SnO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及染料降解性能研究

近年来g-C3N4基复合光催化材料逐渐成为研究热点。以三聚氰胺（C3N3（NH2）3）、氯化铵（NH4Cl）、五水合四氯化锡（SnCl4·5H2O）为主要原料,通过两步法构建了SnO2/g-C3N4复合光催化体系。分别利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外/可见分光光度计、电化学工作站等设备分析了样品的结构、形貌、光响应范围和电化学阻抗等性能;同时利用有机染料罗丹明B讨论了复合材料的光催化活性。研究结果表明,SnO2的含量对复合材料的光催化活性影响明显,随着SnO2含量的增加,其光催化效率呈现出先增加后降低的现象。当SnO2的含量为g-C3N4的15wt%时,复合材料的光催化效率达到最优值,可在20 min内降解87.4%罗丹明B,比SnO2和g-C3N4纯样分别提高了1 684%和51.7%。同时,初步给出了复合材料的协同光催化机理。     

氮化硼纳米片/g-C3N4复合光催化剂的制备及其对罗丹明B的降解研究

通过煅烧法获得氮化硼纳米片（BNNS）/g-C3N4复合光催化剂。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外/可见分光光度计、电化学工作站讨论了BNNS的含量对复合光催化剂的结构、形貌、紫外/可见光学性能、电化学阻抗的影响;评估了样品在可见光下对罗丹明B的降解效率。实验结果表明,BNNS负载于g-C3N4表面,形成了有利于提高光生载流子分离效率的类似异质结的结构。另外,随着BNNS含量的增加,BNNS/g-C3N4复合光催化剂对罗丹明B溶液的降解性能呈现出先升高后降低的趋势。当BNNS的质量分数为8%时,对罗丹明B的降解效率达到了最大值73.34%,比g-C3N4纯样和P25（TiO2,参照样）分别提高了32.05%和40.47%。本研究初步给出了其协同光催化机理。     

钛铁矿制备Fe_3O_4/TiO_2及光催化降解罗丹明B

以价廉易得的钛铁矿为原料,采用溶液法制备Fe_3O_4/TiO_2复合物.对该复合物的晶型、带隙宽度、比表面积及孔径分布等进行表征:产物为由面心立方结构Fe_3O_4和锐钛矿型TiO_2构筑的Fe_3O_4/TiO_2复合物,比表面积为29.26 m~2/g.以罗丹明B溶液的光催化降解为模型反应,研究了Fe_3O_4/TiO_2复合物的光催化性能及循环稳定性,结果表明,该复合物对罗丹明B有较好的催化降解效果,且优于纳米TiO_2;在外磁场作用下,可实现催化剂的分离、回收及再利用;通过磁性分离,催化剂重复利用5次后降解效果仍然达到95%以上.     

固态电子介质Z型光催化剂g-C3N4/Ag/Ag3PO4的设计合成与光解水性能研究

半导体材料较负的导带位置、足够正的价带位置以及光生载流子寿命长是实现光催化H2O反应的关键。Z型光催化体系不仅可以实现载流子的空间分离,增加载流子寿命,还可以获得更高的价带和导带电势绝对值。通过简单的共沉淀方法合成固态电子介质Z型光催化剂g-C3N4/Ag/Ag3PO4。结果表明Z型光催化剂g-C3N4/Ag/Ag3PO4吸收光能力增强,电子空穴分离速率增大。光解水性能测试表明:Z型光催化剂光分解水的能力显著提高。     

水热法制备微球SrWO_4及其光催化性能的研究

以硝酸锶和钨酸钠为原料、水为介质、通过水热反应合成法制备SrWO_4光催化剂。采用XRD及SEM对钨酸锶的结构和形貌进行表征。用罗丹明B溶液模拟废水研究SrWO_4在酸性条件下(pH值为3)的光降解性能;改变催化剂本身及外界环境的条件(反应温度、前驱液的pH值等),研究在这些影响因素下SrWO_4对罗丹明B溶液的降解效果。结果表明:反应温度为140℃、反应时间为24 h且前驱液pH值为3时合成的钨酸锶对罗丹明B溶液的降解效果最佳,降解率达到90.75%。     

微波合成纳米TiO_2/MnO_2/Fe_2O_3复合材料及其光催化性能研究

将微波加热水解法制备的纳米TiO2/MnO2浸入Fe(OH)3胶体中,加热反应3h,制备了纳米TiO2/MnO2/Fe2O3复合材料.通过XRD,DTA,SEM,US-Vis等方法表征了其结构,并研究了其光催化活性.实验结果表明,纳米TiO2/MnO2/Fe2O3复合材料在UV-Vis光谱上的吸收阈值显著红移;在日光下,该纳米复合材料对有机染料直接湖蓝有很好的降解活性,当日光照射45 min后,对直接湖蓝的降解率可达到98.3%.     

