水热法制备Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料及其光催化性能研究

以Zn(CH3COO)2·2H2O、AgNO3、Fe(NO3)3·9H2O为原料,NaOH为沉淀剂,H2O为溶剂,C2H5OH为还原剂,柠檬酸为表面活性剂,采用水热法制备出Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料。采用XRD、SEM、TEM、SAED等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌等进行表征,以甲基橙为目标降解物研究了制备产物的光催化性能。结果表明,Ag以单质的形式存在于ZnO表面,Fe掺杂到ZnO晶格中。Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料在模拟日光下具有较高的光催化性能,在800W氙灯照射下降解甲基橙150min,甲基橙的降解率可达到99.4%,较Ag/ZnO提高了7.8%,较ZnO提高了38.2%。     

掺铜纳米TiO_2材料的制备及光催化性能

以钛酸丁酯、硝酸铜为原料,采用溶胶-凝胶法制备了掺铜纳米TiO2材料,通过XRD对样品结构进行表征.用卤钨灯作为光源、甲基橙溶液作为光催化反应污染物,考察了Cu掺杂量和焙烧温度对样品光催化性能的影响,并进一步研究了甲基橙溶液pH值、催化剂用量、反应时间等影响光催化降解效果的重要因素.结果表明,TiO2样品中Cu的掺杂量为5%,焙烧温度为500℃,甲基橙溶液pH值为5,催化剂用量为1.0g/L,光催化反应2.5h时,甲基橙的降解率达到63%.     

多壁碳纳米管负载ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

采用溶胶法,以醋酸锌和硝酸处理过的多壁碳纳米管（MWCNTs）为主要原料,制备了MWCNTs-ZnO光催化复合材料。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等手段研究了制得样品的形态结构;通过紫外-可见分光光度计（UV-vis）,在紫外光照射下,分析比较了MWCNTs-ZnO复合材料、MWCNTs和ZnO的混合物以及纯ZnO对甲基橙光催化降解的性能。结果表明：在相同条件下MWCNTs-ZnO复合催化剂对甲基橙光降解有着最高的光催化活性。讨论了复合催化剂用量、重复使用等因素对甲基橙光催化降解效果的影响,并就复合催化剂的抗光腐蚀机制进行了初步的探讨。     

溶剂热法制备ZnO/竹炭及其光降解甲基橙性能

采用溶剂热法制备ZnO/竹炭复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外(FT-IR)光谱、光致发光(PL)谱等技术对制备的光催化剂进行表征。以甲基橙为偶氮染料模型,研究二乙烯三胺(DETA)添加量(V)、焙烧温度(T)及循环次数(n)对ZnO/竹炭复合材料光催化降解甲基橙性能的影响。其实验结果表明:采用溶剂热法在竹炭表面负载的ZnO颗粒连续均匀。实验条件VDETA=600μL,焙烧温度T=400℃,ZnO的光生电子和空穴复合率相对较低,该条件下制备的ZnO/竹炭复合材料紫外光照后对甲基橙的降解率可达到97.9%,循环三次后对甲基橙的光降解率仍保持在94%以上。     

N-Ag/ZnO纳米复合材料的合成及模拟日光下的光催化性能

以NH3为N源,通过气氛渗氮法对采用配合物沉淀法制备出的Ag/ZnO纳米材料进行N掺杂,制备出N-Ag/ZnO纳米复合材料。应用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌及吸光性能进行了表征。以甲基橙(MO)为目标污染物,研究了制备产物在模拟日光照射下的光催化性能。结果表明:Ag粒子附着于棒状ZnO表面,N进入ZnO晶格;N掺杂能够显著提高Ag/ZnO纳米复合材料的光催化性能及其稳定性,以N-Ag/ZnO为光催化剂,在模拟日光下照射降解MO 100min,MO的降解率达到100%,较Ag/ZnO提高25%,且放置30d后光催化性能基本保持不变。     

新型铈掺杂氧化铋复合催化材料制备及其光催化性能研究

基于静电纺丝技术将金属Ce掺杂到Bi₂O₃中,研究制备出了光催化活性增强的新型一维线性复合催化剂,并通过XRD、SEM、TEM、UV vis-DRS表征与分析,研究了不同掺杂比例对Bi₂O₃改性的影响,并将自制的光催化剂应用于液相中光降解甲基橙染料有机物,以甲基橙为目标降解物,研究结果表明,金属Ce成功地掺杂到Bi₂O₃中替换了部分Bi的晶格位,其中掺杂比例为0.25时获得了最佳的可见光催化活性,其吸收边红移最大,增禁带宽度为2.22 eV,可见光照射下90min对MO催化降解率达到98.81%,光降解过程符合一级动学过程,光催化剂可见光催化降解有机污染物性能优良。研究结果为新型铈掺杂氧化铋复合催化材料在光催化领域内处理难生物降解污染物提供理论依据和技术支持。     

