BiOI/Bi_2WO_6对甲基橙和苯酚的光催化降解及光催化机理(英文)

采用简单的沉积方法制备了不同碘化氧铋含量的BiOI/Bi2WO6光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和BET比表面积测量对其进行了表征。在紫外和可见光的照射下,使用甲基橙和苯酚的光催化降解评价了BiOI/Bi2WO6催化剂的光催化性能。结果表明:与商业P25和纯Bi2WO6相比,13.2%BiOI/Bi2WO6光催化剂具有更高的紫外和可见光催化性能。这明显增加的光催化活性主要归功于光生电子和空穴在Bi2WO6和BiOI界面上的有效转移,降低了电子-空穴对的复合。基于BiOI和Bi2WO6的能带结构,提出了光生载流子的一种转移过程。自由基清除剂的实验表明,·OH,h+,·O2-和H2O2,特别是h+,共同支配了甲基橙和苯酚的光催化降解过程。

g-C3N4/TiO2复合光催化剂的制备及其性能研究

以四异丙醇钛和三乙胺为原料,通过水解法合成TiO2。三聚氰胺于580℃煅烧得到g-C3N4,g-C3N4与TiO2按一定比例混合,在超声波条件下加入适量的甲醇得到复合材料g-C3N4/TiO2。以甲基橙为光催化反应模型考察了复合材料的紫外光催化活性。结果表明,g-C3N4/TiO2具有良好的光催化活性,用量3%时,甲基橙脱色率达96.6%。

TiO_2薄膜光催化氧化I^-的研究

采用溶胶－凝胶法，在玻璃珠表面涂覆均匀透明的ＴｉＯ２ 薄膜，并制成光催化反应器对水溶液中Ｉ－的光催化氧化进行了研究。比较了光催化剂的活性，讨论了Ｉ－的起始浓度、试液的酸度、光照时间与Ｉ２产率的关系。实验结果表明：采用锐钛型ＴｉＯ２作光催化剂，３Ｌ碘化钾溶液所用催化剂量为４．０ｇ，［Ｉ－］＝０．３ｍｏｌ·Ｌ－１，［Ｈ＋］＝３．０ｍｏｌ·Ｌ－１，光照８ｈ时，Ｉ２的产率达到４１．２６％。

用复相光催化剂WO_3/α-Fe_2O_3/W深度处理造纸废水的研究

采用光催化法对造纸废水的处理进行了研究 .探讨了光催化反应机理 ,比较了光催化剂的活性顺序 ,讨论了复相光催化剂的组成、用量、试液 pH值、光照时间与COD、色度去除率的关系 .实验结果表明 :采用WO3/α Fe2 O3/W为复相光催化剂 ,其组成为WO3∶α Fe2 O3∶W =75∶2 4∶1 ,当其用量为 0 .50 0 g、pH =6 5、光照 2 2h ,造纸废水的COD和色度去除率分别达到 68 3 %和 71 2 %

稀土修饰TiO_2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.

二氧六环参与配位的稀土配合物的制备和荧光性能研究

利用二氧六环(dioxane)小分子作为第二配体,吡哌酸(PPA)作为第一配体合成了稀土荧光配合物Eu(PPA)3dioxane和Tb(PPA)3dioxane。这种小分子直接参与配位形成稀土配合物的现象很少见到。所合成的配合物通过与单独使用吡哌酸作为配体的配合物Eu(PPA)3和Tb(PPA)3对比,发现二氧六环对稀土配合物的荧光具有明显的增强效果,尤其是对Tb3+所形成的稀土配合物,荧光增强非常显著。二氧六环的参与配位,代替了原来的水分子,这样就会在一定程度上减少了热振动所造成的能量损失,从而增强荧光。所制备的稀土配合物通过红外光谱、荧光光谱、荧光寿命等方法进行了表征。对于由Eu和Tb所形成的配合物,加入第二配体二氧六环对其荧光寿命的影响差别很大,这说明对于Eu和Tb所形成的配合物存在着不同的能量传递过程。这种荧光增强现象为检测小分子二氧六环的存在及其含量提供了一种新的方法。

用光催化剂Bi_2O_3处理含亚硝酸盐废水的研究

利用半导体光催化剂 Bi2 O3对含亚硝酸盐废水的处理进行了研究 ,并讨论了影响亚硝酸盐氧化率的因素。实验结果表明 :当催化剂用量为 0 .0 0 1 g/ m L ,p H=3.7,NO2 - — N起始浓度为 40 0 .0 mg/ L时 ,光照 1 h,其氧化率可达 97.0 %。

稀土掺杂TiO_2纳米微粒的合成、表征及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量铈的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征.以高压汞灯为光源、甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到500nm,比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,大部分的Ce4+是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上.说明掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce摩尔分数最佳值为2.0%.

