复合材料CdS／Al-HMS的制备及可见光催化降解污染物制氢活性研究

采用模板法、离子交换法、沉淀法和浸渍法等多步反应合成了系列CdS/Al-HMS和负载的Pt/CdS/Al- HMS光催化复合材料;利用XRD、TEM、XRF及UV-Vis漫反射光谱等分析技术对其进行了表征;研究结果表明:CdS的复合量是影响CdS/Al-HMS复合材料结构的主要因素.当CdS复合量较低时,形成掺杂复合材料;当CdS复合量较高时,形成纳米复合材料.载6%Pt后的CdS/Al-HMS光催化复合材料降解甲酸的最高产氢速率为22.3mL/h,420nm处的表观量子产率为12%.

低温水浴制备BiVO_(4)光催化材料用于可见光降解RhB研究

N型半导体BiVO_(4)是降解有机污染物最具应用前景的可见光光催化材料之一.然而,纯BiVO_(4)由于光生电子-空穴对复合过快,载流子传输速率低等问题限制着其光催化能力.表面活性剂不仅可以调节BiVO_(4)的形貌和粒径大小,还可以通过增大比表面积来增多反应活性位点,以提高光催化活性.本研究以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,通过简单的一步水浴法制备出一系列不同摩尔比的SDS/BiVO_(4)光催化剂,并在500 W氙灯下照射降解有机污染物罗丹明B并评价其光催化降解性能.结果表明:10%SDS/BiVO_(4)具有最高的光催化降解效率,BET表征和光电流测试证实了SDS的引入不仅增大了BiVO_(4)的比表面积为光催化反应提供更多的活性位点,而且提高了光生载流子分离和迁移效率.此外,自由基捕获实验表明:·OH和h+在光催化降解罗丹明B过程中是起主要作用的反应基团.该研究方法绿色环保且易于实现,为制备高效可见光光催化剂用于降解有机污染物提供了新思路.

芬顿催化技术降解有机污染物的应用研究进展

随着工业化进程的不断加快,环境污染和能源短缺问题日益凸显。研究证实,高级氧化技术是解决污染问题的有效措施。本文主要论述了芬顿催化技术的降解机理,系统研究了pH、Fe^(2+)投加量、H_(2)O_(2)投加量、温度等影响因素对催化降解效率的影响;为了改善芬顿试剂存在的不足,进一步研究了类芬顿催化体系和光催化-芬顿催化协同反应体系在降解有机污染物方面的应用,为新能源利用和环境修复等方面的研究提供了理论支持。

SiO_2负载的TiO_2光催化剂可见光催化降解染料污染物

采用酸催化溶胶 凝胶法制备了SiO2 负载的TiO2 光催化剂 ,考察了制备条件对负载型TiO2 光催化剂的晶相、结构、比表面积和可见光催化活性的影响 .结果表明 ,采用SiO2 为载体时 ,TiO2 以纳米颗粒的形态分散在载体表面 ,负载型TiO2 /SiO2催化剂的比表面积大、等电点低而且热稳定性能良好 .偶氮染料酸性橙 7的可见光催化降解实验结果表明 ,染料污染物在催化剂表面的吸附是影响催化剂可见光催化活性的重要因素 .与试剂TiO2 样品相比 ,负载型TiO2 /SiO2 光催化剂具有更好的光催化活性和沉降性能 .

纳米Cu_2O可见光催化降解有机污染物的研究进展

以Cu2O为代表的p型半导体光催化材料由于成分简单,对氧的吸附能力强,能被可见光激发等优势正成为新的研究热点,具有良好的应用前景.论文综述了纳米Cu2O的制备、固定化及其在污染治理中的应用研究进展,提出了建立可见光—Cu2O—固定化的Fenton一体化的复合光催化体系,以彻底氧化分解有机污染物.

