水热法合成纳米ZnWO4/Ag及其光催化性能研究

以Na2WO4·2H2O和Zn(NO3)2·6H2O为原料,采用水热法制备了掺Ag+的ZnWO4催化剂.利用XRD、TEM和UV-vis吸收光谱对该催化剂进行表征;以曙红B为目标降解物,研究了ZnWO4/Ag催化剂的光催化性能.结果表明,一定量Ag+的掺入使复合光催化剂活性明显优于单一的ZnWO4,Ag+的掺入量为0.5%(原子分数)样品光催化效果最佳,1h内对5mg/L曙红B溶液的脱色率达到93%,是改性前的1.26倍.     

棒状ZnWO4纳米晶的合成及其光催化性能

以Na2WO4.2H2O和Zn(COOCH3)2.2H2O为原料,采用微波水热法,制备具有光催化性能的黑钨矿型棒状ZnWO4纳米晶.利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外–可见吸收光谱仪(UV-Vis)和光致发光谱仪(PL)分别对产物的物相、形貌和光学性能进行了表征.结果表明:采用微波水热法,产物沿(100)晶面取向生长为棒状结构;对其光学性能和光催化性能的研究显示,所制备的ZnWO4具有蓝光发光特性,其激发峰和发射峰分别为295和460 nm,其还具有较强的紫外吸收特性;棒长约为50～60 nm,(100)取向度为0.24的ZnWO4纳米晶具有最佳的光催化性能.     

Bi_2WO_6催化剂的合成及光催化性能的研究

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O为原料,采用水热法制备Bi2WO6催化剂,在λ420nm的可见光区降解模拟罗丹明B(RhB)废水,研究前驱物pH值、水热反应温度和时间对Bi2WO6催化性能的影响;通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和比表面积(BET)表征,考察前驱物pH值对催化剂晶型、形貌、吸光性和比表面积的影响。结果表明,前驱物pH值为Bi2WO6光催化活性的关键影响因素,且对产物微观结构影响较大。当pH值=4.5时合成的产物光催化活性最佳,反应90 min RhB溶液降解率达到99.90%,经重复使用4次,其光催化效果无明显降低,表明该Bi2WO6是一种有效稳定的可见光催化剂。     

ZnO纳米棒的绿色合成及光催化性能研究

以Zn(Ac)2·2H2O和NaOH为反应物,以离子液体1-十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C12mim][BF4]水溶液为反应介质,80℃下制得ZnO纳米棒。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见吸收光谱(UVVis absorption spectra)对纳米ZnO的形貌和结构进行了表征,以有机染料亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,考察纳米ZnO的光催化性能。结果表明,制备出的纳米氧化锌呈棒状,宽约10nm,长约160nm,为六方纤锌矿结构。紫外灯照射120min后,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到86.3%。     

纳米针状ZnO的绿色合成及光催化性能研究

以Zn(Ac)2·2H2O和NaOH为反应物,以离子液体1-苄基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[Bzmim][BF4]水溶液为反应介质,在80℃制得纳米针状ZnO。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis absorption spectra)对纳米ZnO的形貌和结构进行了表征,以有机染料亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,考察纳米ZnO的光催化性能。结果表明:制备出的纳米ZnO呈针状,宽约25nm,长约220nm,为六方纤锌矿结构。紫外灯照射180min后,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到97.1%。     

WO 3·H 2O纳米线阵列的制备及其光催化活性

制备了具有有序孔洞多孔阳极氧化铝 (AAO) , 并以之为模板通过溶胶2凝胶法制备高度取向的WO 3·H 2O纳米线阵列 , 用 X射线衍射、XPS、 扫描电镜 (SEM) 和比表面积仪进行表征。结果表明 : WO 3·H 2O纳米线线径与 AAO模板的孔径一致 , 且分布均匀 , 线径为 26 nm , 线长为 1. 1μm; 与相同条件下用玻纤布作载体制备的 WO 3·H 2O膜相比 , 其平均晶粒小 , 低密度 , 高比表面积。将催化剂 WO 3·H 2O/ AAO与 WO 3·H 2O/玻纤布两者分别对气相甲醛进行光催化降解反应以评价它们的光催化活性 , 得出 WO 3·H 2O纳米线阵列光催化降解气相甲醛反应速率常数大约是 WO 3·H 2O/玻纤布的 3. 4 倍 , 说明以 AAO 为模板制备的 WO 3·H 2O纳米线阵列具有更高的光催化活性。      

溶剂对钨酸铋/石墨烯形貌结构和光催化性能的影响

本工作采用溶剂热法通过乙二醇、乙二胺、水-乙二醇、水-乙二胺、水和水-乙酸不同溶剂制备可见光催化剂Bi2 WO6/RGO,并对其形貌结构和光催化性能进行表征.研究结果表明,溶剂对Bi2WO6/RGO的形貌和光催化性能有显著影响.在可见光(λ>420 nm)照射下,以水为溶剂制备的样品对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能最佳,20 min内降解率达到98％,且经过五次循环降解后光催化效果基本保持不变.Bi2 WO6/RGO的光催化性能增强可归因于在水溶剂下形成的Bi2 WO6分级结构微球为光催化反应提供更多的反应活性位点,同时石墨烯的引入增大了材料的比表面积,进一步促进了电子-空穴对的有效分离.自由基捕获实验表明,复合材料光降解RhB过程中光生空穴(h+)起主要作用,·O2-和·OH起次要作用.     

