不同方法制备硫掺杂TiO2及其可见光催化性能研究

采用水热法和焙烧法分别制备了硫掺杂纳米TiO₂,通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见漫反射光谱进行了表征,以水体中的甲基橙（MO）为模拟污染物,研究了硫掺杂纳米TiO₂ 的可见光光催化性能。结果表明,2种不同制备方法得到的硫元素掺杂TiO₂均表现出可见光活性。硫元素在TiO₂中分别取代了O₂和Ti的位置,改变了TiO₂原来的能带结构,形成新的杂质能级,从而使TiO₂ 的吸收区间由紫外拓展到可见光区。     

石墨烯负载钯纳米颗粒催化5-羟甲基糠醛选择氧化制2,5-呋喃二甲酸

采用甲醛液相还原法制备石墨烯负载Pd纳米颗粒催化剂,利用HRTEM、STEM、HAADF、XPS、TG、XRD、N2物理吸附、CO脉冲化学吸附等手段对样品进行表征。结果显示,高比表面积石墨烯作为催化剂载体,有助于获得高分散和金属态为主的Pd纳米颗粒。HMF催化氧化实验表明,Pd/rGO催化剂能够高效催化HMF转化为FDCA。50℃常压反应6h,HMF转化率和FDCA的收率分别为96.9%和66.6%。反应动力学结果显示,HMF转化和生成FDCA的活化能分别为(45.6±4.6)kJ/mol、(71.3±2.5)kJ/mol。     

固相法合成氮掺杂碳纳米管及其二氧化碳吸附性能研究

以二乙烯苯(DVB)和1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐([VBIm]Br)共聚物为原料,铁氰化钾为催化剂前驱体,在600~1000℃下固相碳化制备了掺氮纳米碳管(NCNT)块体。利用SEM、TEM、Raman、XPS、物理吸附等对样品进行了表征。采用KOH在600~800℃下对NCNT进行活化,发现处理温度和时间是影响其孔结构的关键因素。CO_2吸附实验表明,单位孔容的微孔吸附量与碳材料表面氮含量之间存在明显的线性关系。     

商品铋酸钠的热稳定性与可见光光催化特性

直接采用商品铋酸钠作为光催化剂,研究了不同热处理条件对铋酸钠结构稳定性和光催化活性的影响,考察了铋酸钠对不同有机污染物的光催化降解特性及重复使用性。结果表明,可见光照射下,铋酸钠能够快速降解甲基橙、橙Ⅱ、亚甲基蓝和苯酚,适当热处理能够增强铋酸钠光催化性能,铋酸钠光催化剂性能比较稳定,可以循环利用,具有良好的应用前景。     

固相生长碳纳米管小球的制备及其催化降解废水的研究

以阴离子树脂为原料，通过离子交换和固相生长制备了亚毫米尺寸的碳纳米管小球。该碳纳米管具有典型的竹节状结构，含有1.55%的氮元素和2.32%的铁物种。将其用于催化臭氧氧化处理煤化工难降解有机废水，结果表明，其能大幅降低废水中化学需氧量(COD)、总磷和亚硝态氮的质量浓度，催化反应1 h内最高去除率分别达到了82.66%、72.97%和100%。