WO_(3)改性及其光催化降解污染物研究进展

综述了WO_(3)在处理污染物中的光催化作用机理并进行了系统的总结,介绍了提高WO_(3)在处理污染物中光催化活性的主要策略,如掺杂元素、负载、半导体复合等。指出了WO_(3)基光催化剂的发展前景。综述可为低成本、高效的新型WO_(3)基光催化剂的设计提供改进方法和研究方向,以满足高效利用太阳能降解在环境净化领域的应用前景。

椰壳活性炭基三元复合光催化剂的合成及降解可溶性污染物性能

鉴于可溶性污染物对水质的污染,采用简单的一步水热合成工艺制备椰壳活性炭(ACSC)负载ZnO和TiO_(2)的三元复合光催化材料(ZnO-TiO_(2)/ACSC),用于在温和条件下光催化降解代表性的可溶有机污染物。对制备样品的形貌、结构等特性进行了相关表征,并探究了其在300 W氙灯照射下对水中罗丹明B和四环素的去除能力,以评估复合材料的光催化性能。结果表明:ZnO-TiO_(2)/ACSC对污染物的协同吸附-光催化作用表现出比纯TiO_(2)更高的光催化降解活性,光照120 min后,罗丹明B在ZnO-TiO_(2)/ACSC上的最高降解率达到89.0%,类似地,光照120 min后,四环素的降解效率达到82.0%。

可见光条件下Hg掺杂ZnS光催化降解有毒有机污染物

用Hg Cl2与Zn(Ac O)2和Na2S共沉淀法制备Hg掺杂Zn S(HgXZn1-XS),研究在可见光激发下(λ>420 nm)HgXZn1-XS对以罗丹明B(Rh B)及2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的光催化降解特性。结果表明,HgXZn1-XS(n(Hg)/n(Zn+Hg))为7%(简称C0.07)时,光催化活性最好,在可见光(λ>420 nm)条件下能很好的降解Rh B和2,4-DCP,反应30 h后,Rh B的矿化率和2,4-DCP的降解率分别为39.5%和54.6%。光催化降解Rh B,Hg掺杂Zn S光催化剂具有良好的稳定性,Hg不分解,催化剂重复使用5次后光催化活性几乎没有损失。同时采用辣根过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法跟踪分析测定Rh B降解过程中H2O2和羟基自由基(·OH)的变化量,表明Rh B降解机理涉及·OH历程。

可见光下改性纳米TiO_2催化降解废水污染物的研究进展

通常TiO2可降解有机污染物,其最活泼晶型为锐钛矿相,但它却有较高带隙能,因此只能被紫外光激发;近年来,大量研究人员致力于对TiO2进行改性使其吸收波谱向可见光波长方向移动的研究,取得一定成效。文章综述了拓宽光谱响应光催化材料的类型、机理以及掺杂物用量、载体等对改性纳米TiO2可见光吸收范围及光催化剂活性的影响,展望了可见光响应光催化材料在降解废水污染物研究中的应用。

压电效应增强光催化剂降解有机污染物的研究进展

光催化降解有机污染物技术因利用绿色环保的太阳能而备受关注,然而,光催化半导体材料光生载流子的快速复合限制了其应用。近年来,通过压电效应协同光催化技术,有望解决这一问题,从而成为新的研究热点。主要介绍了压电效应协同光催化技术的基本原理和产生压电效应的方法,以及常见的压电光催化材料降解有机污染物的研究现状。最后,对压电效应协同光催化技术降解有机污染物的研究趋势及挑战进行了展望。

新型光催化剂合成及其在污染物降解中的应用

采用水热法成功合成了TiO?/g-C?N?复合光催化剂。在可见光照射下,该催化剂对有机染料甲基橙表现出优异的光催化性能,降解效率达90%以上。通过正交实验优化了pH值、催化剂用量和光照时间等反应条件。动力学分析表明,降解过程符合准一级动力学模型。机理研究显示,羟基自由基和超氧自由基是主要活性物种。该催化剂在实际水处理中展现出良好的应用前景。

