燃烧法制备纳米ZnO及光催化降解甲基橙的研究

分别以甘氨酸和柠檬酸为燃料,Zn（NO3）2为氧化剂,采用燃烧法制备纳米ZnO粉体并采用模拟太阳光进行甲基橙光催化降解研究。XRD和SEM表征样品表明,燃烧法能简单、快速制备纳米ZnO粉体。研究表明,燃烧剂和氧化剂的配比以及反应温度对制备的纳米ZnO降解甲基橙效果有较大影响。Zn（NO3）2与甘氨酸之比为0．2～0．5（物质的量比）,反应温度为5000C;Zn（NO3）2与柠檬酸之比为1．5,反应温度为600℃进行反应制备得到的纳米ZnO降解甲基橙效果较好。降解实验的结果表明,纳米ZnO能有效地光催化降解甲基橙染料。以柠檬酸为燃料制备的ZnO样品,在1h内对10mg·L^-1甲基橙溶液的降解率为90％。     

SO4^2-／TiO2-SnO2固体超强酸的制备与光催化性能研究

为了提高TiO2的光催化性能,本文制备了SO4^2-／TiO2-SnO2固体超强酸（STS）,采用1R对STS的结构进行了表征,采用UV—Vis对光催化产物进行了分析,研究了STS光催化甲基橙降解的性能,结果表明适宜的制备条件为：n（TiO2）：n（SnO2）=12,焙烧温度为450℃,焙烧时间为4h,硫酸浓度为0．5mol／L,催化剂用量为0．3g／200mL,甲基橙降解率可达93％。IR分析表明在STS中形成了超强酸活性中心,UV-Vis分析表明甲基橙降解较为完全。     

微乳液法制备介孔TiO2及其表征

以钛酸丁酯为原料,三嵌段共聚物F127为模板剂,利用司班-20、曲拉通X-100/环己烷/正丁醇/水微乳液体系制备了介孔TiO2粉体.采用高温焙烧的方法去除模板剂,对合成的样品进行XRD、N2吸附-脱附表征,研究了焙烧温度,模板剂用量等因素对样品比表面积的影响,并以甲基橙的降解为模型反应评价其催化活性.实验结果表明,模板剂用量为1 g,焙烧温度为400℃条件下所得TiO2粉体表现出较好的介孔特性,其比表面积为97.5m2·g-1,最可几孔径为9.8nm左右,且晶型全部为锐钛矿.光催化降解甲基橙表明介孔TiO2具有优异的催化性能,40W紫外光照射180 min后甲基橙降解率可达96.79％.     

稀土Ho掺杂TiO2纳米晶的光催化性能研究

采用酸催化的溶胶.凝胶法制备出了具有高光催化活性的稀土Ho掺杂TiO2纳米晶光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应,从表观降解率和TOC去除率两个指标评价了样品在不同焙烧温度、Ho掺杂量和反应气氛下的光催化活性.结果表明,在光催化降解甲基橙的试验中,500℃焙烧制得的0.5%Ho-TiO2样品表现出最佳的光催化活性,其降解速率比同等条件下制得的纯Ti02提高了3.31倍.光催化反应进行15min后对甲基橙的表观降解率达99.85%,反应进行30 min后对甲基橙水溶液TOC的去除率为79.61%,TOC的去除效果滞后于色度的去除.不通空气时,样品对甲基橙的降解率最差,降解速率明显滞后于通空气和氧气的情况且通氧气的降解效果更好.     

炭吸附纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

以粗氧化锌和冰乙酸为原料,采用炭吸附水热法制备纳米氧化锌粉体。通过热重/差热仪（TG-DTA）、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）和紫外可见光谱仪（UV-Vis）等对所得催化剂的焙烧温度、物相、微粒尺寸及光吸收性能进行表征。结果表明：炭黑的吸附有效阻止了纳米氧化锌在制备、干燥以及焙烧过程的团聚和烧结,600 ℃焙烧制备的催化剂颗粒均匀,分散性好,团聚较少,平均晶粒尺寸为20 nm,比表面积约为85.25 m2/g。纳米氧化锌作光催化剂对甲基橙进行光催化降解,在60 min内降解率为97%。     

Ni、B共掺杂TiO2-陶粒光催化降解染料废水研究

采用溶胶-凝胶法制备陶粒负载Ni2O3和B元素共掺杂纳米TiO2可见光催化剂,以甲基橙为目标降解物,探讨了光催化氧化降解甲基橙的规律,考察了催化剂的焙烧温度、Ni元素和B元素掺杂量、催化剂投加量、甲基橙溶液初始浓度、初始pH值、反应温度等因素对甲基橙脱色效果的影响.结果表明:在600℃温度下焙烧的催化剂具有最佳光催化活...     