Pb~（2＋）-SiO_2-TiO_2复合催化剂的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯和硝酸铅为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Pb2＋-SiO2-TiO2复合催化剂,分别用X射线衍射（XRD）、UV-Vis和FT-IR对其进行了表征;以模拟太阳光下甲基橙的光催化降解为模型反应,对Pb2＋改性硅钛复合材料的光催化活性进行了评价。结果表明：Pb2＋最佳掺杂量为1.5%（质量分数）,最佳热处理温度为500℃。用Pb2＋-SiO2-TiO2催化剂光催化降解浓度10 mg/L的甲基橙溶液,反应3 h后甲基橙的降解率达90.0%以上。     

撞击流法制备纳米ZnS及其光催化性能

分别以廉价易得的3种锌化合物为锌源,Na_2S为硫源,基于自制的撞击流设备,采用简单、高效的一步撞击流法制备了分散性良好、尺寸分布均匀、颗粒细小且具有优异光催化性能的ZnS纳米颗粒。探究了不同锌源、反应物浓度和反应温度对紫外光照射下纳米ZnS的光催化性能的影响。研究结果表明:在Zn(NO_3)_2·6H_2O为锌源,反应物浓度为0.2 mol·L~(-1),反应温度为80℃的优选条件下,制备的纳米ZnS具有优异的光催化性能和良好的光催化稳定性,以其为催化剂降解甲基橙(MO)溶液12 min,甲基橙的降解率高达99.22%,循环降解3次后甲基橙的降解率仍能保持首次降解率的85.24%。     

负载杂多酸/TiO2可见光下降解甲基橙

通过溶胶-凝胶法制备了负载型杂多酸/TiO2催化剂,采用该催化剂在可见光条件下对模拟染料废水甲基橙溶液进行光催化脱色降解,并讨论了影响催化降解效率的重要因素．结果表明：光降解的效率与该催化剂和氧化剂的投加量紧密相关,而且该催化剂易回收并有良好的重复性．     

碳掺杂二氧化钛的制备及其可见光催化性能

以钛酸丁酯为前驱物,葡萄糖为碳源,采用一种简单的湿法工艺制备碳掺杂二氧化钛光催化剂,并考察碳掺入量及焙烧温度对催化剂性能的影响.利用XRD、FE-SEM、TEM、BET、XPS、UV-vis漫反射光谱等手段对样品进行表征测试,通过可见光（〉420nm）光催化降解甲基橙溶液来评价样品活性.结果表明：二氧化钛掺碳后,锐钛矿特征峰显著减弱,但其吸收波长拓展到可见光区;高于275℃时,样品的结晶性随焙烧温度的升高逐渐增强;光催化结果表明,以250℃、葡萄糖含量为17%的条件下制备的样品表现出更好的光催化性能,8h对甲基橙溶液的降解率达到了86.3%,约为商用P25的5倍.表征结果表明此样品基本粒子粒径在5nm左右,比表面积高达380m2/g.     

Gd掺杂和Gd/N共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能研究

采用溶胶凝胶法分别制备Gd掺杂和Gd/N共掺杂纳米TiO_2光催化剂,用XRD、TEM、SEM等手段表征TiO_2光催化剂的形貌组织,用UV-Vis DRS、PL测试其光学性能。研究Gd掺杂量和Gd/N共掺杂量分别对二氧化钛在紫外和可见光下降解甲基橙性能的影响并分析其机理。结果表明:1.5%Gd掺杂TiO_2经7.6h紫外线照射下对甲基橙降解率达到100%,0.5%Gd、8.0%N共掺杂的TiO_2经7.6h可见光照射下对甲基橙降解率达到68.4%。     

纳米TiO_2的制备及其光催化降解甲基橙

以TiCl_4、氨水及双氧水为主要原料,通过水解法制备出纳米TiO_2光催化剂。采用SEM分析手段对制备的TiO_2颗粒进行了表征。以甲基橙溶液模拟染料废水,TiO_2为催化剂,在紫外光照条件下考察了TiO_2投加量、甲基橙初始浓度、光照时间、溶液pH值及重复利用次数对甲基橙光催化降解效率的影响。实验结果表明:TiO_2最佳的投加质量浓度为0.20 g/L;光催化反应4 h后,甲基橙的降解率可达95.67%;酸性条件有助于甲基橙的去除;TiO_2光催化剂在重复使用5次之后仍能保持较高的催化活性,甲基橙的降解率为90.35%。     

钐掺杂二氧化钛粉体的制备及其光催化降解性能研究

采用微波水热法,以钛酸丁酯和氯化钐为原料,在冰醋酸催化作用下,制备出钐掺杂二氧化钛粉体.用XRD对所制备的粉体进行了表征,并以甲基橙染料为目标降解物,考察了钐掺杂量对粉体光催化降解性能的影响.结果表明,微波水热法最佳制备工艺是：1%wt钐掺杂,170℃下微波水热30 min后于80℃干燥24 h.钐掺杂二氧化钛的光催化降解能力显著高于纯TiO2,且随掺杂量的增加而增长,当钐掺杂量达1%时,光催化降解能力趋于稳定.     

