几种重金属离子在甲基橙光催化降解中的作用研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/GR复合材料为光催化剂,以模拟太阳光为光源,研究Cr~(6+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Ag~+4种重金属离子对甲基橙光催化降解的作用,考察了重金属离子种类、重金属离子浓度、溶液酸度和反应气态氛围对甲基橙光催化效果的影响。实验结果表明:在固定甲基橙和4种重金属离子的的浓度均为30mg/L,除Cr~(6+)对甲基橙的光催化降解起抑制作用外其它3种重金属离子均起促进作用,Fe~(3+)促进效果最好,经过60min光照后,甲基橙的降解率可高达99.6%;当4种重金属离子的浓度下降至5mg/L,对甲基橙光催化降解的促进作用则表现为Cr~(6+)>Fe~(3+)>Cu~(2+)>Ag~+;反应体系的酸度越大,4种重金属离子对甲基橙光催化降解的促进作用越小,在pH=3时,4种重金属离子对甲基橙光催化降解的促进作用最好,表现为Cr~(6+)>Fe~(3+)>Cu~(2+)>Ag~+,而当pH=9时则4种重金属离子均表现为抑制作用;4种重金属离子在O_2、空气和N_2这3种气态氛围中均对甲基橙的光催化降解起促进作用,表现为O_2>空气>N_2。     

MnO_2、ZnO复合半导体改性TiO_2的光催化氧化VOCs的性能研究

为了提高光催化TiO_2的光催化活性与可见光利用率,文章采用浸渍法按不同质量比制备了MnO_2/ZnO/TiO_2复合改性光催化剂,利用SEM、XRD、DRS等方法对制备的复合型光催化剂进行了表征,在紫外灯照射下以甲苯为污染物对复合型光催化剂的光催化活性进行了测试,并考察了停留时间和相对湿度对其光催化效率的影响。实验结果表明:改性后催化剂的光催化净化效率得到大幅度提高,可见光利用率也得到提升,当MnO_2与ZnO的质量和与TiO_2的质量比为1:2时,催化剂的光催化效果最佳。     

对La/N掺杂钛基光催化剂在可见光下降解亚甲基蓝的研究

通过镧/氮两种元素对纳米二氧化钛(Ti O2)进行了改性,并利用镧/氮复合掺杂的纳米二氧化钛光催化剂对亚甲基蓝染料在可见光下进行了降解研究。实验结果表明,掺杂剂配比、煅烧温度、煅烧时间对催化剂的光催化效果具有重要影响。利用制备得到镧/氮复合掺杂纳米二氧化钛光催化剂进行了染料脱除最佳条件研究。结果表明,催化剂浓度、亚甲基蓝浓度、O2含量、p H值等是影响染料在可见光下光催化降解的主要因素,在最佳实验条件下,镧/氮掺杂的光催化氧化降解率较高。同时利用扫描电镜(SEM)和透射扫描电镜图谱(TEM)表征了光催化剂的微观性质。根据此结果,推断本研究制备的镧/氮复合掺杂的纳米二氧化钛是混晶型的光催化剂。     

银/聚酰亚胺复合光催化剂的制备与性能

为了拓宽聚酰亚胺(PI)基光催化剂的应用范围,并提高催化性能,将纳米银(AgNPs)与PI复合,成功制备了Ag/PI复合光催化剂。通过原位热处理法和离子交换法制备Ag/PI光催化剂,以对硝基苯酚(4-NP)的还原为模型反应,考察其光催化性能。采用FT-IR,XRD,TEM,Mapping,XPS,UV-Vis DRS,PL和EIS等手段分析了Ag/PI光催化剂的结构、组成和光电性质。结果表明,Ag的掺杂大大提高了PI的光吸收能力、光响应范围和光生电子-空穴对的分离效率,Ag/PI光催化剂对4-NP还原反应有较高的催化活性,催化效率远远高于Ag与其他物质复合的催化体系。当采用离子交换法,Ag质量分数为0.5%时,Ag/PI光催化剂的光催化性能最好。Ag/PI光催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性。研究提供了一种简便制备PI基高效复合光催化剂的方法。     

纳米Ag/TiO_2复合PE食品包装膜的制备与抗菌研究

该研究以钛酸丁酯为前驱物制备了纳米Ag/TiO_2复合PE抗菌薄膜。通过扫描电子显微镜分析等分析方法对所制备的粉体和复合膜结构进行表征,并采用平板菌落计数法,考察了纳米Ag/TiO_2/PE复合膜对大肠杆菌光催化杀菌性能。结果表明:5wt%粉体添加量的PE复合膜对大肠杆菌的杀菌效果较好,它能充分发挥纳米Ag、TiO_2的协同杀菌作用,不仅抗菌足够广谱,而且能够抑制银薄膜的变色。     