双掺杂二氧化钛的制备及其在降解染料废水中的应用

作者研究了溶胶-凝胶法制备的Sm、Ag共掺杂的TiO2,并用XRD、TEM等技术表征了催化剂的形貌、结构及吸光性能,样品的表征与光催化活性测试结果表明,Sm离子的引入使催化剂增加了储氧能力及热稳定性和选.择性,Ag离子的掺杂显示了电荷分离抑制了光催化的促进作用和对氧气还原反应的催化作用.两种离子的引入使TiO2样品的拓宽了光响应范围,使可见光吸收强度增大.     

高能球磨法制备铁掺杂TiO_2及其光催化性能研究

本文以P-25TiO_2和Fe_3O_4粉末为前驱体,通过高能球磨法直接合成了Fe掺杂的TiO_2纳米光催化剂;通过X射线衍射仪、透射电镜、紫外-可见光分光光度计等,对样品的相变及结构进行了表征.利用亚甲基蓝系统研究其光催化性能.结果表明:与纯TiO_2相比,Fe掺杂的纳米TiO_2光催化剂的紫外吸收光谱,吸收带边发生了红移,光响应范围拓展到可见光区域;Fe掺杂可以提高TiO_2的光催化性能,其中铁掺杂5mol%的TiO_2对亚甲基蓝的光催化活性最高,降解率达81.6%.     

Ni2CoS4/还原氧化石墨烯/多孔还原氧化石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用

采用水热法制备Ni2CoS4活性材料,通过物理过程和水热反应将其与氧化石墨烯（GO）、水热多 孔氧化石墨烯（HHGO）复合得到Ni2CoS4/还原氧化石墨烯/多孔还原氧化石墨烯（Ni2CoS4/RGO/HRGO）复 合电极材料。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、循环伏安测试、恒流充放电测试和交 流阻抗测试等,对复合材料的形貌结构、电化学性能进行了表征。研究结果表明：在1 A/g的电流密度下 ,其比电容为1 684 F/g,在5 A/g的电流密度下循环2 000次后,其比电容保持率为91.8%。 Ni2CoS4/RGO/HRGO优良的电化学行为归因于这种复合结构使电解液对电极材料的润湿程度提高,进而提 高了离子和电荷的传输速率,同时也缓解石墨烯、Ni2CoS4的团聚和循环过程中的体积变化。因此, Ni2CoS4/RGO/HRGO是一种有良好应用前景的高性能超级电容器电极材料。     

Fe3O4@TiO2壳核结构微球的制备及其光催化性能

以水热法合成的Fe3O4为磁载体,合成了Fe3O4@TiO2磁性光催化剂。使用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光谱(UV-vis)等对样品进行分析表征。透射电子显微镜观察表明,TiO2均匀地包覆在纳米Fe3O4颗粒表面,形成核壳结构。以Fe3O4@TiO2为光催化剂,降解亚甲基蓝(MB)水溶液,分析了Fe3O4@TiO2的光催化性能,结果表明:紫外光照射下,MB水溶液在15min后降解率约为93%,Fe3O4@TiO2重复利用5次后,MB的降解率仍能达到87%。     

Fe_3O_4@SiO_2-TiO_2磁性介孔复合材料光催化降解亚甲基蓝的性能研究

染料废水处理是水污染治理中非常重要内容之一,针对染料废水带有极高的色度、可生化性差和含"三致"物等特点。本文采用水热法制备复合材料用于染料废水处理。通过XRD、TEM、SBET等表征手段证实制备材料为核-壳Fe3O4@SiO2-TiO2复合材料。将此材料用于染料废水处理,选用亚甲基蓝(Methylene Blue,简称MB)作为染料废水典型目标物,测定催化剂Ti:Si摩尔比、催化剂用量、染料溶液pH值和催化剂重复利用对染料废水降解效果影响。研究结果表明,染料废水浓度为14mg/L,双氧水用量为2mL,催化剂用量为2g/L,脱色90min时,溶液脱色率能达到98.6%。催化剂重复使用4次,其脱色效果仍然保持在90%左右。由此可见,用此方法制备的核-壳材料是比较有效且实用的一种染料废水处理非均相Fenton催化剂。     

Bi_2WO_6@BiXO(Mo,P,V)对二氧化钛纳米管阵列的改性及光电性能研究

通过水热协助离子交换法制备了Bi_2WO_6@Bi_2MoO_6,Bi_2WO_6@Bi PO4,Bi_2WO_6@BiVO_4对二氧化钛纳米管阵列(TiO_2NTs)进行改性,显著提高了TiO_2NTs的光电转换和光催化性能. Bi_2WO_6@BiPO_4/TiO_2NTs表现出最佳的光催化性能和光电转换效率,罗丹明B的去除率达到70%,可见光瞬态光电流密度达到30. 74μA·cm~(-2),开路电压达到-0. 17 V·cm~(-2).高效光电化学性能是由Bi_2WO_6@BiPO_4敏化剂规则有序的花状结构、强太阳光吸收和快速的界面载流子迁移性能引起的.     