纳米二氧化钛粉体光催化染料脱色的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用水解法制备了纳米二氧化钛粉体.经XRD对制得的粉体进行了表征.以水解法制得的二氧化钛粉体,利用紫外光催化反应装置,考察了溶液初始浓度变化、催化剂投加量以及光催化时间对甲基橙降解率的影响.结果表明:随着溶液初始浓度增加,甲基橙的降解率降低;TiO2粉末投加量为0.8 g/L时,其具有良好的光催化脱色性能,经7 h光照,甲基橙染料废水脱色效果好.     

P掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备掺杂P的纳米TiO2光催化剂,将焙烧温度、焙烧时间、冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比、P/Ti物质的量比、加水量和乙醇用量等因素作为实验考察条件,分别在紫外光和可见光条件下,研究P掺杂TiO2制备条件对其光催化降解有机污染物性能的影响。以难生化降解的亚甲基蓝为目标降解物,通过其降解前后浓度的变化考察改性光催化剂的光催化活性。结果表明,适量P的掺杂能够有效促进TiO2纳米粒子的光催化活性。利用溶胶-凝胶法制得的光催化剂,最佳催化剂制备条件为:P掺杂的摩尔分数为6%,600℃焙烧120min,冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比为3∶1,加水体积80mL,乙醇体积60mL,此条件下亚甲基蓝可见光降解率为88.0%。     

暴露{001}晶面TiO_2纳米片自组装微球的制备及光降解性能

为提高TiO_2的光催化性能,基于光催化反应的表面特性,通过一步溶剂热法制备了暴露{001}晶面TiO_2纳米片自组装微球,并研究了不同钛源、不同溶剂和不同反应时间对产物的影响;通过FESEM、TEM、HRTEM、XRD、XPS等手段对所得产物进行表征;通过甲基橙降解时评价样品的光降解性能。结果表明:选用异丙醇钛为钛源、异丙醇为溶剂、二乙烯三胺为盖帽剂、反应时间为12 h条件下合成的自组装微球具有大小均一、分散性好的多级结构并且暴露出高活性{001}晶面;且合成的TiO_2微球具有较高的光降解性能,仅在光照15 min后,甲基橙的降解率便达到了100%。     

稀土离子(Sm~(3+),La~(3+))掺杂纳米TiO_2光催化性能研究

以钛酸四丁酯和稀土氧化物Sm2O3、La2O3为原料,分别制备了掺杂稀土离子Sm3+和La3+的纳米TiO2光催化剂,分别进行了两种离子掺杂纳米材料在甲基橙溶液中的光催化降解实验。通过对制备条件优化,研究了光降解条件对降解效果的影响。结果表明:La3+掺杂纳米TiO2材料的光催化活性要优于Sm3+掺杂纳米TiO2材料.     

TiO_2/ZnO纳米光催化剂的制备及性能研究

通过二步法(阳极氧化法和水热法)得到结构规则、有序核-壳结构的TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用SEM、UV-vis、TEM等方法对所制备的纳米复合材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物,自然光为光源,研究了TiO2/ZnO纳米光催化剂的光催化活性。结果表明,TiO2/ZnO复合光催化剂能提高对太阳光的利用率,发现在降解液pH值为3、太阳光催化降解5 h时,催化剂的降解效果最好,降解率达90%。     

La和Zn共掺杂改性纳米TiO_2光催化剂的制备及表征

采用沉淀法-水热法相结合的方法分别制备未掺杂、La3+与Zn2+单掺杂及共掺杂的Ti O2光催化剂。通过SEM、XRD和UV-vis DRS等对样品形貌、结构和光吸收进行了表征,并以甲基橙溶液为目标降解物考察了掺杂纳米Ti O2粉体的光吸收和光催化性能。结果表明,La3+与Zn2+共掺杂后样品在紫外和可见光区的吸收能力显著提高,光吸收发生明显红移,吸收边波长为446 nm;La3+、Zn2+掺杂降低了光生电子-空穴对的复合率,光催化活性明显提高,光照20 min后,La/Zn/Ti O2对甲基橙的降解率高达99%。     

Eu3+掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。