锰掺杂的二氧化钛光催化降解偶氮染料性能研究

采用超声分散法,以钛酸丁酯为前驱体,硫酸锰为掺杂剂,制备掺锰的纳米二氧化钛光催化剂。以甲基橙为目标降解物,对掺杂锰的二氧化钛粉体进行了光催化降解性能研究。结果表明：催化剂的最佳投加量为2 g/L,锰的掺杂量为10%[Mn占（Mn＋Ti）的摩尔分数]。焙烧温度为550℃,焙烧时间为2 h,锰掺杂的二氧化钛降解效果最佳。     

多孔氧化钛制备条件的优化及其光催化性能评价

以蒸馏水与钛酸丁酯的物质的量比、模版剂与钛酸丁酯的物质的量比、焙烧温度和焙烧时间为影响因素,设计L9(34)正交实验,利用溶胶-凝胶法结合模板技术制备多孔TiO2粉体,以甲基橙的降解率为评价指标,考察了这四组因素对多孔TiO2粉体光催化性能的影响。实验结果表明四个影响因素中用水量对TiO2催化性能的影响最大。最佳制备条件为:蒸馏水与钛酸丁酯的物质的量比为10:1、PEG与钛酸丁酯的物质的量比为0.25:1、焙烧温度为450℃,焙烧时间为3h,在此条件下甲基橙可实现在2h内全部降解。比商业P25(商业二氧化碳)相同反应条件下降解效率高10%左右。     

溶胶-凝胶自蔓燃法制备TiO_2粉体及光催化性能

采用溶胶-凝胶自蔓燃法,以钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,制备锐钛矿型TiO_2粉体,并对制备工艺过程进行研究。利用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FIIR)等测试手段或技术对TiO_2粉体的晶型结构进行表征,利用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)测定TiO_2粉体降解甲基橙的降解率,探索甲基橙初始浓度和催化剂用量对甲基橙降解率的影响。结果表明,制备粉体的最佳工艺:pH值为6,水浴温度为60～80℃,热处理温度为450℃,保温时间为3 h。     

TiO2-Fe2O3复合材料降解甲基橙溶液的研究

本文采用膜渗析除氯法和有机溶剂乙酸异戊酯作为共沸干燥溶剂进行共沸干燥,然后煅烧制备出TiO2-Fe2O3复合材料粉末,以甲基橙为模拟污染物进行了粉体光催化降解实验,研究了焙烧温度、催化剂使用量、溶液pH等因素对光催化降解去除率的影响。确定出甲基橙溶液降解的最佳工艺条件为：紫外光照射下,当甲基橙的初始浓度为30mg/L时,催化剂焙烧温度550℃,投加量为2.0g,光照时间10h,溶液pH为3,在恒温25℃条件下甲基橙的降解率可达80.01%;催化剂循环使用4次后,降解率仍达70%以上。     

Y掺杂ZnO的制备及其光催化性能

采用化学沉淀法制备Y/ZnO光催化剂,以光催化降解甲基橙为探针反应,考察Y掺杂的ZnO光催化活性,并采用X射线衍射、红外光谱和紫外漫反射等手段对其进行结构表征.结果表明,Y掺杂的ZnO光催化剂对甲基橙降解具有良好的活性.活性及催化剂结构表征结果表明,最佳Y掺杂质量分数为0.1%,以掺杂Y质量分数为0.1%的Y/ZnO为...     

高分子网络凝胶法制备La_(0.94)Sr_(0.06)CoO_3及光催化性能研究

以La(NO_3)_2·6H_2O,Co(CH_3COO)_2·4H_2O,Sr(NO_3)_2为原料,丙烯酰胺为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,采用高分子网络凝胶法在600℃下制得纳米La_0.94Sr_0.06CoO_3粉体。通过XRD物相分析,结果表明La_0.94Sr_0.06CoO_3粒子样品的物相是立方晶系钙钛矿结构;La_0.94Sr_0.06CoO_3粒子平均粒径为22.72nm。水溶液中甲基橙染料在La_0.94Sr_0.06CoO_3的催化下,能迅速分解,在降解120min时,甲基橙的降解率达到99.24%。     

离子液体对超声法制备硫化锌粒径及光催化性能的影响

以醋酸锌和硫代乙酰胺为原料,分别以水、离子液以及两者的混合液为溶剂,用超声法成功合成了不同粒径的ZnS纳米粒子。用X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱以及紫外–可见吸收光谱等对所制备样品的晶型、形貌和光学特性进行表征;以紫外光为光源、甲基橙为目标降解物质评价了ZnS纳米粒子的光催化活性。结果表明：离子液体的引入使ZnS纳米粒子的粒径明显变小,带隙能量变大,离子液介质中合成的ZnS纳米粒子具有更高的光催化活性。     

