表面活性剂控制金属有机骨架材料MIL-53(Fe)的孔结构及光催化性能

利用表面活性剂能够控制所制备的金属有机骨架材料MIL-53(Fe)的孔道开孔方式。表面活性剂四乙基氢氧化铵（TEAOH）能够控制MIL-53(Fe)的孔道开孔方式为闭孔结构。而表面活性剂聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)和聚乙烯醇（PVA）能够控制MIL-53(Fe)的孔道开孔方式为开放孔结构。通过在紫外光照射下催化降解染料罗丹明B的实验来检测不同孔道开放程度对MIL-53(Fe)的光催化性能的影响。结果表明,开放孔的MIL-53(Fe)比闭孔的MIL-53(Fe)呈现出更强的光催化活性。具有最强催化活性的MIL-53(Fe)-PVA能够在90分钟之内降解100%的罗丹明B。     

MIL-88(Fe)金属有机骨架高效催化降解废水中RhB

采用MIL-88(Fe)金属有机骨架材料湿法高效催化降解染料废水中罗丹明B。通过FT-IR、XRD和TEM等对MIL-88(Fe)金属有机骨架材料进行了表征,并考察了MIL-88(Fe)金属有机骨架材料催化降解罗丹明B的效果和催化机理。结果表明,在优化条件下,MIL-88(Fe)-H2O2反应体系对100 mg/L罗丹明B的去除率可达99.3%。MIL-88(Fe)金属有机骨架材料有望成为一种高效降解染料废水中有机污染物的类Fenton催化剂。     

金属有机骨架材料MIL-53(Fe)/C复合材料的制备及其光催化性能

通过溶剂热法合成了含有不同碳材料的MIL-53(Fe)/C复合材料,并且应用XRD、SEM、PL等进行表征。在氙灯光源的照射下,以ρ(罗丹明B)=10 mg/L溶液为污染物评价其光催化性能。结果表明,MIL-53(Fe)/AC复合材料能够抑制光生电子-空穴的复位,MIL-53(Fe)/AC复合材料显示出较好的光催化性能。     

铁基金属有机骨架材料制备工艺对其光催化性能的影响

以氯化铁和均苯三甲酸为原料,分别采用溶胶-凝胶法、恒温水浴法和水热法3种制备工艺合成了铁基金属有机骨架材料MIL-100(Fe)。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(SEM)、固体紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、比表面积(BET)测试等方法对MIL-100(Fe)样品进行表征,讨论了3种制备工艺对MIL-100(Fe)样品晶相、形貌、结构的影响及其对罗丹明B光催化降解性能的影响。研究表明,高比表面积、强光吸收有利于MIL-100(Fe)吸附-催化性能的提高,水热法制备的MIL-100(Fe)较其他两种方法制备的样品具有更优异的净化性能。     

MIL-101（Fe）光催化材料的制备及性能研究

利用溶剂热法制备了MIL-101(Fe)材料,通过扫描电镜表征了材料的形貌。采用光催化实验,以亚甲基蓝作为指示剂,探究了亚甲基蓝浓度,催化剂用量和时间三个因素对材料的降解率的影响,分析了以MIL-101(Fe)进行光催化降解的最佳条件,并在暗室和紫外光照环境下进行了空白试验和对照实验。结果表明,制备的材料拥有金属介空结构的微观结构和特殊形貌,形成了多级结构。在6 mg/L的亚甲基蓝溶液中,当MIL-101(Fe)用量为1 g/L,降解时间为210 min时,降解率可达最大值92.5%。空白试验和对照实验结果表明,亚甲基蓝溶液的自降解率为7.025%,MIL-101(Fe)对亚甲基蓝的吸附率为34.1%,即MIL-101(Fe)的实际光催化效率为51.375%。该结果表明MIL-101(Fe)具有较好的光催化性能,其在有机污染物的降解等环境保护方面有着极大的应用潜力。     

