氧化锡/磁性纳米洋葱碳复合材料光催化降解罗丹明B的研究

为改善氧化锡(SnO_(2))的光催化性能,扩大其在印染废水处理领域中的应用,采用简单的水热合成法制备了新型磁性可回收氧化锡/磁性纳米洋葱碳(SnO_(2)/MCNOs)复合材料。采用SEM、XRD、XPS、UV-Vis DRS和FT-IR等分析手段对复合材料进行了研究,并用磁滞回线确定了所制备复合材料的顺磁性。选择10 mg/L的罗丹明B(RhB)作为典型的有机污染物来评价上述制备的复合材料的光降解效率。结果表明,SnO_(2)/MCNOs比纯SnO_(2)具有更好的光催化活性。最后,根据物理化学和光催化性能,提出了所制备复合材料对RhB的降解机理。

MCNOs/CdS双效光催化剂的制备及其性能研究

水热合成法制备了不同磁性纳米洋葱碳(MCNOs)负载量(0%、1%、3%、5%)的MCNOs/CdS光催化剂。并通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见光光谱(UV-Vis)、磁滞回线测定仪(VSM)对其进行表征,探究了MCNOs负载比例对催化剂在可见光下降解RhB性能及机理的影响。结果表明,MCNOs能有效提高CdS的光催化效果,复合3%MCNOs后降解率为96%,与纯CdS相比降解率提高了30%,磁性分析表明,其具有良好的顺磁性并能实现催化剂的有效回收。MCNOs/CdS在可见光下催化降解RhB的一级反应动力学直线有较好的拟合度,表明制备的催化剂有较好的催化活性。

铋/纳米洋葱碳电极的制备及其电化学还原CO_(2)性能研究

采用水热法制备Bi/MCNOs电极催化剂,通过XRD、SEM对Bi/MCNOs催化剂进行表征,考察了Bi/MCNOs电极电化学还原CO_(2)制甲酸的性能。结果表明,在水热过程中,MCNOs成功负载到Bi上,Bi/MCNOs具有更小的球状结构。Bi/MCNOs电极电化学活性表面积为Bi电极的3.4倍。Bi/MCNOs电极的电流密度是Bi电极的4倍,且具有更正的起峰电位。通过对KHCO_(3)电解液浓度、还原电位对电化学还原CO_(2)制甲酸的分析可知,KHCO_(3)电解液浓度为0.5 mol/L、电势为-1.6 V vs.Ag/AgCl时,电化学还原CO_(2)效果最好,具有较高的电流效率。由此可见,Bi/MCNOs电极具有更高的活性,可有效提高电化学还原CO_(2)的催化效果。

复合催化剂氧化锡/网状碳的制备及光催化降解罗丹明B的研究

模板法与水热合成法制备了氧化锡/网状碳(SnO_(2)/RCs)复合材料,以改善纯相氧化锡(SnO_(2))对印染废水的光催化处理效果.采用多种表征手段对所制备复合材料的微观结构、微观形貌、孔径分布和比表面积、光吸收性能、官能团以及光电性能进行了分析.通过可见光催化降解10 mg·L;的罗丹明B溶液的实验评估了所制备材料的光催化性能和循环稳定性.结果表明,在可见光条件下,SnO_(2)/RCs复合材料的光催化性能与纯SnO_(2)相比有显著提升,并且具有良好的循环稳定性.自由基捕获实验表明复合材料在降解有机污染物的过程中起作用的主要活性基团为空穴,超氧自由基和羟基自由基.复合材料光催化性能提高的原因归纳为:(1)能带结构改善所引起的对可见光的吸收性能的提高;(2)高的比表面积为光催化降解反应提供了更多的活性位点;(3)氧化锡与网状多孔碳所形成的异质结,使得电子传输/迁移能力提高,抑制了光生电子-空穴对的复合.