CdS纳米粒子的室温固相反应制备及其光催化活性研究

以牛血清白蛋白为稳定剂,采用CdSO4.8H2O、硫脲和NaOH之间的室温固相反应制备了高分散立方晶相粒径为4~5 nm的CdS纳米颗粒。用X射线洐射(XRD)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)对CdS纳米颗粒的相组成,形貌和粒径等进行了表征。以甲基橙降解脱色为探针反应,研究了自然光照条件下,CdS纳米颗粒的光催化活性,即光催化剂用量,试液的pH值,光照及时间等与甲基橙脱色率的关系。在最佳光催化剂用量为0.2 g,最佳pH值为1时,太阳光照射1 min,甲基橙降解率可达99%以上,表明由室温固相反应制备的CdS纳米颗粒,具有优异的光催化活性。     

微波法合成BiOI光催化剂的条件探究

采用微波法合成BiOI光催化剂,并研究了BiOI光催化剂的制备条件及其光催化降解有机污染物的能力,以Bi（NO3）3·5H2O和KI为主要原料,乙二醇与水为溶剂,利用微波法的反应速率快,效率高的特点,合成BiOI光催化剂。在紫外光条件下,以甲基橙溶液为模型污染物,研究其光催化降解性能。紫外光照射条件下得到了对甲基橙具有良好脱色效果的光催化材料。     

α-FeO(OH)微球在光催化降解甲基橙中的应用

α-FeO(OH)在光催化降解偶氮染料方面已突显出其独特的优势。采用水热法制备α-FeO(OH)微球,并以此为催化剂,以甲基橙为目标降解物,考察α-FeO(OH)微球对甲基橙的吸附作用及α-FeO(OH)/H₂O₂/Vis体系对甲基橙的降解,探讨在α-FeO(OH)/H₂O₂/Vis体系中催化降解甲基橙的机理。采用XRD和SEM对催化剂进行表征,研究pH和H₂O₂浓度对催化性能的影响。结果表明,pH为6.5和H₂O₂浓度为1.2 mol·L^-1时,催化效果最佳,α-FeO(OH)微球和工业级α-FeO(OH)对甲基橙降解率分别为94.3%和28.6%,制备的α-FeO(OH)微球的催化效果明显优于工业级α-FeO(OH),α-FeO(OH)的性质与其结构和形貌关系较大。     

碳纳米管负载磷掺杂TiO_2的溶胶-凝胶法合成及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为前驱体,次磷酸为磷源,碳纳米管为载体,制备了P-TiO2-CNTs复合光催化剂。采用XRD、SEM、TEM、UV-Vis/DRS对复合光催化剂的晶体结构、光谱吸收性质等进行了表征。选取甲基橙为目标降解物,考察了P-TiO2-CNTs的可见光光催化活性。结果表明,掺杂一定量的P并负载于适量CNTs上,可以显著提高TiO2的光催化活性,拓宽其光响应范围。     

CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化还原CO2性能研究

采用沉淀-水热法制备了CdS/C-TiO2系列复合光催化剂,通过XRD、UV-Vis、FESEM、XPS等分析手段对催化剂晶体结构、形貌及光电性能进行了表征,考察了柠檬酸(CA)/TiO2质量比R对CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化性能的影响。实验结果表明,碳掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌,掺杂后光催化活性显著提高。在紫外光照射下进行光催化还原CO2反应,当CA/TiO2质量比R=3/1时,催化活性最高,还原产物HCOOH和HCHO总收率达到533μmol/(g.h)。     

SnO_2/In_2O_3纳米材料的制备及其吸附-光催化性能研究

采用水热法制备了一系列不同SnO2/In2O3比例的光催化剂,应用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(FESEM)对其微观形貌和晶型进行了分析,通过紫外-可见分光光度计(UV-Vis)评价了复合材料对甲基橙(MO)溶液的吸附性能及催化活性,考察了Sn/In比例值对SnO2/In2O3样品吸附性能及光催化性能的影响。结果表明:当Sn与In摩尔比为2∶1时,对MO的吸附性能和催化性能最好。     

SnxZn(1-x)WO4光催化剂的水热合成及其可见光催化活性

采用水热合成法制备新型可见光催化剂Sn_xZn_(1-x)WO₄，以甲基橙染料废水为探针污染物，考察Zn²⁺与Sn²⁺物质的量比、水热温度和水热时间对Sn_xZn_(1-x)WO₄光催化剂的催化活性、表面形貌和比表面积的影响。结果表明，在Zn²⁺与Sn²⁺物质的量比为0.25、水热温度100 ℃和水热时间12 h条件下，合成的Sn_0.8Zn_0.2WO₄催化剂活性最好，光照30 min后，对甲基橙染料的脱色率达98.62%，较SnWO₄催化剂(合成条件为原始pH值，160 ℃水热反应24 h)提高46.66%。采用水热合成法制备的催化剂Sn_xZn_(1-x)WO₄具有良好的可见光活性。