p-n复合半导体光催化剂分析

迄今为止,随着国内半导体技术的不断发展,在催化剂可见光方面的研究已经取得了一些成就,为太阳能源的充分利用提供了必要的技术支持,因此该课题的研究在行业领域颇具影响力,研究者诸多.本文通过对于p-n复合半导体光催化剂的光催化原理以及研究现状展开分析,从P型材料的几种类型出发,把p-n复合半导体光催化剂分为几个种类,并且解释...     

p-n异质结光催化剂的制备及性能的研究进展

p-n异质结光催化剂材料因其具有特殊的能带结构和载流子输送特性,在光催化领域得到重视.本文重点介绍各种类型的P-n异质结光催化剂的研究现状,并对未来的研究方向进行了展望.     

金属酞菁类复合光催化剂研究进展

金属酞菁具有优异的物理、化学性能,其复合光催化剂是研究的热点之一.综述了金属酞菁类复合光催化剂的制备方法,介绍了金属酞菁类复合光催化剂的应用,分析了制备和应用中存在的问题,对未来的研究方向进行了展望.     

半导体光催化剂的研究现状及展望

半导体光催化氧化技术是一种新型的现代化水处理技术,对多种有机物有明显的降解效果,具有广泛的前景.本文简要综述了半导体光催化剂的研究开发现状,并对存在的问题和未来的发展动向进行简要分析.列举了近几十年来关于光催化研究的部分成果,内容涉及到光催化作用机理、光催化剂类型、TiO2半导体光催化剂的改性、光催化剂的固定化等各方面.最后,指出了存在的问题及今后的研究趋势.     

铋基半导体复合二氧化钛光催化研究进展

光催化因绿色环保、可利用丰富的太阳能被广泛应用于环境污染治理和能源开发领域。二氧化钛作为典型的半导体光催化剂,因制备简易、价格低廉、对环境友好而一直备受关注。然而其较宽的禁带宽度、光生载流子易复合等缺点限制了其广泛应用,解决这些缺陷成为目前的主要工作。铋基半导体材料由于较为特殊的结构、带隙能较低、在可见光下有较高的光催化活性而近年来被关注。铋基半导体复合二氧化钛,能够突破二氧化钛固有的缺陷,从而进一步提高其复合体系的可见光光催化活性。介绍了二氧化钛的结构和催化原理,在此基础上着重综述了几种典型的铋基半导体复合二氧化钛纳米材料的制备方法、可见光催化原理以及应用。     

Bi2S3/BaTiO3复合光催化剂的制备及其光催化性能的研究

由于BaTiO₃(BTO)面临着太阳能利用率低、光生载流子快速重组和稳定性差的问题,严重限制其在可见光下降解有机污染物。以BaTiO₃为基体采用简单的水热法在其周围制备了不同物质的量比的Bi₂S₃/BTO p-n异质结,以改善BaTiO₃的光催化性能。分别采用XRD、SEM、EDS、TEM、XPS、PL、UV-Vis DR、EIS、瞬态光电流响应等表征手段对样品的结构、形貌、表面价态以及光电性能进行分析。以RhB为模拟污染物,测试了复合材料的光催化活性和稳定性。结果表明,与单组分催化剂相比,Bi₂S₃/BTO复合材料的催化性能得到了显著提升。在可见光下照射150 min后,对RhB的降解率高达98.7%;经5个循环,降解率仍为86%。通过对光催化剂的机理研究表明羟基自由基、超氧自由基、光生空穴均在光催化反应中起作用,并提出了一种可能的p-n异质结光催化机理。     

银基半导体光催化剂研究进展

银基半导体光催化剂作为近年来新的研究热点,在可见光下通常表现出较好的光催化活性,但光催化性能不稳定,反应过程中极易发生光腐蚀,导致光催化活性下降。此外,银基半导体通常比表面积小,无孔结构。本文综述了近年来银基半导体光催化剂的研究进展,介绍了如简单银化合物、异质结型复合体、银基固溶体及负载型银基半导体光催化剂的制备和应用。认为形成异质结、增大比表面积、丰富孔结构或通过形貌和晶面控制是解决上述银基半导体不足的有效方法,并结合银基半导体光催化剂的优点必将在光催化降解废水和制氢等领域有良好的发展。     