S改性的纳米TiO2的制备及其可见光催化性能研究

以四氯化钛为钛源,硫溶胶为硫源,在室温下采用水解沉淀法制备了单质硫改性的纳米TiO2光催化剂．采用X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线光电子能谱（XPS）、紫91,-可见（uV—Vis）漫反射光谱和N：吸附-脱附对样品进行了表征分析．以次甲基蓝（MB）溶液为模拟废水,对其可见光催化性能进行了评价,研究了不同热处理温度对光催化活性的影响．结果表明,硫掺杂有效地抑制了纳米TiO2在热处理过程中由锐钛矿向金红石的转变,在低温下热处理得到的样品为单质硫与TiO2的复合,而500℃以上热处理得到的样品为S^4＋的掺杂,S复合与掺杂的纳米TiO2光催化剂在可见光区有明显的吸收,400℃热处理所得样品具有最好的光催化性能．这种硫复合或掺杂的纳米TiO2的催化降解性能显著高于相同方法制备的纯TiO2．催化剂经6次重复使用其光催化活性基本保持不变．     

静电纺丝法制备SnO2多孔纳米管及其光催化性能研究

通过静电纺丝法制备了一种氧化锡一维多孔纳米管材料，获得的光催化剂用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见（UV-Vis）漫反射光谱表征，所制备的氧化锡多孔结构纳米管光催化剂表现出紫外光下（λ＜ 400 nm）增强光催化降解甲基橙的性能，光催化活性的增强是因为其巨大的比表面积和较小的晶粒尺寸.这一方法可以用于制备其他类型的一维多孔纳米管材料.     

含N纳米TiO_2的制备及其可见光响应的研究

以纳米TiO2为原料,氨水为掺杂N源,采用高能球磨法合成了含N纳米TiO2粉末.利用XRD、FT-IR、UV-Vis光谱、纳米粒度仪和光催化降解实验对其进行结构及光催化性能表征.研究结果表明,经过氮掺杂的纳米TiO2主要为锐钛矿晶型,晶粒尺寸位于8～10nm之间.对可见光具有良好的吸收性能,其吸收边红移至550nm左右,禁带宽度减小至2.25eV.当太阳光照射30min时,亚甲基蓝溶液的降解率接近100%,体现出良好的可见光响应特性.     

掺铈TiO2光催化剂的制备及其光催化性能

以TiCl4为原料,稀土盐Ce(NO3)3·6H2O为掺杂剂,采用水解法制备了Ce4+掺杂光催化剂,并用TG-DTA、XRD和BET等手段对其进行了表征.以草酸为目标降解物,考察了其光催化性能.结果表明,Ce4+的掺杂增加了TiO2粉体的比表面积,减小了晶粒尺寸;适量Ce4+的掺入,可有效提高催化剂的光催化活性.     

活性艳红X-3B光催化降解的BPNN模拟研究

采用BP神经网络,以TiO2用量CTiO2、溶液初始浓度C0、溶液初始pH值、光照射时间t 4个重要影响因素为自变量,以脱色率DC为因变量,基于Box-Behnken设计和U10(10×53)设计实验数据建模,对活性艳红X-3B(简称X-3B)溶液进行光催化降解模拟研究.该模型对训练集和预测集的预测结果的相关系数R分别为0.9947和0.9905,DCExp.与DCCal.的平均相对误差MRE(%)则分别为5.96%和6.65%.表明该模型预测性能好,对X-3B光催化降解反应具有很好的模拟效果.     

H2O2催化湿式氧化酸性红B染料废水的研究

以自制的复合氧化物Fe2O3-NiO-CeO2/γ-Al2O3为催化剂氧化降解酸性红B染料废水,考察了进水pH值、反应温度、氧化剂及催化剂用量对COD去除率的影响。结果表明,在反应温度为90℃,进水pH为7,催化剂投入量2g（300mL废水）,双氧水用量18mL时,酸性红B的COD去除率可达到87.6%。     

新显色剂7-(2,4─二羟基苯偶氮)─8─羟基喹啉─5─磺酸卡尔曼滤波分光光度法同时测定银和铁

本文将卡尔曼滤波（KF）递推算法应用于喹啉偶氮类新试剂7－（2，4─二羟基苯偶氮）─8─羟基喹啉─5─磺酸（DBASQSS）与银、铁二元素的光度分析体系，实现了Ag（Ⅰ）、Fe（Ⅲ）的同时测定，合成样分析结果较为满意。     

PET/SiO2/TiO2纳米复合材料的合成及其光降解性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）／二氧化硅（SiO2）／二氧化钛（TiO2）纳米复合材料,利用红外光谱（IR）、乌氏黏度计表征了该复合材料的分子结构和特性黏度,并测定其在紫外光下的光降解性能．实验表明,PET／SiO2／TiO2体系中存在Si—O—Ti键,并与PET基体作用形成PET／SiO2／TiO2纳米复合材料;该复合材料的特性黏度随体系中SiO2-TiO2含量增加而降低;在紫外光下,SiO2和Ti02纳米颗粒的引入可有效地提高PET的光降解性能．