photocatalytic properties of ZnO vary with the different amounts of CA added. Exposure of the active crystal face increases the photocatalytic activity of ZnO. In addition, the number of defects on the surface of the ZnO sample increases because of its large specific surface area, thus changing the bandgap of ZnO. Therefore, the resulting sample can respond under visible light.     

CuO/CeO_2空心球的制备及其对CO的氧化性能研究(英文)

报道了一种利用PS模板制备CuO负载CeO_2空心球的简便方法。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱吸等温线和X射线光电子能谱(XPS)对CuO/CeO_2空心球的结构特征进行了表征。为了评价CuO/CeO_2空心球之间的催化性能差异,采用工业CeO_2和CeO_2空心球,H_2温度程序还原(H_2-TPR)和CO氧化试验。结果表明,合成的样品形貌好,比表面积大,纯度高。H_2-TPR分析表明,CuO/CeO_2空心球的还原性具有多种表面活性物。CuO掺杂的CeO_2空心球表现出比CeO_2空心球和商业CeO_2在CO氧化中的更好的性能,因为铜通过氧缺陷的增加和协同效应有效增强了样品对CO催化活性。     

可见光响应TiO2光催化剂的研究进展

TiO2是一种良好的光催化剂,具有稳定性好、光效率高和不产生二次污染等特点,但TiO2是宽带导体,只有在紫外光下才具有活性,从而限制了它的实际应用。综述了实现TiO2可见光催化的几种方法,包括金属掺杂、非金属掺杂和染料光敏化;指出其未来发展方向是寻找价廉的光敏物质或使污染物本身具有较好的光敏化性能。     

可见光驱动的Ti基半导体光催化剂的研究进展

半导体光催化技术在太阳能转换以及环境治理方面具有巨大潜力。TiO₂由于其高的光催化效率、良好的稳定性以及合适的带边电位等,成为了当前研究最多的光催化材料。但TiO₂是宽带隙半导体,对可见光几乎不响应,这极大限制了TiO₂的应用。为了提高TiO₂对可见光的响应能力,提高太阳能的转化效率,相继开发了一系列由TiO₂衍生的Ti基可见光催化剂。首先简单地介绍了半导体光催化机制,然后综述了Ti基半导体光催化剂的分类、增强可见光响应策略以及Ti基可见光催化剂应用现状,最后总结了Ti基可见光催化剂制备及应用过程中所面临的挑战,同时也对未来Ti基可见光催化剂的合成及发展进行了展望。     

纳米TiO2对有机污染物的光催化降解机理及发展趋势

光催化降解有机污染物消除其对环境的污染是目前环境领域中的新兴研究课题.通常情况下,纳米二氧化钛只能在紫外光范围内降解某些有机物.作者提出了通过施主半导化掺杂的方式使纳米二氧化钛在可见光范围具有光催化降解有机污染物的能力,并介绍了纳米二氧化钛光催化降解有机污染物的机理及把它应用于消除有机农药残余污染的研究进展和发展趋势.     

GaN/ZnO固溶体电子结构与光学性质的第一性原理研究

GaN/ZnO固溶体具有良好的光催化活性。为研究不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体能带结构和光吸收性能的影响,构建了一系列GaN/ZnO固溶体的随机原子结构模型。基于密度泛函理论计算不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体模型电子结构和光学性质的影响。研究结果表明： ZnO/GaN固溶体形成能与结合能均为负值,结构稳定。随着ZnO物质的量的增加,固溶体的带隙先呈现下降趋势,最后呈现小幅上升趋势。对于ZnO物质的量分数在13.89%至22.22%的GaN/ZnO固溶体,可以观察到光吸收峰强度在可见光区各个波长范围内均有较强吸收。通过研究不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体能带结构和光吸收性能的影响,为GaN/ZnO固溶体光催化材料的设计与制备提供了理论参考。     

焦化废水光催化降解研究

在0.5h和300W高压汞灯紫外光处理条件下,采用TiO2,ZnO和TiO2＋ZnO不同催化剂组合,研究了紫外光催化处理对高浓度焦化废水中CODcr及氨氮去除率的影响。结果表明TiO2是焦化废水中CODcr光降解处理的最佳催化剂;TiO2紫外光能够有效地降低高浓度废水中的CODcr,但对其中氨氮的去除较差。考虑到经济可行性和焦化废水光降解处理的工程实用性,进一步研究了典型焦化厂生化处理站进、出废水按照1L/min处理量施加TiO2紫外光照处理的效果和对废水可生化性的影响,结果表明,短时间的TiO2紫外光照处理焦化废水对降低焦化废水进、出水CODcr和NH3-N的作用十分有限,但可以显著地增加焦化废水进、出水的可生化性。因此该方法可作为焦化废水生化处理站进水预处理和出水深度处理的一项技术。     

纳米氧化锌晶须的制备及光催化降解苯胺研究

研究纳米氧化锌晶须和氧化锌纳米粉末在紫外光光催化降解苯胺的能力,借助于色谱/质谱联用及紫外/可见光光谱对苯胺降解产物进行了分析.降解动力学研究结果表明,苯胺光降解符合准一级反应动力学规律,纳米氧化锌晶须催化反应速度比普通纳米粉末快,COD去除率高达89.4%;两者对苯胺光降解过程的中间产物相似,主要为醇类化合物,这些化合物进一步氧化为二氧化碳和少量聚合物.