Cu2O/PI复合材料的制备与可见光催化性能

为了弥补聚酰亚胺(PI)作为光催化材料的缺陷,采用与氧化亚铜(Cu_2O)复合的方法制备复合光催化剂,增强其光催化性能。首先用溶液聚合的方式,制备了聚酰胺酸(PAA);将PAA浸泡在乙酸铜溶液中进行离子交换;最后在真空烘箱中热处理制备了Cu_2O/PI复合材料。采用SEM,TEM,FTIR,XRD和BET等测试方法对材料的形貌、微观结构和组成进行研究,通过UV-Vis DRS,PL和EIS等方法表征了材料的光电性能,以对硝基苯酚还原反应为模型,考察了Cu_2O/PI复合材料的光催化性能。结果表明,Cu_2O显著提高了PI基体对可见光的吸收和光生电子-空穴对的分离效率,对模型反应具有高效催化效果,催化活性较纯PI明显提高。当Cu_2O的质量分数为1%,热处理温度为275℃,热处理时间为2 h时,光催化的活性最好。研究为合成PI基高效光催化剂提供了方法依据。     

WOx/TiO_2光催化剂的可见光催化活性机理研究

可见光催化活性机理探究,为WOx/TiO_2光催化剂的创新运用提供指导。为此,文章采取实验探究法,从光吸收、密度分析等方面,证明WOx/TiO_2光催化剂的可见光催化活性机理,以达到把握可见光催化资源应用要点,提升资源利用率的目的。     

提高纳米TiO2光催化活性的研究进展

在介绍了纳米TiO2光催化机理的基础上,综述了有关提高纳米TiO2光催化活性的方法,包括制备负载型纳米TiO2光催化剂的方法及实现纳米TiO2改性的方法。     

层状锰酸锂的单元掺杂改性研究

以三氧化二锰粉体、氢氧化锂、三氧化二铬以及硫化钠为原料,采用水热反应法制备了掺杂铬或硫的层状锰酸锂.利用扫描电镜(SEM)、电子衍射能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对产物进行了表征分析.结果表明,Cr3+(或S2-)的掺杂随着掺杂比例的增加,掺杂现象越明显,并且是最有前景的具有较高的容量和稳定的循环性能的正极材料.利用水热法用合适的元素及合适的剂量对层状锰酸锂进行掺杂制备,能够稳定其层状结构.     

复合光催化剂TiO2/麦饭石光催化降解氨氮应用研究

本文采用溶胶-凝胶法制备的复合光催化剂TiO2/麦饭石,配制一定浓度氨氮溶液,应用纳氏试剂光度法检测氨氮浓度,通过正交实验设计,确定最佳实验条件.考察了该条件下,复合光催化剂对废水样品中氨氮的光催化降解效果.     

基于稀土纳米发光材料的熔盐法合成分析

本文采用熔盐法在较低的温度下成功合成了掺杂稀土离子的磷酸盐纳米发光材料——LaPO4:Eu3+。并对所得纳米发光材料的性进行了简要分析。     

TiO_2～P_2O_5复合材料的制备及电化学性能研究

采用表面活性剂模板合成法制备TiO_2~P_2O_5纳米复合材料,并用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和恒流充放电等测试手段对复合材料的结构、形貌及其电化学性能进行了研究。电化学性能研究表明TiO_2~P_2O_5复合材料表现出比纯TiO2_更高的初始充电容量和循环稳定性。90TiO_2~10P_2O_5复合材料表现出最好的电化学性能,初始充电容量达到207 m Ah/g,明显高于纯TiO_2材料(143 m Ah/g)。经过30次循环后,90TiO_2~10P_2O_5复合材料的充电容量仍为168 m Ah/g,而纯TiO_2材料只有70 m Ah/g。复合材料电化学性能提高的原因可能与样品的晶粒大小和比表面积有关。     

不同掺杂石墨烯电极对氧还原反应的催化对比研究

文章基于第一性原理的密度泛函理论对掺N、掺P、掺S、掺B以及NP、BP共掺杂石墨烯进行仿真研究,对比了吸附O、O_2、OH、OOH四种中间体的吸附特性。比较了能带、态密度、电荷转移等性质,绘制自由能变化曲线,模拟分析反应过程。结果表明,单一掺杂石墨烯对四种中间体的吸附呈线性关系,并且掺S、掺P的石墨烯对中间体的吸附能要大于B、N,而共掺杂石墨烯使吸附关系复杂化,对O_2的强吸附和对OH的弱吸附能力使体系在催化过程中表现良好,达到预期效果。     