BiVO4/MIL-100(Fe)复合材料光催化降解结晶紫

以NH_4VO_3、Bi(NO_3)_3·5H_2O、均苯三酸、Fe(NO_3)_3·9H_2O为主要原料,采用一锅水热法制备了BiVO_4/MIL-100(Fe)复合材料,用XRD、SEM、N_2吸附-脱附、UV-VisDRS及PL对复合材料的结构、形貌、比表面积及光学性能进行了表征。XRD显示具有较大比表面积的复合材料中BiVO_4为单斜相、四方相的混晶结构,其对可见光的吸收强度高于MIL-100(Fe),吸收光后产生的光生电子、空穴的复合率较低。可见光条件下,不同材料对结晶紫的光催化降解实验中,m(BiVO_4)∶m[MIL-100(Fe)]=1∶3配比的BiVO_4/3MIL-100(Fe)的光催化活性最佳。实验结果表明:光照射50 min,30 mg BiVO_4/3MIL-100(Fe)对30 mL质量浓度30 mg/L结晶紫的降解率为98.7%,主要光催化活性基团是h+。此外,日光下该材料对结晶紫、罗丹明B、亚甲基蓝也有较强的光降解能力。     

MIL-101(Fe)的合成条件优化及罗丹明B催化降解

通过溶剂热法合成了拉瓦锡材料研究所骨架材料(Materials of Institute Lavoisier, MILs)中的MIL-101(Fe)材料,将其应用于活化过二硫酸盐(PDS)降解罗丹明B(RhB),并优化了反应物配比、合成温度、合成时间等制备条件,优化后的MIL-101(Fe)催化活性得到有效提升。同时探究了MIL-101(Fe)/PDS体系催化降解RhB的最佳反应条件,在初始ρ(RhB)=10 mg/L、PDS投加量为6 mmol/L、催化剂投加量为0.2 g/L、初始pH=3、t=25℃的条件下,t<20 min, RhB去除率即可达到100%。     

MIL/MoS2的制备及光催化降解盐酸四环素研究

通过溶剂热法制备了双金属MIL-101(Fe,Al)/Mo S₂复合材料，以盐酸四环素为目标污染物探究材料的光催化性能。利用紫外-可见光谱分析和荧光发射光谱分析对材料的光催化活性进行表征，考察了不同MoS₂添加量、盐酸四环素初始浓度对光催化性能的影响。结果表明，适量负载MoS₂可显著增强MIL-101(Fe,Al)的光催化活性，10%为MoS₂最佳添加量，MIL/MoS₂-10%表现出优于MIL-101(Fe,Al)的可见光吸收能力和电子-空穴对分离效率，在MIL/Mo S₂-10%用量为0.2 g/L时，对20 mg/L盐酸四环素模拟废水的总去除率达到90.06%，其反应速率常数分别是MIL-101(Fe,Al)和MoS₂的1.99和3.11倍左右，表明复合材料的光催化性能相比单体明显提高。     

ZnIn_(2)S_(4)/MIL-125复合纳米材料的制备及光催化活性EI北大核心CSCD

采用两步水热法合成ZnIn_(2)S_(4)/MIL-125复合纳米材料,评估ZnIn_(2)S_(4)对MIL-125物相结构、形貌结构、化学态、光谱响应和光催化性能的影响。结果表明:添加少量ZnIn_(2)S_(4)使MIL-125由盘状块体逐渐演变为薄饼状,比表面积逐渐减小;当ZnIn_(2)S_(4)添加量(摩尔分数)为0.8%时,ZnIn_(2)S_(4)/MIL-125复合光催化材料在50 min内对罗丹明B的降解效率达到97.7%,而纯相MIL-125的仅为70.3%。引入少量ZnIn_(2)S_(4)显著抑制了MIL-125电子/空穴对的复合速率,提高了载流子传输能力,最终导致光催化活性的显著提高,并据此提出了光催化机理。     

MIL-53(Fe)的合成及其催化还原对硝基苯酚的研究

利用溶剂热合成法制备金属有机骨架材料MIL-53(Fe)。通过X射线衍射仪(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)表征手段对材料的晶相结构及组成成分进行分析。常温常压下,通过催化还原对硝基苯酚的反应考察MIL-53(Fe)的催化活性。结果表明,MIL-53(Fe)的催化活性良好,5min对硝基苯酚的转化率达到96.8%。     

