Ag/Bi2WO6二元催化材料的构筑及其活性增强机理研究

以硝酸铋、钨酸铵为起始原料,分别采用水热法和沉淀法合成了三维分级结构的Bi_2WO_6微球;在此基础上采用沉积-沉淀法的,成功获得了Ag_3PO_4量子点表面修饰Ag_3PO_4/Bi_2WO_6异质催化材料。采用X-射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外-可见漫反射谱(UV-Vis-DRS)、冷场发射电子扫描电镜(FE-SEM)、投射电镜(TEM/HRTEM)对所得样品的物相组成、光吸收特性和表面形貌等进行了表征,并以偶氮类污染物罗丹明B(Rh B)为模型污染物,探讨了该异质结的光催化活性。结果表明,可见光照射下Ag_3PO_4/Bi_2WO_6异质催化材料对RhB具有较高的光催化活性,且其活性与Ag_3PO_4和Bi_2WO_6复合比例有关,当二者等摩尔比复合时,催化活性最高。

Ag/Bi2WO6复合材料的制备及光催化性能

采用一步水热合成法制得花球状Bi2WO6和Ag/Bi2WO6光催化剂,借助X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FES-EM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)等手段对样品进行结构性能表征。模拟日光的条件下,以甲基橙(MO)为降解物,对Bi2WO6和Ag/Bi2WO6的催化活性和机理进行研究。结果表明,相对Bi2WO6,相同条件下Ag/Bi2WO6对MO具有更佳的降解效果,当Ag掺杂量为1%(n/n)时,其降解率(180 min)可达到91.4%,同时一次回收样降解率也达到81%。此外,也对Ag/Bi2WO6复合材料的降解机理做了初步探究。

溶剂热法一步合成层状Ag双重修饰Bi_(2)WO_(6)及其可见光催化性能研究

以Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O、Na_(2)WO_(3)·2H_(2)O、AgNO_(3)为原料,采用溶剂热法一步制备Ag掺杂与Ag纳米颗粒双重修饰的Ag/Bi_(2)WO_(6)复合光催化剂。通过XRD、SEM、XPS、TEM、HRTEM、UV-Vis DRS、PL等手段对样品进行结构与性能表征。模拟日光照射条件下,以甲基橙(MO)为降解物,对Bi_(2)WO_(6)和Ag/Bi_(2)WO_(6)的光催化性能和机理进行研究。结果表明,Ag/Bi_(2)WO_(6)具有由纳米片相互堆叠形成的圆形层状结构。Ag在样品中有两种存在形式,一部分以掺杂的方式进入Bi_(2)WO_(6)晶格,一部分以Ag单质纳米颗粒的形式与Bi_(2)WO_(6)复合。Ag修饰使得Bi_(2)WO_(6)的禁带宽度从2.65 eV降到2.25 eV,荧光强度降低。相较于Bi_(2)WO_(6),相同条件下Ag/Bi_(2)WO_(6)对甲基橙具有更佳的降解效果。Ag含量为2%的Ag/Bi_(2)WO_(6)催化降解甲基橙溶液10 min后,降解率达到98.27%,降解速率常数达到0.4359 min^(-1),约为Bi_(2)WO_(6)的10倍,经过五次循环后降解率保持90%以上,稳定性好。Ag的双重修饰拓宽了Bi_(2)WO_(6)的光吸收范围,促进了光生载流子的分离,从而提高了Bi_(2)WO_(6)的光催化性能。

高效复合催化剂Ag/Bi_2WO_6微米簇的制备及性质

在温和、无模板条件下利用水热法合成了簇状钨酸铋,通过超声还原法将银纳米粒子负载在其表面,得到复合催化剂Ag/Bi_2WO_6。采用XRD、SEM、XPS、UV-vis DRS等技术对样品进行了表征与测试。选择对硝基苯酚还原生成对氨基苯酚为模型反应,探讨了Ag/Bi_2WO_6的催化活性。结果表明,Ag的负载量为5.0%的复合样品催化活性最高,17 min内可以将4-NP全部催化还原。这可能是由于Ag纳米颗粒分散在Bi_2WO_6表面,比表面积大,表面能高,反应活性强。另外,模拟太阳光下,复合样品Ag/Bi_2WO_6作催化剂,以有机染料结晶紫为污染物模型,进行了光催化反应,研究了合成样品的光催化活性。结果显示,负载量为5.0%Ag/Bi_2WO_6的光催化降解结晶紫的活性最高。本研究对设计高效复合催化剂提供了新的思路和借鉴。

