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光电催化矿物材料的制备及应用研究进展
1
作者
胡佩伟
张炎
+3 位作者
高润琴
程港莉
张占兵
胡超
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期61-72,共12页
光电催化技术是解决环境污染和能源短缺问题最具应用前景的方法之一。基于半导体矿物的光电化学性质或非半导体矿物的天然物理特性,将矿物与光电催化功能体复合构建的光电催化矿物材料具有成本低、环境相容性好、性能优异等特点,其在矿...
光电催化技术是解决环境污染和能源短缺问题最具应用前景的方法之一。基于半导体矿物的光电化学性质或非半导体矿物的天然物理特性,将矿物与光电催化功能体复合构建的光电催化矿物材料具有成本低、环境相容性好、性能优异等特点,其在矿物利用的新兴领域受到了广泛关注。本文在限定了光电催化矿物材料研究是否属于矿物应用范畴的基础上,介绍了光电催化矿物材料包含的矿物组分及特征,提出了光电催化矿物材料的分类,并对光电催化矿物材料的制备方法及矿物增强光电催化活性的机制进行了讨论。最后,概述了光电催化矿物材料用于水中污染物治理、光电催化水分解产氢、CO_(2)能源化等领域的研究现状;指出应重点关注矿物本征光电属性、有效建立材料复合结构与效能的联系、明确材料矿物学属性影响光电催化的机制等问题,拓展光电催化矿物材料在新能源、化学品合成和矿物/微生物作用等领域的应用研究。
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关键词
光电催化矿物材料
矿物组分
水处理
水分解制氢
CO_(2)能源化
下载PDF
职称材料
黑色TiO_(2)/高岭石光催化剂的制备及其降解动力学研究
被引量:
3
2
作者
程港莉
胡佩伟
+1 位作者
张炎
高润琴
《矿产保护与利用》
2021年第3期166-172,共7页
黑色TiO_(2)作为一种新型光催化材料被广泛关注,但利用黏土改性黑色TiO_(2)来提升其应用性能却鲜有报道。以高岭石为原料,钛酸四丁酯为前驱体,通过溶剂热法合成黑色TiO_(2)/高岭石(b-TiO_(2)/Kaol)光催化剂。采用扫描电镜(SEM)、透射电...
黑色TiO_(2)作为一种新型光催化材料被广泛关注,但利用黏土改性黑色TiO_(2)来提升其应用性能却鲜有报道。以高岭石为原料,钛酸四丁酯为前驱体,通过溶剂热法合成黑色TiO_(2)/高岭石(b-TiO_(2)/Kaol)光催化剂。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)技术对材料微观形貌及表面结构进行表征。研究了制备条件、负载量对材料可见光催化性能的影响,并结合动力学模型考察了亚甲基蓝(MB)初始pH值对去除效果的影响。结果表明,当摩尔比n(Ti^(4+)):n(BH_(4)^(-))为1:0.56、n(HNO_(3)):n(H_(2)O)为1:11.5、合成时间为12 h、水热合成温度为180℃时,制备黑色TiO_(2)(b-TiO_(2))光催化活性最强;b-TiO_(2)负载量为20%制得的b-TiO_(2)/Kaol具有最佳的光催化性能,对MB的去除率达89.7%,光催化降解过程符合一级动力学模型。MB溶液初始pH为5~7更有利于MB的去除。Ti3+的掺杂使得b-TiO_(2)光响应范围扩大,高岭石改性b-TiO_(2)增强了b-TiO_(2)/Kaol的吸附能力,两者协同促进了光催化性能的提高。
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关键词
黑色TiO_(2)
高岭石
溶剂热法
光催化性能
动力学
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职称材料
纳米零价铁强化高岭石去除水中Cr(Ⅵ)及机制研究
被引量:
9
3
作者
刘柳
胡佩伟
+2 位作者
高润琴
程港莉
姚瑶
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2021年第5期1529-1535,1544,共8页
纳米零价铁(nZVI)作为一种治理重金属、核素污染物的环保材料而被广泛关注,而黏土矿物作为常见的重金属吸附材料虽成本低廉、来源广泛,但去除性能又普遍有限。通过液相还原法制备nZVI/高岭石复合材料来强化高岭石去除水中Cr(Ⅵ)的性能,...