响应面法优化Cu-BiVO_4可见光催化降解扑热息痛污染物工艺研究

Cu-BiVO4可见光催化方法是一种去除环境中扑热息痛污染物的有效绿色方法。采用研制出的Cu-BiVO4催化剂在可见光条件下降解扑热息痛,运用响应变量控制法,研究了催化剂负载量、催化剂投加量、初始溶液pH值等工艺条件对降解效果的影响。在可见光照射下5h降解扑热息痛的最佳工艺条件为:催化剂投加量为80mg、催化剂负载量为5%、溶液初始pH值为6,在此工艺条件下降解扑热息痛的效率为72.6%。

二硫化钼基异质结催化剂可见光降解有机污染物的研究进展

光催化是近年来迅速发展的、利用太阳能进行能源转化和环境净化的新技术。二硫化钼具有层状结构,是过渡金属硫族化合物的代表,因具有带隙窄、活性位点多、比表面积大的优点而成为良好的助催化剂,广泛应用于光催化降解有机污染物。介绍了国内外不同类型二硫化钼基异质结催化剂(金属氧化物、铋基材料、银基材料、金属硫化物、石墨氮化碳、氧化石墨烯)的研究现状,对比了二硫化钼基异质结催化剂的制备方式及光催化降解有机污染物的效果,并简述其降解机理。结果表明,二硫化钼的耦合作用可以有效提高基质材料的光催化活性。今后研究将继续围绕开发高效、高稳定性和可回收的二硫化钼基异质结催化剂来展开。

基于四氮唑的Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)配合物及其可见光催化降解有机污染物

利用1,2,4,5-四(2H-四氮唑)苯配体(H4TTB)和三苯基磷(PPh_3)与氰化亚铜在水热/溶剂热条件下的反应得到一价铜配合物[Cu_2(TTB)_(0.5)(PPh_3)]n(1)和二价铜配合物{[Cu(TTB)0.5(H_2O)_2]·H_2O}n(2),并通过红外光谱、热稳定性分析和X射线粉末衍射对它们进行了表征。X射线单晶结构解析表明,1中的每个TTB4-配体都有12个N原子参与配位,进而使得配合物1拥有了二维的骨架结构,而配合物2则呈现出一维双Cu^(2+)链结构。这两个配合物在可见光照射下对罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)都表现出很好的催化降解性能:氙灯照射1 h,一价铜配合物1和二价铜配合物2对Rh B的降解率分别达到了88%和78%;而这两个配合物对MB的降解效果更好,在40 min后都达到了93%,这也说明一价铜配合物和二价铜配合物都能有效的光催化降解有机染料。

可见光催化降解水中卤代有机污染物的研究进展

卤代有机污染物(HOCs)在水环境中检出频率高达45%,由于其具有毒性大、持久性强和易累积等特点,该类污染物引发的环境问题已引起越来越多的关注。可见光催化技术具有高效太阳能利用率、强选择性及反应条件温和、处理费用低等优点,对于降解水中HOCs具有独特的处理优势,因此近年来被广泛研究。本文梳理了可见光催化降解水中HOCs的核心脱卤机制,包括氧化脱卤、还原脱卤和水解脱卤,在脱卤机制的基础上汇总了三大类主流催化剂的脱卤贡献率,主要包括金属基光催化剂、碳基光催化剂及其他新型光催化剂三类光催化材料。基于可见光作用下降解水中HOCs的应用案例分析,探讨了光催化反应过程中的主要影响因素是溶液pH、催化剂用量及反应温度等。可见光催化降解去除效率高是本技术的核心优势,但由于催化剂的成本高和选择性差导致了其无法大规模应用,未来可见光催化材料设计应向成本低廉、精准匹配污染物从而实现高选择性的方向改进。

可见光降解有机污染物催化剂研究进展

光降解水中有机污染物是解决环境问题非常有前途的策略。主要介绍了近年来光催化降解有机污染物的国内外最新研究进展,重点介绍了钛酸盐光催化剂、钽酸盐光催化剂、铌酸盐光催化剂、无机层状化合物、金属硫化物、Z型光催化反应体系。着重总结了金属硫族化合物催化剂降解有机污染物存在的问题及可行的解决方案,并对以后可见光催化降解有机物的研究发展趋势进行了展望。

可见光催化降解有机污染物研究进展

光催化降解有机污染物具有耗能低、效率高、有的降解体系可直接利用太阳光等优点,因此在废水处理中有很多研究报道,尤其是在能源和环保问题日益严重的今天,光催化降解具有十分重要的研究价值.本文简单综述了目前研究较多的几类光催化剂及其近年来的发展状况,概括了光催化反应的机理,并对光催化的研究进展做出了分析.