NiO/In_2O_3 p-n结型光催化剂的制备及其降解盐酸强力霉素研究

采用水热合成法制备出了具有p-n异质结结构的立方形氧化铟表面负载片状氧化镍复合光催化剂。SEM,XRD和UV-VIS,FT-IR等方法对催化剂的晶相组成、微观结构、化学键组成以及吸光性能等进行了表征。结果表明,NiO/In_2O_3复合光催化剂的形成符合牺牲模板机理。片状氧化镍的负载使复合光催化剂的吸收带边发生了明显的红移,并在可见光区产生响应。光催化降解盐酸强力霉素实验表明,与单一的In_2O_3相比,氧化镍颗粒的负载使二氧化铟的光催化效果在紫外-可见光区有了明显地提高,且在中性以及碱性条件下的光催化效果最佳,降解效率达到93%,其主要原因应归功于氧化镍晶粒与二氧化铟晶粒紧密接触形成p-n异质结,有助于催化剂表面光生电子和空穴的快速分离。     

Bi/BiOI复合光催化剂的原位生成及其可见光催化性能

以Bi(NO_3)·5H_2O为铋源、NaI为碘源、葡萄糖为还原剂,采用一步水热法原位生成了高效Bi/BiOI复合光催化剂。以罗丹明B为目标降解物,考察水热反应温度、反应时间及葡萄糖用量对Bi/BiOI光催化性能的影响。     

Bi/BiOI复合光催化剂的原位生成及其可见光催化性能

以Bi(NO_3)·5H_2O为铋源、NaI为碘源、葡萄糖为还原剂,采用一步水热法原位生成了高效Bi/BiOI复合光催化剂。以罗丹明B为目标降解物,考察水热反应温度、反应时间及葡萄糖用量对Bi/BiOI光催化性能的影响。     

钛硅复合氧化物光催化剂的研究进展

介绍了溶胶–凝胶法、水解沉淀法、水热合成法制备钛硅复合氧化物光催化剂的研究进展,评述了3种制备方法的优缺点以及添加硅对TiO2光催化活性的影响:添加硅后增大了催化剂的比表面积,提高了TiO2晶型转变温度,增强了其表面酸度,生成的Ti—O—Si键抑制了TiO2粒径的增大,拓宽了催化剂的禁带宽度,从而提高了光催化剂的催化活性。并对该领域今后的研究方向提出了建议。     

几种新型光催化剂及其研究进展

介绍了近年来出现的一些新型非TiO₂光催化剂的研究情况，包括钛酸盐类、铌酸盐类和钽酸盐类等层状结构光催化剂、隧道结构光催化剂、钙钛矿复合氧化物光催化剂和分子筛光催化剂。同时简要介绍了层状化合物的层间或分子筛的孔道中封装的纳米半导体光催化剂。     

光催化降解催化剂及其研究进展

介绍了近年来出现的一些光催化降解催化剂的研究情况,并探讨了光催化剂的研究及其发展方向。     

BiVO_4/BiOCl复合材料的制备及其光催化性能的研究

通过水热-溶剂热法制备了BiVO4/BiOCl复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。考察了其对罗丹明B的吸附性能和光催化性能。结果表明,与纯BiVO4样品相比,BiVO4/BiOCl样品对罗丹明B的吸附能力和光催化降解能力都显著增强。BiVO4/BiOCl对罗丹明B的光催化反应符合一级反应的特点,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用3次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到95%。     