用复相光催化剂WO_3/CdS/W深度处理印染废水的研究

用复相光催化剂WO3 /CdS/W对印染废水的深度处理进行了研究。探讨了光催化反应机理 ,讨论了复相光催化剂的组成、用量、试液pH值、光照时间与COD、色度去除率的关系。实验结果表明 :以WO3 /CdS/W为复相光催化剂 ,其组成为m(WO3 ) /m(CdS) /m(W ) =6 0∶39∶1(质量比 )、用量为 0 .30 0 g、试液pH为 6 .5、光照 10h ,印染废水的COD、色度去除率分别达到 6 9.8%、71.0 %

卤氧化铋与半导体光催化剂偶合研究新进展

两种半导体耦合能够形成异质结而使系统的电荷分离效率得到提高,扩展对光谱吸收范围,以便提高其光催化性能。半导体耦合在制备过程中容易受到制备方法、反应温度等影响,引起耦合半导体晶体结构和表面性质发生变化,从而使得其光催化量子效率增大。主要从以下三个方面进行了论述,(1)卤氧化铋-氧化物偶合体系,将半导体材料与BiOX进行复合,能够形成高效异质结型结构能提高光催化降解污染物光催化性能;(2)AgX-BiOX偶合体系,与纯净的AgI或BiOI相比,复合光催化材料AgI/BiOI在可见光下具有更高的光催化反应活性。(3)卤氧化铋与其它化合物偶合体系,Bi2 S3与BiOX进行偶合后,光生电子在两种催化剂中进行迁移,提高了电子与空穴分离效率,因而偶合物的光催化性能得到提高。另外,本文综述了近年来国内外半导体耦合制备方法、影响其光催化性能的因素、提高可见光利用效率的最新研究进展,并提出在半导体耦合研究中所要解决的主要问题及今后努力方向。

复合纳米微粒Rh^(3+)/TiO_2/SnO_2的合成、表征及光催化降解4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚的研究

采用溶胶 凝胶法制备复合纳米微粒Rh3+/TiO2/SnO2作系列光催化剂,运用BET、XRD等技术对样品进行了表征.讨论了影响污染物4 (2 吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)光催化降解率的主要因素,实验结果表明:以Rh3+/TiO2/SnO2为复合光催化剂,当m(TiO2)∶m(SnO2)=56∶44,ω(Rh3+)=2 0%,催化剂用量为1 0g,通入空气的流量为10 0L/min,试液的质量分数为2 0×10-6,pH=7 0时,光照2h,PAR的降解率达到96 2%.

石墨相氮化碳与半导体光催化剂复合研究进展

叙述了近年来国内外石墨相氮化碳(g-C_3N_4)与半导体复合光催化剂的制备方法、提高其光催化活性途径及常见复合催化剂的研究进展,以进一步揭示在半导体光催化剂复合研究中所面临的主要难题及今后改进措施,认为应继续采用多种手段共同改性g-C_3N_4光催化剂,以便提高其光催化高效性及稳定性;研究其它不同修饰剂对g-C_3N_4的光吸收和光催化协同效应机理、光生电子与空穴在修饰条件下发生分离的物理机制;进一步探索g-C_3N_4光催化全解水反应机制,为g-C_3N_4在处理水中污染物、治理空气污染物、光解水制氢等领域提供更多的应用前景。

氧化锌制备及其光催化活性研究

以二水合醋酸锌为原料、二甘醇为溶剂,采用非水解溶胶-凝胶过程的方法合成了氧化锌(ZnO)光催化剂,并用XRD对其进行了表征。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,考察了ZnO光催化剂的紫外及可见光催化活性。探索添加不同清除剂(异丙醇、草酸铵、对苯醌、H2O2酶)后对紫外及可见光催化活性的影响;以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了ZnO光催化剂表面羟基自由基的生成。实验结果表明:此方法制备的ZnO具有良好的光催化性能。