不同形貌纳米ZnO的合成及其光催化性能研究

以Zn(NO3)2·6H2O和NH4HCO3为原料,采用直接沉淀法制备了不同形貌和微观结构的纳米氧化锌。详细研究了反应终点pH值及沉淀前驱物的后处理方式等对粉体的晶体结构、形貌、粒径分布和团聚状况的影响。通过调节反应条件可分别获得网络状或颗粒状纳米氧化锌;光催化降解实验结果表明,网络状纳米氧化锌的光催化性能优于纳米颗粒状产物,而且该网络状和颗粒状纳米氧化锌的光催化活性均明显优于商品光催化剂P25。     

氧化钨及其水合物光催化性质研究

钨粉和双氧水过氧聚钨酸法制备出了WO3及其水合物WO3·0.33H2O、WO3·H2O纳米材料。紫外-可见光催化降解甲基橙溶液测试表明WO3·0.33H2O具有优越的紫外光催化性能和明显的可见光催化能力。通过XRD、FT-IR、XPS、电化学、紫外光催化等测试手段对物质的晶相、晶体结构和性能进行分析。结果表明WO3·0.33H2O和WO3·H2O具有不同于WO3的WO双键结构;但是WO3·0.33H2O具有更宽的带隙和更负的氧化还原电位,解释了其独特的光催化性能产生的原因。     

W掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能

本文以钛酸丁酯Ti（OC4H9）4和钨酸铵（NH4）6W7O24·6H2O为原料,制备W掺杂的TiO2纳米粒子,用XRD、TEM和IR进行表征,以罗丹明B的光催化降解对其光催化性能进行了研究,表明掺杂使TiO2纳米粒子的光催化活性显著增强。     

WO 3·H 2O纳米线阵列的制备及其光催化活性

制备了具有有序孔洞多孔阳极氧化铝 (AAO) , 并以之为模板通过溶胶2凝胶法制备高度取向的WO 3·H 2O纳米线阵列 , 用 X射线衍射、XPS、 扫描电镜 (SEM) 和比表面积仪进行表征。结果表明 : WO 3·H 2O纳米线线径与 AAO模板的孔径一致 , 且分布均匀 , 线径为 26 nm , 线长为 1. 1μm; 与相同条件下用玻纤布作载体制备的 WO 3·H 2O膜相比 , 其平均晶粒小 , 低密度 , 高比表面积。将催化剂 WO 3·H 2O/ AAO与 WO 3·H 2O/玻纤布两者分别对气相甲醛进行光催化降解反应以评价它们的光催化活性 , 得出 WO 3·H 2O纳米线阵列光催化降解气相甲醛反应速率常数大约是 WO 3·H 2O/玻纤布的 3. 4 倍 , 说明以 AAO 为模板制备的 WO 3·H 2O纳米线阵列具有更高的光催化活性。     

Co掺杂ZnGa_2O_4的制备及其光催化性能

以ZnCl2、Ga(NO3)3·xH2O、CoCl2·6H2O为原料,采用水热法制备了立方晶型的Zn1-xCoxGa2O4光催化剂,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外漫反射(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对催化剂进行了表征,结果表明,Co成功地掺入到ZnGa2O4晶格内,Co的掺入能够影响催化剂的形貌,缩小催化剂的禁带宽度。光催化降解罗丹明B溶液实验结果表明,Co的掺入提高了催化剂的催化活性,掺入量为x=0.010的Zn1-xCoxGa2O4具有最佳的光催化性能,同时Zn1-xCoxGa2O4样品对罗丹明B溶液的光催化降解反应符合伪一级反应动力学规律。并对Co掺入后光催化活性提高的机理进行了讨论。     

Cu-Bi2WO6的制备及应用于光催化氧化含酚废水的研究

以Bi(NO3)3·5H2O和Na3WO4·2H2O为原料,采用水热法合成了掺杂型可见光催化剂CuBi2WO6,并对其进行X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)表征.结果表明,Cu-Bi2 WO6在不同合成条件下呈现多孔微球和纳米片状结构.以苯酚水溶液为目标降解物,研究了在可见光催化作用下Cu-Bi2WO6的催化性能,实验结果表明掺杂型Cu-Bi2WO6具有比纯Bi2 WO6更高的催化活性.     

