PI/NiO/g-C_3N_4复合光催化剂的制备及其对甲基橙的光催化降解

合成了复合光催化剂PI/NiO/g-C_3N_4,并进行了扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征。通过在紫外-可见光下降解甲基橙染料,研究了其光催化活性及反应机理。在染料浓度为20 mg/L、催化剂用量为1 g/L、光照时间15 min时,15%PI/NiO/g-C_3N_4光催化剂对甲基橙染料的降解率达到97.6%。循环实验表明,经过3次循环后,降解率略有下降,说明复合光催化剂具有较高的光催化稳定性。自由基捕获实验表明,光催化降解过程中主要的活性物种为超氧阴离子自由基(·O_2^-),同时羟基自由基(·OH)和光生空穴(h+)也参与了光催化活动。

壳聚糖/负载镧蒙脱土对水溶液中亚甲基蓝的吸附研究

制备了壳聚糖/负载镧蒙脱土复合吸附剂,用于去除水溶液中的亚甲基蓝,对吸附过程中吸附剂用量、吸附时间的影响进行了考察。实验结果表明,当亚甲基蓝溶液的初始浓度为100 mg/L,吸附剂用量为1.5 g/L时,吸附40 min基本达到平衡,亚甲基蓝的去除率为98.50%。对吸附等温线进行线性拟合,所得数据表明,壳聚糖/负载镧蒙脱土复合吸附剂对亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型;热力学分析表明,亚甲基蓝在壳聚糖/负载镧蒙脱土上的吸附是自发、吸热和熵增的过程。

BiPO_(4)-BiOIO_(3)复合物的水热合成及其光催化降解染料研究

采用一步水热法合成了BiPO_(4)-BiOIO_(3)复合物,并进行了FT-IR、XRD、SEM、XPS、UV-DRS等表征。以不同类型的有机染料罗丹明B(RhB)、甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)为污染模型,考察了BiPO_(4)-BiOIO_(3)的光催化降解性能。在模拟太阳光照射下,染料的浓度和用量分别为10 mg·L^(-1)、50 mL,催化剂用量为50 mg,照射40 min时,MB被完全降解,照射50 min时,RhB和MO均被完全降解。BiPO_(4)-BiOIO_(3)的光催化机理实验表明,·O_(2)和h+是主要的活性物种。循环实验中,第五次循环时降解率仍有83.5%,表明BiPO_(4)-BiOIO_(3)具有较好的稳定性,具有可重复利用价值。

磁性四氧化三铁海藻酸钠复合物吸附剂去除水溶液中的Cr(Ⅵ)

制备了磁性Fe3O4@海藻酸钠(Fe3O4@SA)复合物吸附剂,并对其进行了FTIR、XRD表征。将该吸附剂用于去除水溶液中的Cr(Ⅵ)离子,考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附时间对吸附过程的影响。结果表明,Fe3O4@SA吸附Cr(Ⅵ)很大程度上依赖于溶液的pH。在溶液pH值为2,初始浓度为50 mg/L,吸附时间为120 min达到吸附平衡,Cr(Ⅵ)的去除率达到98.0%。吸附等温线拟合结果表明,Langmuir等温吸附方程更适合描述Fe3O4@SA对Cr(Ⅵ)的吸附行为,最大吸附量可达到147.06 mg/g。伪一阶和伪二阶动力学模型研究表明,该吸附过程更符合伪二阶动力学模型。

蒙脱土负载镍催化顺酐加氢制备丁二酸酐

采用沉积沉淀法制备了蒙脱土负载镍(Ni/MMT)催化剂,进行了XPS和TEM表征。在Ni/MMT催化顺酐加氢制备丁二酸酐反应中,考察了催化剂还原方法、反应溶剂、温度、氢气压力、反应时间等条件对加氢性能的影响。结果表明,催化剂无需还原即可表现高的催化活性,以乙酸酐作溶剂时,该催化剂对顺酐的加氢性能最佳,反应温度100℃、氢气压力2 MPa、反应时间3 h,顺酐转化率达95.0%,丁二酸酐选择性100%。

PI/Bi2S3/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究

采用浸渍法制备了PI/Bi 2S 3/g-C 3N 4复合光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见漫反射光谱(UV-DRS)对其进行表征。以罗丹明B为模型降解物,考察了PI/Bi 2S 3/g-C 3N 4催化剂的光催化性能。结果表明:所制得的复合光催化剂对光的吸收增强,同时降低了光生电子空穴复合率。在罗丹明B浓度为10 mg·L-1、催化剂用量为1 g·L-1、紫外-可见光照15 min的条件下,PI/Bi 2S 3/g-C 3N 4(10%)对罗丹明B的降解率可达99.6%。该复合光催化剂对甲基橙和刚果红染料也表现良好的光催化降解活性。活性物种捕获实验表明:PI/Bi 2S 3/g-C 3N 4光催化降解RhB的过程中,·O 2-起主要作用。

CdS的溶剂热法制备及其对甲基橙的光催化降解

以二水合乙酸镉和硫代乙酰胺为原料,无水乙醇为溶剂,采用溶剂热法制备了半导体光催化剂CdS,对制备条件进行了探讨,并且对样品进行了XRD、SEM、UV-DRS等表征。通过在紫外-可见光下对甲基橙溶液的催化降解,比较了不同制备条件下所得CdS的光催化活性。实验结果表明,当二水合乙酸镉与硫代乙酰胺的摩尔比为1∶3,反应时间为12h,反应温度为180℃时,制备的CdS光催化活性较好;50mgCdS对50mL、20mg·L^-1的甲基橙溶液光催化降解为80min,降解率达到96.3%。