凹凸棒石负载多元金属掺杂二氧化钛光催化降解有机污染物

湿法提纯和酸处理凹凸棒石提高其比表面积和吸附性能;通过浸渍法制备了Fe-Ag-La多元金属改性二氧化钛;以改性后的凹凸棒石为载体,制备了负载型光催化复合材料。用XRD、UV-Vis和SEM等方法对材料进行分析,用亚甲基蓝(MB)为模拟有机污染物,研究金属掺杂量、催化剂用量、光照时间等因素对光催化活性的影响。实验结果表明,Fe-Ag-La掺杂量为1%,催化剂加入量为10mg/L,紫外灯照射MB溶液2h,溶液的脱色降解率可达90%以上。催化剂循环使用5次后MB溶液的脱色率仍在80%以上。实验还发现负载型光催化复合材料在太阳光下也具有很好的活性。     

合成骨质瓷负载TiO2光催化性能的研究

采用合成骨炭为主要原料制备的多孔陶瓷,能将纳米TiO_2催化活性与陶瓷载体的吸附性有机结合在一起,制备具有催化活性并能循环使用的载体型光催化剂,可有效催化降解水中有机污染物。通过实验研究了镀膜层数、多孔陶瓷球直径、致孔剂质量分数、骨炭合成中CaHPO_4和CaCO_3的质量比值等因素对催化性能的影响。试验结果表明:陶瓷球直径为3 mm,镀膜层数为4层,致孔剂质量分数为4%,CaHPO_4和CaCO_3的质量比值为2.6时,催化剂具有较好的催化活性。     

溶胶-凝胶法制备锑掺杂氧化锡纳米粉体

锑掺杂二氧化锡(antimony-doped tin oxide,ATO)是优良的催化剂,具有良好的导电性和高温稳定性。采用溶胶-凝胶法制备ATO纳米粉体,并对其进行结构分析和性能表征。以金属锡粉和三氧化二锑为金属原料,制备得到柠檬酸锡、锑的配合物溶液,向其中加入乙腈,产生溶胶-凝胶过程。对洗涤后的凝胶进行不同温度热处理,得到锑掺杂氧化锡纳米粉体。随着锑掺杂量的增加,纳米粉体的晶粒减小,比表面积增加,晶胞参数也发生相应变化。随着热处理温度的升高,纳米颗粒长大,比表面积减小,高锑掺杂量的氧化锡纳米粉体显示出结晶性下降的趋势。     

玻璃负载TiO_2光催化还原水中Cr(Ⅵ)的研究

以四异丙氧基钛为钛源,乙醇为溶剂,乙酰丙酮为水解抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备TiO2,使用浸渍-提拉法得到玻璃负载TiO2薄膜光催化剂。将制备出的玻璃负载TiO2薄膜用于光催化还原水体中的Cr(Ⅵ)。研究了溶液pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、负载TiO2薄膜的玻璃片投加量、光照时间等因素对光催化还原水体中的Cr(Ⅵ)还原率的影响,对负载TiO2薄膜玻璃片的重复利用次数也做了研究。通过研究发现Cr(Ⅵ)溶液的pH是影响其光催化还原率的一个重要因素。Cr(Ⅵ)初始浓度、负载TiO2薄膜的玻璃片投加量以及光照时间也对光催化还原率有影响。     

氧化亚铜的制备及其复合物光降解性能的研究进展

纳米氧化亚铜(Cu2O)作为典型的P型半导体材料,具有良好的光催化性能,在许多领域得到广泛应用。文章综述了纳米氧化亚铜的制备方法,复合材料的制备及光催化性能的研究进展。     

碘氧化铋磁性光催化剂的制备方案设计

水资源污染问题越发严重,光催化技术作为一种新型的环境友善的催化方法,吸引了大批科学家的关注。然而传统的催化剂具有对可见光响应率低,回收困难等一系列难题,所以应用磁性材料作为载体,研制新型高效可见光光催化材料有重要的理论与现实意义。文章通过比较碘氧化铋、钡铁氧体及复合材料的合成方法及其主要影响因素,结合实验室条件,制定出BiOI/BaFe12O19磁性光催化剂最适宜的合成方法及实验方案。     

纳米光催化剂研究现状与展望

随着水污染环境问题的日益严重，纳米光催化剂的研究也逐渐的开展起来。本文在分析影响纳米光催化剂性能因素的基础上，探讨了纳米光催化剂的研究现状，并对该材料的发展进行了相关探讨。