光还原法制备Ag/Bi_2WO_6可见光催化剂及其性能研究

利用离子液体辅助醇热法制备了具有较高活性的Bi_2WO_6可见光催化剂,并进一步采用光还原法将Ag纳米粒子负载到Bi_2WO_6催化剂表面.利用Ag良好的导电性以及表面plasma效应,有效增强了催化剂的可见光吸收,降低了光生载流子复合的几率,显著提高了污染物降解的光催化活性.同时确定了最佳Ag含量和反应条件.

n-n异质结Ag_3PO_4/Bi_2WO_6的制备及其增强的可见光活性

以片状Bi_2WO_6为前驱体,采用沉淀法制备n-n异质结Ag_3PO_4/Bi_2WO_6复合材料。通过多种技术,像X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis/DRS)考察所制备样品的组成、结构、形貌和光吸收性质。Ag_3PO_4/Bi_2WO_6复合材料由球形Ag_3PO_4和片层Bi_2WO_6相互交织组成,形成n-n异质结。随后,以染料罗丹明B(Rh B)和苯酚(Phen)为模型分子来评价光催化剂Ag_3PO_4/Bi_2WO_6的可见光催化性能。与单体相比,Ag_3PO_4/Bi_2WO_6复合材料显示出增强的可见光催化活性。n-n异质结的形成可扩宽可见光吸收范围,促进光生电子-空穴对的分离,进而提高复合材料的可见光催化效率。

Ag/Bi2S3/Bi2WO6复合催化剂合成及光催化性能研究

以硝酸铋、钨酸钠和硫脲为起始原料,采用一步水热法成功合成Bi_2S_3/Bi2WO6光催化剂,采用光还原法在Bi_2S_3/Bi2WO6表面沉积贵金属Ag。采用XRD、XPS、FESEM、TEM和UV-Vis-DRS等手段对Bi_2S_3/Bi2WO6和Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6进行表征,并以罗丹明B和苯酚作为模型污染物对其光催化性能进行研究。结果证明,耦合Bi_2S_3可以提高Bi2WO6催化剂的光催化活性,Ag沉积使得其光催化性能进一步提高,且Ag的沉积量与催化剂的活性关系密切,其中5%Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6的光催化效果最好。此外,结合活性物种检测和能带结构分析,对Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6的光催化活性增强机理进行了分析。

可磁分离的“核-壳”结构Fe3O4@SiO2/Bi2WO6/Ag2O催化材料的制备及光催化性能研究

采用沉淀-沉积法制备了磁性Fe_3O_4@SiO_2/Bi_2WO_6/Ag_2O催化材料,利用XRD、SEM和UV-Vis-DRS光谱对其组成、形貌和光吸收特性进行表征。以氙灯模拟可见光,以罗丹明B为模拟污染物对所得催化剂进行性能评价,考察了不同Ag_2O复合量对Bi_2WO_6光催化剂反应活性的影响。结果表明,Fe_3O_4@SiO_2/Bi_2WO_6/Ag_2O的光催化活性明显优于纯Bi_2WO_6,当Ag_2O的复合量为0.6%时,催化剂的活性最好。催化剂的活性增强增强机理分析表明,Ag_2O的复合有效地降低了Bi_2WO_6的光生电子-空穴复合率,增加了Bi_2WO_6的可见光吸收范围。此外,该催化材料可进行磁分离,易于回收重复利用。

Ag-Bi_2WO_6的制备及其用于光催化降解含酚废水的研究

采用水热法制备了掺杂型可见光催化剂Ag-Bi2WO6,并对其进行X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱(UV-Vis DRS)表征手段对其结构性质进行了表征。以模拟含酚废水为目标物,研究了Ag-Bi2WO6光催化降解含酚废水的性能。表征结果表明,Ag的掺杂延伸了Bi2WO6的可见光吸收范围,吸收边带明显红移,能隙禁带宽窄于纯Bi2WO6,而Ag的掺杂没有改变Bi2WO6的晶相。在1.0 mg/LAg-Bi2WO6催化剂,20 m L/min空气流量,250 W金卤灯下,光催化反应150 min时,苯酚的降解率可达95%。