纳米零价铁(nZVI)作为一种治理重金属、核素污染物的环保材料而被广泛关注,而黏土矿物作为常见的重金属吸附材料虽成本低廉、来源广泛,但去除性能又普遍有限。通过液相还原法制备nZVI/高岭石复合材料来强化高岭石去除水中Cr(Ⅵ)的性能,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术对其结构进行表征,考察了Cr(Ⅵ)初始浓度、nZVI/高岭石投加量、温度等条件对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并探讨了其对水中Cr(Ⅵ)的去除能力及机制。结果表明,nZVI/高岭石中的nZVI结晶度低,粒径在50~100 nm, nZVI/高岭石在60 min时对Cr(Ⅵ)的去除率达91.7%,分别比nZVI和高岭石提高了2.7倍和18.5倍。nZVI/高岭石对Cr(Ⅵ)的去除动力学符合准二级动力学模型,表观反应活化能为27.97 kJ/mol,去除是吸附、还原和共沉淀共同作用的结果。通过nZVI强化可提升高岭土在水处理和环境修复中的应用前景。
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关键词
高岭石
纳米零价铁
液相还原法
铬
动力学模型
去除率
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职称材料
题名
光电催化矿物材料的制备及应用研究进展
1
作者
胡佩伟
张炎
高润琴
程港莉
张占兵
胡超
机构
武汉科技大学资源与环境工程学院
冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室
中核南方新材料有限公司
苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期61-72,共12页
基金
湖北省教育厅科学技术研究重点项目(D20191106)
国家自然科学基金资助项目(51304149)
国家级大学生创新创业训练计划项目(201810488021)。
文摘
光电催化技术是解决环境污染和能源短缺问题最具应用前景的方法之一。基于半导体矿物的光电化学性质或非半导体矿物的天然物理特性,将矿物与光电催化功能体复合构建的光电催化矿物材料具有成本低、环境相容性好、性能优异等特点,其在矿物利用的新兴领域受到了广泛关注。本文在限定了光电催化矿物材料研究是否属于矿物应用范畴的基础上,介绍了光电催化矿物材料包含的矿物组分及特征,提出了光电催化矿物材料的分类,并对光电催化矿物材料的制备方法及矿物增强光电催化活性的机制进行了讨论。最后,概述了光电催化矿物材料用于水中污染物治理、光电催化水分解产氢、CO_(2)能源化等领域的研究现状;指出应重点关注矿物本征光电属性、有效建立材料复合结构与效能的联系、明确材料矿物学属性影响光电催化的机制等问题,拓展光电催化矿物材料在新能源、化学品合成和矿物/微生物作用等领域的应用研究。
关键词
光电催化矿物材料
矿物组分
水处理
水分解制氢
CO_(2)能源化
Keywords
photoelectrocatalytic mineral materials
mineral component
water treatment
hydrogen production by water splitting
CO_(2)energy utilization
分类号
TD989 [矿业工程—选矿]
下载PDF
职称材料
题名
黑色TiO_(2)/高岭石光催化剂的制备及其降解动力学研究
被引量:
3
2
作者
程港莉
胡佩伟
张炎
高润琴
机构
武汉科技大学资源与环境工程学院
冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室
出处
《矿产保护与利用》
2021年第3期166-172,共7页
基金
湖北省教育厅科学技术研究重点项目(D20191106)
武汉科技大学大学生创新训练计划项目(20ZA076).
