Bi_(2)S_(3)/TiO_(2)复合光催化剂降解盐酸四环素医药废水的研究

当下疫情频发,医疗废物、医疗废水排放量激增,对生态环境和群众健康构成了极大威胁,如何高效处理医疗废水成为刻不容缓的问题。本文制备了一种高效的p-n异质结Bi_(2)S_(3)/TiO_(2)复合光催化剂,探究了全光下该复合材料对盐酸四环素(TC)的光催化降解效果,SEM、XRD、UV-vis DRS、EIS等表明TiO_(2)颗粒与花瓣状Bi_(2)S_(3)成功复合,引进Bi_(2)S_(3)后,TiO_(2)光响应范围从紫外光扩展至可见光,同时光生电子与空穴复合率降低,材料的光催化能力大大增强。当Bi_(2)S_(3)的质量分数为4%时,Bi_(2)S_(3)/TiO_(2)光催化活性最高,100 min全光照射下对盐酸四环素(TC)的降解率达到91.72%,一级动力学常数是纯TiO_(2)的4.40倍。

碳量子点敏化二氧化钛纳米管阵列光催化降解草甘膦废水

草甘膦作为全球用量最大的农药品种,产生的废水造成了巨大的环境污染。光催化氧化技术具有操作方便、反应温和、降解完全等优势。二氧化钛纳米管阵列(TNTAs)结构独特、比表面积大,成为近年来备受关注的一种光催化剂,但其仅能吸收387 nm以下的紫外光,应用受到限制。本论文首先采用阳极氧化法制备了TNTAs,水热法制备了碳量子点(CQDs),然后恒温水浴制备了CQDs敏化的CQDs/TNTAs复合光催化剂,并利用紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪、扫描电镜、透射电镜及X射线衍射仪等对该样品进行了表征。通过草甘膦的光催化降解反应对复合光催化剂进行活性评价。实验结果表明3次敏化后的CQDs/TNTAs对草甘膦降解活性是TNTAs的1.98倍。CQDs敏化一方面提高了TNTAs对可见光的吸收,另一方面与TNTAs建立了异质结,有助于光生电子-空穴的分离和传输,减少了光生空穴-电子对的复合,从而提高了光催化性能。

问题清单法促进深度学习的本科生实验设计

采用三段式训练法中的问题清单法设计实验,旨在促进学生深度学习与内涵式发展。通过3个阶段“基础培训—申报/主持课题—结题”,围绕3个问题“做什么”“如何做”“结果怎样”展开。学生自主提出课题、自主拟订方案、自主开展实验。研究了碳量子点敏化二氧化钛纳米晶和二氧化钛纳米管的光催化性能,分析了不同形貌二氧化钛材料的量子点敏化效果差异。该训练逐步培养了学生实验技能、科学思维、写作及口头表达能力,并通过“提出问题—研究问题—解决问题”的问题清单法,培养了学生深度学习能力和创新能力。