(BiO)_2CO_3光催化剂的制备及性能

以硝酸铋和碳酸钠为原料在60℃条件下合成次碳酸铋((Bi O)2CO3)光催化剂。以亚甲基蓝、苯酚和甲基橙为光催化反应的模型化合物,考察了(Bi O)2CO3光催化剂在紫外光和可见光下光催化活性;以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术,研究了(Bi O)2CO3光催化剂表面羟基自由基的生成;添加各种清除剂,探究了(Bi O)2CO3光催化剂起主要催化作用的基团。结果表明:(Bi O)2CO3具有很好的可见光和紫外光光催化活性。紫外光照射下(Bi O)2CO3光催化剂比Ti O2光催化剂具有更高的光催化活性;在紫外光条件下(Bi O)2CO3和Ti O2光催化降解苯酚、甲基橙、亚甲基蓝的活性依次增高,并且,(Bi O)2CO3光催化降解甲基橙和亚甲基蓝的降解率分别达到94.3%,95.6%。可见光条件照射下,各种清除剂对(Bi O)2CO3光催化降解甲基橙的影响表明,反应体系所产生的·OH,h+,·O-2都起着很重要的催化降解作用,其中·O-2起着最主要的作用。     

对苯二甲酸协同Bi_2O_3/Co_3O_4光催化降解甲基橙的研究

以Bi2O3,Co(NO3)2作为前驱体,采取浸渍法制备了不同Co3O4含量的Co3O4/Bi2O3复合半导体光催化剂。利用红外光谱、固相荧光等对催化剂结构进行了表征。并且对催化剂的光催化性能进行了测试及表征。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,考察了Co3O4/Bi2O3复合光催化剂的紫外及可见光催化活性,考察了清除剂对催化剂紫外及可见光催化活性的影响;以对苯二甲酸为探针分子,结合化学荧光技术研究了Co3O4/Bi2O3复合光催化剂表面羟基自由基的生成;利用荧光光谱对催化剂进行了光致发光性能分析。实验结果表明:本实验制备的Co3O4/Bi2O3复合光催化剂,成功扩展了Co3O4的光响应范围,使其具有相当的可见光催化活性。在Co3O4/Bi2O3复合光催化剂系列中,以m(Co3O4)/m(Bi2O3)=0.016型复合光催化剂的可见光活性为最高。     

以科研促教学,培养学生科研创新能力

我们牢牢把握教学质量关,正确处理课堂教学、实验教学、科研活动之间关系,以科研促教学,不断提高教育教学与人才培养质量;将学术前沿和最新研究成果融入教学,实验室对学生开放,以培养他们的科研创新能力。     

突出“四大”特色,加快应用化学新专业建设步伐

分析了应用化学新专业发展较为缓慢的原因,提出了突出应用化学新专业"四大"特色——课程特色、师资特色、学生特色和就业特色,来加快应用化学新专业建设步伐的新思路。     

影响纳米材料TiO2光催化活性的因素

讨论了TiO2光催化技术研究现状、探讨了光催化反应机制, 分析了提高光催化反应活性的途径, 并讨论了影响纳米TiO2光催化活性的主要因素 一般而言, 锐钛矿型TiO2的光催化活性高于金红石型TiO2;晶粒尺寸小, 光生电子和空穴从TiO2体内扩散到表面的时间短, 它们在TiO2体内的复合几率减小, 光催化活性高;贵金属沉积可提高催化剂表面光生载流子的分离效率, 有利于生成更多的·OH;半导体耦合可提高系统的电荷分离效果, 扩展对光谱吸收范围;金属离子掺入TiO2晶格中可能引起晶格位置缺陷或改变结晶度, 抑制电子与空穴的复合, 延长载流子的寿命, 从而使光催化性能得以改善;TiO2表面羟基的数量直接影响光催化效率.     

纳米WO3光催化甲基橙脱色率的研究

以钨酸钠为主要原料,通过气液反应制备纳米WO3粉体,并运用XRD,FT-IR等手段对催化剂进行了表征.以500 W氙灯为光源,甲基橙的脱色为模型反应,研究了纳米WO3粉体的光催化活性.实验发现,气液反应法是一种简单有效的制备纳米WO3粉体催化剂的新方法,并显示出较高的光催化活性;900 ℃煅烧的WO3粒子晶体结构发生变化,其对光谱的吸收发生了明显的红移,对可见光的吸收率明显提高;另外,讨论了甲基橙的起始浓度、催化剂的用量、试液Ph值、双氧水的加量、光照时间等因素对光催化脱色率的影响,结果表明,当甲基橙起始浓度为5 mg·L-1、催化剂用量为0.500 g,pH=5.0、双氧水的用量为0.30ml时,光照7 h,甲基橙溶液脱色率达到92.3%,而同样条件下的暗反应和空白实验的脱色率分别为9.5%,6.5%.     

影响TiO2薄膜光催化活性的主要因素

本文讨论了影响TiO2薄膜光催化活性的主要因素:(1)TiO2薄膜的厚度与镀膜次数有较好的线性关系;TiO2薄膜的比表面积越大,孔隙、孔体积越小,孔径分布越均匀,其催化活性越高;(2)贵金属沉积可提高TiO2薄膜光催化荆表面光生栽流子的分离效率,有利于生成更多的·OH;(3)金属离子掺入TiO2薄膜晶格中可能引起晶格位置缺陷或改变结晶度,抑制电子与空穴的复合,延长载流子的寿命,从而使光催化性能得以改善.     

固体超强酸催化合成丁酸戊酯的研究

以Ti(OC4H9)4为原料,采用溶胶-凝胶法制备固体超强酸SO4 2-/TiO2,并利用XRD、IR及DRS对催化剂进行表征,然后,以SO4 2-/TiO2为催化剂,通过丁酸与戊醇反应合成了丁酸戊酯.探讨了SO4 2-/TiO2催化酯化反应机理及SO4 2-/TiO2的结构,讨论了影响酯化率的主要因素,实验结果表明,当催化剂用量为0.6g,醇酸摩尔比为1.4:1,反应温度为125℃,反应时间为6h时,平行实验的平均酯化率可达96.4%.     

从糖精废水中提取金属铜及废水综合利用

利用废铁卷与含铜酸性废水作用制备金属铜和聚合硫酸铁,并用聚合硫酸铁作絮凝剂处理酯化废水. 实验结果表明,1 t含铜酸性废水可制得8.5 kg铜粉及230 kg Fe3+浓度为158~160 g/L的聚合硫酸铁,处理后酸性废水中的硫酸含量降低了83.5%, Cu2+含量降低了85.0%. 在优化条件下,沉降30 min,酯化废水的COD及色度去除率分别达到了86.8%和88.5%.     

二氧化钛合成与表征及其在光催化降解酸性红B中的应用

采用溶胶-凝胶法制备纳米粉末TiO2,并用XRD等技术对样品进行了表征.讨论了影响酸性红B光催化降解率的主要因素,实验结果表明,以600℃煅烧的TiO2为光催化剂,当催化剂用量为2.00 g,通入空气的流量为10.0 L/min,试液的起始浓度80 mg/L(试液体积600 mL),pH=6.5时,光照140 min,酸性红B的降解率达到99.2%.