N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用水热法制备N掺杂TiO2,将其与二氰二胺混合进行高温焙烧合成N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂。采用XRD、UV-Vis、N2吸附-脱附和SEM等对催化剂进行微观结构表征,以200W氙灯模拟光源并过滤掉420nm以下的紫外光,对比研究TiO2、g-C3N4、N-TiO2和复合光催化剂对罗丹明B的可见光降解性能。结果表明,N掺杂后TiO2的禁带宽度降低,催化活性提高;而复合光催化剂可见光吸收边距相对N-TiO2进一步红移,禁带宽度为2.75eV,降解罗丹明B的一级动力学常数k可达0.12158min-1,是g-C3N4、N-TiO2的2倍;复合催化剂重复使用4次后,对罗丹明B的降解率仍达92%以上,表明催化剂具有较好的光催化活性和稳定性。

SnWO4/g-C3N4复合光催化剂降解亚甲基蓝溶液

采用溶剂热法制备SnWO4/g-C3N4复合光催化剂,在可见光降解亚甲基蓝实验中研究复合催化剂的光催化性能。考察催化剂投加量、亚甲基蓝溶液初始浓度、溶液pH值、盐效应对光催化性能的影响及SnWO4/g-C3N4复合光催化剂的重复利用性。实验结果表明,在催化剂投加量1.0g·L^-1、亚甲基蓝溶液初始浓度15mg·L^-1和溶液pH值7.08时,在可见光条件下反应3h,亚甲基蓝溶液脱色率达到94.2%;NaCl对光催化降解亚甲基蓝具有抑制作用,加入10mmol·L^-1的NaCl溶液后亚甲基蓝的脱色率降为76.0%;复合光催化剂循环使用5次后,暗吸附后光照3h,亚甲基蓝溶液的总脱色率仍可达到78.7%,重复利用性良好。

Z机制光催化三元复合材料RGO/WO_3/g-C_3N_4结构及光催化性能

以一步水热法合成了还原氧化石墨烯/三氧化钨/石墨相氮化碳(RGO/WO_3/g-C_3N_4)三元光催化复合材料,并对其结构、形貌及光电性能进行了表征。以罗丹明B(RhB)和盐酸四环素(TC-HCl)为降解目标物,评价了三元复合材料的光催化性能。基于自由基捕获实验和光催化反应结果分析了三元复合材料的光催化机制。结果表明:三元光催化复合材料中,三种物质紧密接触形成异质结构,与WO3和g-C_3N_4单体及其二元复合材料相比,其可见吸收光谱有明显的红移,具有更低的光致发光光谱强度。复合材料有效的改善了电子-空穴对的复合,具有很好的光催化活性,最优配比组成的样品为0. 2%RGO/WO_3/g-C_3N_4,光照240 min后,对Rh B降解效果高达97. 58%,其光催化效果优于WO_3、g-C_3N_4、RGO/g-C_3N_4和WO_3/g-C_3N_4。催化降解过程中的主要活性物种是·O_2^-,其次是h^+、·OH,反应过程中半导体的电子转移机制符合Z机制。

CaCO3/g-C3N4复合材料的制备及吸附性能研究

利用三聚氰胺和碳酸钙成功合成了一种新型吸附剂CaCO 3/g-C 3 N 4。通过XRD,FT-IR,SEM,TEM和BET对CaCO 3/g-C 3 N 4的结构进行深入研究。实验结果表明:CaCO 3/g-C 3 N 4对结晶紫(CV)具有快速、高效的吸附性能(89.34%)和出色的吸附容量(1209.75 mg/g)。CaCO 3/g-C 3 N 4对CV的吸附符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型。同时,基于吸附前后吸附剂的FT-IR和XPS分析,得出π-π堆积,n-π相互作用和氢键协同效应是CaCO 3/g-C 3N 4选择性吸附CV的重要因素。

3-氨基三乙氧基硅烷偶联剂修饰Si基高性能锂离子电池负极材料

为了提高硅碳复合材料中硅的使用效率,使用3-氨基三乙氧基硅烷偶联剂(3-APTS)对硅纳米颗粒进行表面修饰,制备了3-APTS-Si@C/G复合材料。采用SEM、TEM、FT-IR、TGA、Raman等对材料微观形貌、结构及组分进行表征。结果表明,3-APTS对硅纳米颗粒有良好的分散作用,没有发现明显的硅颗粒团聚现象。3-APTS-Si@C/G复合材料呈现yolk-shell结构,其作为锂离子电池负极材料表现出优异的电化学性能。在100 m A·g^(-1)的电流密度下,首次可逆容量为1 699 m Ah·g^(-1),50次循环后可逆容量为913 m Ah·g^(-1),35次循环后容量保持率为99.6%,明显高于Si@C/G复合材料(首次可逆比容量为652.9 m Ah·g^(-1),50次循环之后可逆比容量为541 m Ah·g^(-1))。当电流密度达到1 500 m A·g^(-1)时,其可逆容量可达到480 m Ah·g^(-1)。