Ag@AgCl/Bi2WO6复合光催化剂的制备及可见光催化性能

采用简单的沉淀法制得Ag@AgCl纳米颗粒表面修饰三维花状Bi2WO6复合光催化剂(Ag@AgCl/Bi2WO6),利用XRD、UV-Vis、SEM、TEM、EDX、SAED及光电测试等对光催化剂的结构性能进行了表征,并考察了复合材料在可见光下对罗丹明B(RhB)降解反应的催化性能。研究表明:Ag@AgCl纳米颗粒平均粒径在50nm左右,均匀地分散在Bi2WO6的表面上;贵金属Ag粒子的等离子共振效应极大地增强了复合材料对可见光的吸收利用;Ag@AgCl纳米粒子的引入可有效促进光生电荷的分离,实现复合材料光催化性能的提高。活性测试表明,0.25gAg@AgCl(20%,质量分数)/Bi2WO6光催化剂存在下,250mL、10mg/L的RhB溶液经可见光照射后降解率高达95%。另外,淬灭实验表明光催化降解过程中,·O2^-、h^+和·OH充当了主要的活性物种。本工作还结合表征结果及实验数据对复合光催化剂的作用机理进行了分析。

One-step hydrothermal synthesis of hierarchical Ag/Bi_2WO_6 composites: In situ growth monitoring and photocatalytic activity studies

Hierarchical Ag/Bi2WO6 nanomaterials were prepared by a facile one-step hydrothermal method in mixed acetic acid and ethylene glycol (EG) medium. EG is employed as mild reducing agent for the formation of metallic Ag from Ag+ precursors. In situ energy dispersive X-ray diffraction (EDXRD) monitoring showed that the hydrothermal formation kinetics of Bi2WO6 in the presence of EG was significantly slowed down due to its very high viscosity. The photocatalytic activities of Ag/Bi2WO6 composites were evaluated by the photodegradation of methylene blue (MB) under visible light irradiation. The photocatalytic activity of Bi2WO6 is strongly influenced by the Ag loading. The enhanced catalytic activity of the composites is based on the cooperative effects of plasmon absorption band and separation of photogenerated electron-hole pairs.

Ag和介孔碳改性Bi_2WO_6光催化剂的合成及其可见光下的光催化性能

采用水热法合成了花球状的Bi2WO6和介孔碳CMK-3/Bi2WO6的光催化剂,然后通过光还原得到了Ag负载的Ag/Bi2WO6和Ag-CMK-3/Bi2WO6,制备出可见光下具有高活性的光催化剂。利用紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的样品进行表征,评价样品在可见光照射下降解亚甲基蓝(MB)的光催化活性。并研究了CMK-3和Ag负载在Bi2WO6上都能提高其光催化活性的机制。结果表明:CMK-3或Ag负载在Bi2WO6上都能大幅提高Bi2WO6的光催化活性,Ag-CMK-3/Bi2WO6光催化剂的光催化性能优于Ag/Bi2WO6和CMK-3/Bi2WO6光催化剂。

固体光催化磺胺甲噁唑降解机理的液质联用分析

合成了三元复合固体光催化剂Ag3PO4/Bi2WO6/M WCNTs,并用于磺胺甲噁唑(SM X)的催化降解,同时建立了SMX的液相色谱-质谱检测方法。结果表明,在0. 01~10μg/mL浓度范围内,SMX浓度和峰面积线性关系良好,R2为0. 9999;检出限为6 ng/mL;SMX在3个浓度水平的加标回收率为97. 6%~100. 6%,相对标准偏差为3. 5%(n=6)。借助液质联用技术探讨了自制催化剂对磺胺甲噁唑光催化降解机理,该法可用于水体中磺胺甲噁唑的快速检测,同时为药物残留污染水体的修复提供理论依据及技术支持。