二维BiOX(X=Cl,Br)纳米片的合成及光催化性能研究

半导体材料BiOX(Cl,Br)作为一种新型的光催化材料,具有独特的层状结构和合适的禁带宽度,并且具有很好的稳定性。本文通过溶剂热法合成了二维BiOX(Cl,Br)光催化材料,利用TEM,XRD,UV-vis对其进行了表征,并通过模拟有机污染物罗丹明B(Rh B)对其光催化降解性能进行了测试。结果显示,在紫外光照射下罗丹明B在1~2 h内几乎完全降解。     

ZnIn_2S_4/MIL-125复合纳米材料的制备及光催化活性

采用两步水热法合成ZnIn_2S_4/MIL-125复合纳米材料,评估ZnIn_2S_4对MIL-125物相结构、形貌结构、化学态、光谱响应和光催化性能的影响。结果表明:添加少量ZnIn_2S_4使MIL-125由盘状块体逐渐演变为薄饼状,比表面积逐渐减小;当ZnIn_2S_4添加量(摩尔分数)为0.8%时,ZnIn_2S_4/MIL-125复合光催化材料在50 min内对罗丹明B的降解效率达到97.7%,而纯相MIL-125的仅为70.3%。引入少量ZnIn_2S_4显著抑制了MIL-125电子/空穴对的复合速率,提高了载流子传输能力,最终导致光催化活性的显著提高,并据此提出了光催化机理。     

Ag@MIL-68(Fe)的制备及含铬废水高效去除性能研究

利用材料自身多孔性及比表面积大的特点,本文采用溶剂热方法合成一种典型金属有机骨架材料(MOFs),MIL-68(Fe)。为进一步改善MIL-68(Fe)的催化效果,采用硼氢化钠还原法合成Ag@MIL-68(Fe)(记作Ag@MFe)复合光催化剂。并通过XRD、FTIR等分析手段对其结构和光电性能进行测试。首次利用Ag@MFe实现可见光驱动还原重金属Cr(Ⅵ)并且表现出优异的光催化性能,其中Ag负载量为1.5%时活性最佳。     

铁掺杂二氧化钛光催化性能研究

通过溶胶-凝胶法室温制备了掺杂铁的二氧化钛光催化剂。采用X-射线衍射仪(XRD),电子扫描电镜(SEM),紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等手段对Fe离子掺杂改性的TiO_2粉末表征分析,探究Fe离子对TiO_2催化剂降解有机污染物罗丹明B的催化改性。结果表明:掺杂后的TiO_2光催化剂晶粒尺寸变小,金红石相开始转变为锐钛矿相,团聚现象减弱,吸收光谱发生红移,Fe离子最佳掺杂量在1%(Fe/Ti物质的量比);光催化降解罗丹明B的实验结果:催化时间5 h时,纯TiO_2和1%Fe-TiO_2(Fe/Ti摩尔比)对罗丹明B的降解率分别为25.87%和71.23%,光催化效率提高45.36%;反应溶液最佳pH=9时,降解率为71.23%;罗丹明B的浓度越高,越不利于光催化反应的进行,最佳初始浓度为2.5 mg/L,降解率为93.06%。     

MOF-808/MIL-101(Fe)的制备及其光催化性能

利用溶剂热法制备复合型MOF-808/MIL-101(Fe)光催化剂。使用罗丹明B(RhB)作为目标污染物，通过调节不同MOF-808的负载量探究MOF-808/MIL-101(Fe)复合材料光催化性能与负载量之间关系。结果表明，在MOF-808质量分数为7%时，在可见光下其对RhB的光催化降解率可达95%以上，再生循环5个周期，光催化剂的去除率仍然维持90%以上，良好的循环稳定性源于复合材料的构建能有效地抑制电子和空穴的复合。通过XRD、FT-IR、UV-vis和TGA等一系列表征手段对复合物的物相组成、热稳定性、光生电荷分离率和光学性质等进行分析，复合材料的构建相较于单一类型的光催化剂有效地提高了光生电子的分离效率，在降解有机染料RhB方面表现出优异的性能。通过自由基捕获实验研究催化过程中可能存在的活性物种，实验表明超氧自由基和空穴是主要的活性物种，基于以上实验和表征提出了可能的光催化机理。     

