铈钛氧化物-凹凸棒土的制备及其光催化性能

通过溶胶-凝胶法制得Ce-Ti混合物与凹凸棒土(ATP)的干凝胶,再经过煅烧处理获得Ce_(0.5)Ti_(0.5)O_(2)-ATP复合材料。在光催化降解抗生素环丙沙星研究中发现,ATP质量分数为5%时,可以显著提高Ce_(0.5)Ti_(0.5)O_(2)-ATP的光催化活性。通过系列表征获得复合材料的晶相结构、形貌、表面状态等信息,验证Ce_(0.5)Ti_(0.5)O_(2)与ATP之间进行了有效复合。对催化剂的吸附性能、光吸收强度和范围、光生载流子复合率进行比较发现Ce_(0.5)Ti_(0.5)O_(2)-ATP复合材料能够提高光吸收能力和有效延长光生载流子寿命。结合自由基捕获实验进一步验证了光生空穴与羟基自由基在光催化降解环丙沙星中起主要作用。进而,结合总有机碳测试提出Ce_(0.5)Ti_(0.5)O_(2)-ATP复合材料光催化降解环丙沙星可能的反应机理。

RGO-ZnO光催化降解抗生素及还原Cr(Ⅵ)的研究

采用一步水热法制备还原氧化石墨烯-氧化锌(RGO-ZnO)复合材料,并将其用于光催化降解抗生素环丙沙星和还原Cr(Ⅵ)。研究发现,在光催化降解和还原体系中,光催化活性明显高于单独的氧化或还原体系,并有利于延长光生载流子寿命。此外,RGO-ZnO的光催化活性明显高于ZnO。通过电镜表征,发现RGO-ZnO为二维结构与二维结构复合(2D-2D),固体荧光光谱表明RGO-ZnO更有利于电子-空穴对的分离。

凹凸棒土复合材料在催化领域的应用现状

凹凸棒土作为一种非金属矿物材料,储量丰富,结构特殊,具有良好的吸附性能和催化性能,常用作催化剂或催化剂载体。为了更好地了解并充分利用凹凸棒土资源,概括介绍了凹凸棒土的基本性质及包括酸改性、碱改性在内的不同改性方法对凹凸棒土自身性质的影响,主要叙述了凹凸棒土复合材料在光催化、气相催化、电催化及其他催化领域的应用现状。通过对比发现,凹凸棒土复合材料在各催化领域尤其是光催化领域应用价值较高。最后,对该复合材料在光催化治理废水污染物中所具有的优势和发展前景进行了总结和展望。

花瓣状ZnO光催化处理双酚A和Cr(Ⅵ)废水

以乙酸锌、柠檬酸三钠和氢氧化钠为原料,在室温下磁力搅拌制得ZnO。经XRD、SEM和TEM表征,ZnO具有良好的结晶度,为花瓣状形貌。在模拟太阳光的照射下,光催化反应80 min,ZnO对质量浓度为25 mg/L的双酚A溶液中双酚A的去除率仅为32.0%,对质量浓度为20 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中Cr(Ⅵ)的去除率为60.2%。将双酚A与Cr(Ⅵ)溶液混合后,ZnO对双酚A和Cr(Ⅵ)的去除率分别提高至77.6%和94.2%。

缺陷半导体用于光催化固氮的研究进展

NH_(3)不仅是生产各种化学品的必要原料,也是清洁能源的一种重要载体,与人类社会的发展紧密联系。以清洁的太阳能作为唯一能量输入的光催化固氮技术,在温和条件下利用N_(2)和H_(2)O直接产生NH_(3),近年来引起人们广泛的关注。光催化固氮技术具有环境友好、节能、操作简便等优点,但传统的半导体光催化剂在光捕获和光生载流子利用方面受到限制,不能充分发挥其活性。因此,需要设计相应的催化剂用来提高材料对惰性N_(2)分子吸附和活化能力,从而提高固氮性能。本文首先对光催化固氮进行了简要概述,介绍了光催化固氮可能存在的两种反应机理,随后着重介绍了含有氧、氮、硫空位的半导体材料对光催化固氮的影响。最后,对光催化固氮领域的现有挑战和未来发展给出了一些实际的见解。