正丁醇溶剂热法制备Bi_2O_2CO_3及可见光光催化降解有毒有机污染物

分别以乙醇、异丙醇和正丁醇为溶剂介质,在水热条件下制备得到Bi2O2CO3,考察了不同溶剂介质、水热反应温度和反应时间等因素对制备Bi2O2CO3粉体及其光催化活性的影响,优化了Bi2O2CO3光催化剂的制备条件,结果表明:水热温度为200℃,时间为14h时,以正丁醇为溶剂介质条件下制备的Bi2O2CO3具有高的催化活性,可制得具有较高光催化活性的Bi2O2CO3催化剂.运用XRD、SEM手段对Bi2O2CO3进行了初步表征.在可见光照射(λ≥420nm)条件下,研究光催化降解染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和无色小分子水杨酸(Salicylic acid,SA)溶液在pH=7.0条件下的反应特性,结果显示照射时间180min对RhB的脱色完全和210min对SA的降解率可达80%以上,同时对RhB矿化率可达80%,表明所建立的光催化体系可有效降解有毒有机污染物.

可见光驱动的核壳结构Ag_2S@Ag_2CO_3催化剂及其对污染物的降解性能

通过共沉淀与连续沉淀法制备了一系列复合催化剂Ag_2S-Ag_2CO_3(4%,8%,16%,32%和40%Ag_2S)以及Ag_2CO_3@Ag_2S(32%Ag_2S),Ag_2S@Ag_2CO3(32%Ag_2S)异质结光催化剂.利用了N2物理吸附、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)和紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、瞬态光电流响应(TPR)对所制备的催化剂进行表征.在可见光的照射下,研究Ag2S复合量和核壳结构对Ag_2CO_3降解甲基橙、苯酚和双酚A的光催化活性与稳定性.结果表明:Ag2S/Ag2CO3异质结光催化剂相比Ag2S和Ag2CO3具有更高效的光催化性能.当Ag_2S的掺杂量(质量分数)为32%时,Ag2SAg_2CO_3的光催化降解效率最高.而且Ag2S/Ag2CO3异质结结构对光催化性能有很大影响.对比Ag2SAg2CO3和Ag2CO3@Ag_2S,核壳结构的Ag_2CO_3@Ag_2S拥有更好的活性与稳定性.光催化性能增强的主要原因是Ag2S/Ag2CO3异质结的形成而拥有优异的表面性能与独特的电子结构.同时,Ag_2S/Ag_2CO_3异质结结构可以很好地促进光生电子空穴的分离与·OH自由基的产生.更重要的是,表壳Ag2S的低溶解性可以有效地保护核心Ag2CO3,使Ag2CO3更加稳定.

基于尖晶石型CoFe_(2)O_(4)高级氧化降解水中有机污染物研究进展

基于自由基反应的高级氧化技术(AOPs)作为一种简单、高效、清洁的有机污染物去除技术得到了广泛研究。尖晶石型钴铁氧体(CoFe_(2)O_(4))具有催化性能好、金属浸出率低和回收再利用率高等特点,被广泛用作高级氧化过程中驱动自由基生成的催化剂。本文以尖晶石型CoFe_(2)O_(4)为研究对象,概述了CoFe_(2)O_(4)的结构与性质;归纳总结了包括形貌调控、元素掺杂、耦合复合材料在内的CoFe_(2)O_(4)改性方法;重点综述了CoFe_(2)O_(4)及其复合材料光催化氧化、非均相类芬顿氧化、过一硫酸盐氧化与臭氧催化氧化降解水中有机污染物的基本原理及研究进展;最后指出当前研究存在的问题,并对其后续研究方向进行展望。