铋系光催化材料的研究进展及其在环境治理中的应用

综述了铋系光催化材料光催化机理、主要分类和晶体结构,并介绍了铋的二元氧化物、铋的氧酸盐和卤氧化铋铋系光催化材料的研究进展及其在去除工业气体污染物、室内空气净化、废水处理和除菌领域的应用现状。说明铋系光催化材料活性高,成本低,光催化效果好,应用范围广等优点;同时指出了铋系光催化材料目前存在的问题,对其今后的研究重点和方向做出了展望。

硅藻土/g-C_(3)N_(4)/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究

采用半封闭一步热解方法,以三聚氰胺为前驱物制备g-C_(3)N_(4),然后以圆筒状硅藻土(DE)为载体,合成DE/g-C_(3)N_(4)复合材料。并选取天然鳞片石墨为基本原料,运用Hummers法合成了氧化石墨烯(GO),在一定量的DE/g-C_(3)N_(4)粉末中加入不同质量分数的GO,得到DE/g-C_(3)N_(4)/GO三元复合光催化材料。通过SEM、BET、EDS、XRD、FT-IR对样品的晶体结构、形貌等进行表征,研究复合材料对罗丹明B溶液的光催化降解性能。结果表明,当GO的烯掺量为5%时,DE/g-C_(3)N_(4)/GO在可见光下,120min时,对RhB的降解率为93.74%,分别比DE/g-C_(3)N_(4)和g-C_(3)N_(4)提高了15.05%和31.03%。

硅藻土/Bi/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及其可见光催化性能研究

以三聚氰胺和五水合硝酸铋[Bi(NO_(3))3·5H_(2)O]为前驱体,硅藻土为基质,制备了硅藻土/Bi/石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))复合材料。采用多种表征方法对复合材料的形貌、结构和化学组成等进行分析,在可见光(波长大于400nm)照射下,通过还原液相体系中的甲基橙(MO)考察了复合材料的光催化性能。光催化实验结果表明,质量分数为6%的硅藻土/Bi/g-C_(3)N_(4)复合材料在30min内对MO降解效率可达100%。金属Bi的表面等离子体共振效应引起的内置电场加快了电子和空穴的分离速度,硅藻土作为基质可以有效避免复合材料的团聚,其超大的比表面积有利于催化过程中复合材料活性位点的暴露,同时其复杂的孔隙结构可以促进复合材料对污染物的吸附,提高MO的降解效率。

Ag/g-C_(3)N_(4)异质结的制备及光催化性能的研究

以三聚氰胺为前驱体,制备g-C_(3)N_(4)纳米鳞片.采用光沉积法制备不同银含量的高效可见光驱动Ag/g-C_(3)N_(4)异质结光催化剂,并利用X-射线衍射仪(XRD),傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂的组成、结构和形貌进行表征.通过比较罗丹明B在可见光下的降解速率,表明异质结对光催化降解效率优于纯g-C_(3)N_(4),可见光照射120 min,罗丹明B的降解率达到95.7%;同时也详细分析了Ag/g-C_(3)N_(4)异质结的光催化机理.