合成时间对金属有机骨架材料MIL-53(Cu)结构影响的初步研究

利用Cu(NO3)2·3H2O、对苯二甲酸(H2BDC)、HF、去离子水通过水热合成方法,220℃晶化1d、2d、3d,合成出三维金属骨架材料MIL-53(Cu)1d、MIL-53(Cu)2d、MIL-53(Cu)3d,通过X射线衍射(XRD)、红外定性分析(IR)、扫描电镜(SEM)等表征手段对它们的结构、组成、形貌进行了研究。实验结果表明:合成时间对MIL-53(Cu)的分子结构影响不大,但对其产物的形貌有一定影响。     

MIL-53(Fe)金属有机骨架材料对刚果红的高效吸附

通过水热法制备规则外形的MIL-53(Fe)金属有机骨架材料(MOF),并通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对材料进行表征。以刚果红作为目标物,研究所制得的MOF材料对其的吸附行为。结果表明,MIL-53(Fe)对刚果红的吸附动力学符合准二级动力学,吸附模型符合Langmuir吸附模型。MIL-53(Fe)材料对刚果红的最大吸附量为1 482 mg/g,是可望用于去除染料废水刚果红的高效吸附材料。     

g-C3N4/MIL-125(Ti)磁性复合材料制备及其去除罗丹明B

为解决能源短缺和环境污染等问题,探究半导体光催化材料去除有机污染物,以MIL-125(Ti)为光催化剂载体,g-C₃N₄为有机半导体,Fe₃O₄@SiO₂为磁性载体,通过溶剂热法合成了一系列不同质量配比的可见光响应型MIL-125(Ti)复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、热重分析仪等对复合材料的样品组成、结构、形貌及光学性能等进行表征分析。进一步通过正交试验评价该复合材料去除罗丹明B的性能。研究结果表明,最适宜去除罗丹明B的操作工艺条件为：光催化时间为4.0h,g-C₃N₄与MIL-125(Ti)的质量配比为1∶20,催化剂投加量为0.01g,罗丹明B溶液的浓度为10.0mg/L。在该条件下罗丹明B的去除率可达到96.57%。经过4次循环实验后,去除率仍能达到86.52%。g-C₃N₄/MIL-125(Ti)磁性复合材料的制备工艺和去除有机染料机理可为相关研究提供借鉴。     

氨气改性的NH_3@MIL-53(Cr)吸附CO_2和CH_4的性能

采取水热法成功合成MIL-53(Cr)晶体,分别应用0.1、1、3 mol·L?1的氨气对MIL-53(Cr)进行改性,制得系列的NH3@MIL-53(Cr)-1#,NH3@MIL-53(Cr)-2#,NH3@MIL-53(Cr)-3#。实验结果表明:与原始的MIL-53(Cr)晶体相比,尽管制得NH3@MIL-53(Cr)系列材料的比表面积依次减少,但其单位比表面积的CO2吸附容量大小依次为:NH3@MIL-53(Cr)-3#NH3@MIL-53(Cr)-2#NH3@MIL-53(Cr)-1#。表明氨气改性会使得材料表面的碱性增强,从而增强了其对酸性气体CO2的吸附。此外,改性后的NH3@MIL-53(Cr)对水蒸气的吸附量明显减少,表明其憎水性能得到改善。较高浓度氨气改性会导致材料的比表面积大幅下降,会引起单位质量吸附剂的吸附容量下降。用1 mol·L?1浓度的氨气改性得到的NH3@MIL-53(Cr)-2#,不仅对CO2的吸附容量最大,而且对CH4的吸附容量明显下降,这将有助于进一步提高改性材料NH3@MIL-53(Cr)-2#对CO2/CH4的吸附选择性。     

响应曲面法优化g-C3N4/MIL-100(Fe)光催化性能研究

采用水热合成法制备了不同质量比的g-C3N4/MIL-100(Fe)复合光催化剂,利用XRD、SEM等方法对复合光催化剂进行了表征.在单因子实验的基础上,以亚甲基蓝溶液的降解率为响应因子,应用响应曲面法(RSM)对影响光催化亚甲基蓝(MB)降解率的主要因素进行了优化.创建了g-C3N4/MIL-100(Fe)光催化降解...