用于环境净化的TiO2/AC复合材料的制备及其改性研究进展

二氧化钛（TiO₂）在光照下可以产生具有强氧化性能的活性基团,活性炭（AC）具有良好的吸附性能。将TiO₂负载在AC上制备的TiO₂/AC复合材料可以有效去除大部分难降解的有机污染物,因此在环境净化领域具有良好的应用前景。本文综述了TiO₂/AC复合材料的研究现状,介绍了目前TiO₂/AC复合材料的三种主要制备工艺：溶胶-凝胶法、溶剂热法和微波合成法。其中溶胶-凝胶法所制备的材料稳定性好、溶剂热法制备条件温和、微波合成法制备周期短。针对TiO₂/AC复合材料可见光吸收率低和量子利用率低等问题,介绍了离子掺杂、半导体复合、贵金属沉积等现有的TiO₂/AC复合材料改性方法。之后,概述了所制备的TiO₂/AC复合材料在去除难降解有机污染物（染料废水、药物类、酚类、挥发性有机物）中的应用。最后展望了TiO₂/AC复合材料在改性研究与实际应用过程中存在的挑战性问题及可行的解决方法,为TiO₂/AC复合材料深入研究和大规模工业生产应用提供参考。     

Synthesis of novel p-n heterojunction Cu2SnS3/Ti3+-TiO2 for the complete tetracycline degradation in few minutes and photocatalytic activity under simulated solar irradiation

In this research work, p-n heterojunction Cu₂SnS₃/Ti³⁺-TiO₂ photocatalysts were synthesized by using a facile hydrothermal method to degrade tetracycline and produce hydrogen energy. The properties of Cu₂SnS₃/Ti³⁺-TiO₂ was analyzed by using XRD, SEM, TEM, HRTEM, BET, PL and UV–vis characterization. The HPLC-MS and TOC analyzer systems were used to analyze the intermediate products during the photocatalysis deprivation and total organic carbon. The characterizations showed that the addition of self-doped Ti³⁺ and Cu₂SnS₃ into TiO₂ enhanced the material's crystallinity, increased the absorption region from 450 nm to 750 nm, increased the surface area of the material from 234 to 583 m²/g and reduced the recombination of charge carriers. Under visible light irradiation, Cu₂SnS₃/Ti³⁺-TiO₂ exhibited excellent degradation performance and stability. The increase in the efficiency of the material is due to the creation of an internal electric field induced by the p-n heterojunction and reduction in the bandgap of the material, which efficiently reduced the rate of recombination, increased the surface area for light absorption and increased the transfer of charge carriers. The Cu₂SnS₃/Ti³⁺-TiO₂ photocatalyst degraded 100 % tetracycline and produced 510 μmol/hg hydrogen energy. The Cu₂SnS₃/Ti³⁺-TiO₂ composite exhibited good stability even after six cycles Cu₂SnS₃/Ti³⁺-TiO₂ degraded 98–99 % TC under visible light irridiation. The efficiency of Cu₂SnS₃/Ti³⁺-TiO₂ was also analyzed in the outdoor environment, confirming that this material can be effectively used in practical applications.     

复合高分子絮凝剂的制备及研究进展

复合高分子絮凝剂近年来发展迅速并成为研究的热点。对无机复合高分子絮凝剂、有机复合高分子絮凝剂和无机-有机复合高分子絮凝剂的国内外研究现状进行了概述,分析了复合高分子絮凝剂处理废水的优势及其发展面临的问题,指出无机-天然有机复合高分子絮凝剂将是未来研究的重点。     

TiO2光催化剂改性研究进展

光催化氧化技术具有高效节能的特点而日益受到人们的关注。综述了近年来TiO2光催化剂改性的研究进展,详细介绍了国内外对半导体复合、离子掺杂、惰性金属沉积等主要技术的研究,并提出了目前TiO2光催化剂改性技术存在的问题和今后的研究方向。     

对称型复合中空短纤维纺丝生产技术

探讨对称型复合中空纤维纺丝的生产技术。该产品技术利用了2种不同性能的熔体在同样的纺丝外界条件下具有不同的收缩性,从而形成天然永久性的立体三维卷曲。对关键技术如熔体的特性黏度,复合组件,中心吹风参数等进行了探讨。