片状焦钒酸锌的制备及光催化性能

以六水合硝酸锌和偏钒酸铵为无机源,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,采用水热法合成纳米焦钒酸锌.考察了表面活性剂的浓度对纳米焦钒酸锌结构和性能的影响,通过XRD、SEM等对合成产物进行表征,以亚甲基蓝为目标降解物进行光催化实验,并对光催化机理进行了自由基捕获测试.其中制备的片状结构Zn3(OH)2 V2 O7·2H2 O具有最佳的光催化性能,在光照射140 min后对MB的降解率达到98％左右.     

1,2,3,4-丁烷四羧酸锌络合物的合成及其热分解制备纳米氧化锌

用ZnSO4与1,2,3,4-丁烷四羧酸四钠盐反应制备了1,2,3,4-丁烷四羧酸锌络合物.元素分析和热重分析结果表明络合物的分子式为Zn2(C8H6Os)·2H2O.红外光谱分析结果证实Zn2(C8H6O8)·2H2O配合物生成.热重分析结果表明Zn2(C8H6O8)·2H2O的起始分解温度为400℃.研究了其热分解制备纳米氧化锌的新途径.TEM分析表明在400℃C下焙烧Zn2(C8H6O8)·2H2O所得到的氧化锌晶粒尺寸为20～60nm.     

ZnCo_2O_4纳米颗粒的制备及其可见光催化性能研究

采用表面活性剂(CTAB)调制的方法成功制备尖晶石型Zn Co2O4纳米颗粒,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及紫外-可见(UV-Vis)分光光度计对采用CTAB调制与未采用CTAB调制制备的Zn Co2O4颗粒的结构、形貌以及催化降解性能进行了对比分析。结果表明,制备出的Zn Co2O4纳米颗粒平均粒径为15.6 nm,对刚果红可见光催化降解具有很好的光催化活性,降解效率高。     

CuO/TiO_2异质多孔纳米结构的制备及其光催化性能

以Cu(OH)_2纳米棒阵列为前驱体,钛酸四丁酯为钛源,采用外向包覆合成法,利用Cu(OH)_2自身热分解产生的微量水分子与负载在其表面的钛酸四丁酯缓慢反应,制备了CuO/TiO_2异质多孔纳米结构,并研究了产物对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能。结果表明,得到的产物薄膜为直径2~4μm的微孔组成的多孔纳米结构,微孔的孔壁由直径500nm左右的纳米棒组装而成。产物CuO/TiO_2异质多孔纳米结构比纯TiO_2纳米结构对RhB有更好的光催化降解性能,这主要是由两方面的原因引起的:一方面,CuO/TiO_2异质多孔纳米结构具有更好的吸附性能和更大的比表面积;另一方面,产物CuO/TiO_2为异质复合纳米结构,异质结的存在能有效地降低光生电子空穴对的复合,从而提高产物的光催化降解效果。     

正／反相胶束法制备纳米TiO2及其光催化降解有毒有机污染物

利用正相和反相胶束介质模板制备的纳米TiO2为光催化剂,在紫外光照射下,对染料罗丹明B和有机有毒无色小分子2,4-二氯苯酚进行光催化降解,研究了其光催化性能,并对光催化过程中氧化物种及降解产物进行了跟踪测定,结果表明,反相胶束模板体系制备的纳米TiO2与正相胶束介质制备的纳米TiO2比较,在紫外照射下对RhB及DCP的降解有较好的光催化性能,对RhB在160min光催化矿化率可达95％,光催化反应主要的氧化物种涉及羟基自由基。     

表面活性剂辅助合成CdWO4纳米棒及其光致发光性能

以Na2WO4·2H2O和CdCl2·2.5H2O为主要原料,以表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为添加剂,通过水热反应合成了CdWO4纳米棒。用XRD、TEM、EDS、SAED等对产物进行了表征,初步探讨了CdWO4纳米棒的形成机理,测试了CdWO4纳米棒的光致发光性能。结果表明:产物为长1～1.5μm、直径50～80nm的CdWO4纳米棒;SDBS对CdWO4纳米棒的形成具有关键作用;随着CdWO4纳米棒结晶性的提高,其光致发光性能增强。     

乙二醇溶剂热合成自组装SrTiO3片状纳米结构及其光催化性能

以钛酸四正丁酯((C4H9O)4Ti)水解沉淀的钛羟基氧化物和硝酸锶(Sr(NO3)2)为反应原料,以氢氧化钾(KOH)为矿化剂,以乙二醇((HOCH2)2)为溶剂,经200℃溶剂热反应得到了由纳米颗粒自组装形成的SrTiO3片状纳米结构。分别用XRD、SEM、TEM表征SrTiO3粉体的物相结构和微观形貌。通过光催化降解罗丹明B(RhB)对比研究了乙二醇溶剂热合成的纳米颗粒自组装SrTiO3片状纳米结构和水热合成的SrTiO3粉体的光催化性能,结果表明,乙二醇溶剂热合成的SrTiO3自组装片状纳米结构具有更加优异的光催化性能。