文摘
黑色TiO_(2)作为一种新型光催化材料被广泛关注,但利用黏土改性黑色TiO_(2)来提升其应用性能却鲜有报道。以高岭石为原料,钛酸四丁酯为前驱体,通过溶剂热法合成黑色TiO_(2)/高岭石(b-TiO_(2)/Kaol)光催化剂。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)技术对材料微观形貌及表面结构进行表征。研究了制备条件、负载量对材料可见光催化性能的影响,并结合动力学模型考察了亚甲基蓝(MB)初始pH值对去除效果的影响。结果表明,当摩尔比n(Ti^(4+)):n(BH_(4)^(-))为1:0.56、n(HNO_(3)):n(H_(2)O)为1:11.5、合成时间为12 h、水热合成温度为180℃时,制备黑色TiO_(2)(b-TiO_(2))光催化活性最强;b-TiO_(2)负载量为20%制得的b-TiO_(2)/Kaol具有最佳的光催化性能,对MB的去除率达89.7%,光催化降解过程符合一级动力学模型。MB溶液初始pH为5~7更有利于MB的去除。Ti3+的掺杂使得b-TiO_(2)光响应范围扩大,高岭石改性b-TiO_(2)增强了b-TiO_(2)/Kaol的吸附能力,两者协同促进了光催化性能的提高。
关键词
黑色TiO_(2)
高岭石
溶剂热法
光催化性能
动力学
Keywords
black TiO_(2)
kaolinite
solvothermal method
photocatalytic activity
kinetics
分类号
TB332.2 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
纳米零价铁强化高岭石去除水中Cr(Ⅵ)及机制研究
被引量:
9
3
作者
刘柳
胡佩伟
高润琴
程港莉
姚瑶
机构
武汉科技大学资源与环境工程学院
冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室
出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2021年第5期1529-1535,1544,共8页
基金
湖北省教育厅科学技术研究重点项目(D20191106)
国家自然科学基金(51304149)
+1 种基金
国家级大学生创新创业训练计划(201810488021)
武汉科技大学大学生创新训练计划(20ZA076)。
文摘
纳米零价铁(nZVI)作为一种治理重金属、核素污染物的环保材料而被广泛关注,而黏土矿物作为常见的重金属吸附材料虽成本低廉、来源广泛,但去除性能又普遍有限。通过液相还原法制备nZVI/高岭石复合材料来强化高岭石去除水中Cr(Ⅵ)的性能,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术对其结构进行表征,考察了Cr(Ⅵ)初始浓度、nZVI/高岭石投加量、温度等条件对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并探讨了其对水中Cr(Ⅵ)的去除能力及机制。结果表明,nZVI/高岭石中的nZVI结晶度低,粒径在50~100 nm, nZVI/高岭石在60 min时对Cr(Ⅵ)的去除率达91.7%,分别比nZVI和高岭石提高了2.7倍和18.5倍。nZVI/高岭石对Cr(Ⅵ)的去除动力学符合准二级动力学模型,表观反应活化能为27.97 kJ/mol,去除是吸附、还原和共沉淀共同作用的结果。通过nZVI强化可提升高岭土在水处理和环境修复中的应用前景。
关键词
高岭石
纳米零价铁
液相还原法
铬
动力学模型
去除率
Keywords
kaolinite
nano-zero-valent iron
liquid phase reduction method
Cr
kinetic model
removal rate
分类号
TD985 [矿业工程—选矿]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
光电催化矿物材料的制备及应用研究进展
胡佩伟
张炎
高润琴
程港莉
张占兵
胡超
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
黑色TiO_(2)/高岭石光催化剂的制备及其降解动力学研究
程港莉
胡佩伟
张炎
高润琴
《矿产保护与利用》
2021
3
下载PDF
职称材料
3
纳米零价铁强化高岭石去除水中Cr(Ⅵ)及机制研究
刘柳
胡佩伟
高润琴
程港莉
姚瑶
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2021
9
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职称材料
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