光催化降解水中有机污染物研究现状与展望

光催化技术是一种新兴、高效、节能、现代污水处理技术。从半导体光催化技术研究现状、反应机理、常见有机污染物光催化降解的现状、提高半导体光催化剂活性的途径、光催化技术发展中存在问题等方面对半导体光催化技术加以综述和讨论。目前不论从光催化技术、光催化的基础研究以及光催化应用研究方面都需进行大量的、深入研究工作。

光催化氧化脱除硫化物

采用光催化法对含硫化物的废水处理进行了研究。探讨了催化剂表面性质对催化剂活性的影响 ,比较了光催化剂的活性顺序 ,讨论了光催化剂用量、试液pH值、硫化物的起始浓度及光照时间与硫化物氧化率之间的关系。试验结果表明 :采用WO3 α -Fe2 O3 W为复相光催化剂 ,当其用量为 0 30 0g、pH =8 0～ 8 1、硫化物的浓度为1 9 0 0～ 2 1 0 0mg l时 ,光照 7h硫化物的氧化率达到 91 2 %。

二氧化钛在光催化环保涂料领域中的应用研究进展

二氧化钛光催化涂料是一种比较理想的光催化降解气态环境污染物的环保功能涂料。通过元素掺杂,使得二氧化钛催化体系内载流子的分离效率得到显著提高,进一步拓宽了二氧化钛光催化材料对可见光谱的吸收范围,提高了其光催化性能。阐述了近年来国内外1种元素掺杂二氧化钛、2种元素共掺杂二氧化钛光催化材料在环保功能涂料等领域中的应用研究进展,并提出在二氧化钛光催化涂料掺杂改性研究中面临的主要难题及今后研究的方向。

功能材料二氧化钛光催化降解酸性黑染料

采用溶胶-凝胶法制备纳米粉末TiO2,运用XRD技术对样品进行了表征.以中压汞灯为光源,在圆柱型石英光催化反应器上进行了酸性黑染料光催化反应性能考察.讨论了煅烧温度、空气流量、试液的pH值、光照时间与酸性黑染料光催化降解率的关系.实验结果表明,煅烧温度使TiO2光催化性能得到显著改善.TiO2在400℃煅烧3h,XRD曲线上出现宽化锐钛矿型衍射峰;到500℃,所有晶粒均为锐钛矿型结构,随着煅烧温度升高,晶粒中金红石型含量相应增加;到750℃,粉末中的所有晶粒均为金红石型结构.但是对于同一煅烧温度,煅烧时间不同,晶型不发生变化.煅烧温度为600℃时,TiO2光催化活性最高.在优化实验条件下,光照140min,酸性黑染料光催化降解率达到100%.

健康环保建筑功能涂料的研究进展

健康环保建筑功能涂料具有节约能源、节约资源、对环境友好、不产生污染等优点。介绍了光催化涂料、水性丙烯酸酯涂料、隔热保温仿石涂料等环保功能涂料,并重点阐述了光催化环保涂料。对这些涂料的制备、性能和应用进行了综述,提出了健康环保建筑功能涂料面临的主要难题及今后努力研究的方向。

轻质隔热吸音仿石漆制备工艺研究

介绍了轻质隔热吸音仿石漆的研制过程,讨论了配方设计过程中原材料的选择要点,通过正交实验确定包覆型轻质仿石骨料制备的最佳工艺条件为:石粉质量分数为20%,液固比为10∶1(体积比),包覆次数为2次,搅拌速度为500 r/min,搅拌时间为60 min。实验研究还表明,影响涂料体系密度的最大因素是石粉浓度,最小因素是液固比;影响吸水率的最大因素是搅拌时间,最小因素是石粉浓度。

二氧化钛光催化技术在污水处理领域中应用

分析了TiO2光催化技术研究现状,探讨了光催化反应机制,讨论了影响TiO2光催化反应活性的主要因素:(1)贵金属沉积可以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;(2)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,抑制了电子与空穴的复合,延长载流子的寿命,从而使光催化的性能得以改善;(3)半导体复合可以提高系统的电荷分离效果,扩大对光谱的吸收范围。阐述了TiO2光催化技术在处理有机及无机污染物领域中的应用。