碳量子点与半导体复合光催化材料合成及降解有机污染物的应用进展

有机污染物的危害日益严重,引起人们的广泛关注。半导体光催化降解有机污染物是公认的绿色技术,但传统的半导体光催化材料对可见光的利用率低,光生电子与空穴易复合,导致降解有机污染物的效率不高,开发高效、稳定的半导体复合光催化材料,是当前光催化领域的研究热点。碳量子点(CQDs)是新型的纳米级荧光碳材料,可作为修饰剂与半导体材料复合,能够显著提高复合材料的光催化降解效率,极大地激发了研究者的兴趣。本文介绍了碳量子点与半导体光催化剂的复合方法,总结了近几年CQDs/半导体复合光催化材料降解有机染料、抗生素、止痛药、酚类化合物等有机污染物的应用成果。

非金属离子掺杂纳米二氧化钛复合光催化材料降低水中污染物的研究进展

对非金属离子掺杂纳米二氧化钛复合光催化材料降低水中污染物的研究进展进行论述;非金属离子掺杂纳米二氧化钛复合光催化材料相较于纳米二氧化钛,其禁带宽度变窄,提高了在可见光区的吸收性能,提高了光催化活性,提高了污染物降解率。

石墨烯纳米二氧化钛复合光催化材料的应用研究进展

对石墨烯纳米二氧化钛复合光催化材料在污染物治理、CO_(2)还原和资源化、H_(2)生产等领域的应用研究进展进行了论述。与纳米二氧化钛相比,石墨烯纳米二氧化钛复合光催化材料的禁带宽度变窄,提高了在可见光区的吸收性能,提高了光催化活性和反应效率,提高了污染物的降解率,CO_(2)还原和资源化产率以及H_(2)生产效率也得到了提高。

聚苯胺纳米线/SnO2复合光催化材料的光化学制备与性能

近年来,由于光催化剂的制备工艺复杂,制备成本高,光催化活性差等问题,导致光生电子-空穴对复合光化学材料光降解效率低,造成光污染问题。因此,为了解决这一问题,人们开始研究新型的光解反应体系。聚苯胺纳米线是一种新型的半导体光导体,它具有结构简单、光致发光效率高、具有高载流子迁移率、带隙宽、高稳定性等优良特性,其在光电子的复合中有着巨大的应用潜力。

磁性TiO_2/CoFe_2O_4纳米复合光催化材料的制备

以磁性CoFe2O4为核,采用改进的溶胶-凝胶法,制备了磁性TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料。利用VSM(振动样品磁强计)技术对其磁性能进行了研究,结果表明:由该法所得的TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料的饱和磁化强度虽稍弱于纯CoFe2O4纳米材料,但其矫顽力则优于CoFe2O4。TEM、XRD、UV-Vis等的结果表明,该纳米复合材料中的TiO2为锐钛矿结构;与TiO2相比,纳米复合材料对光的吸收拓展到了整个紫外-可见区,且吸收强度大大增强。对染料废水光催化降解的模拟研究表明,该复合材料在紫外光下,6h可以使亚甲基蓝染料溶液的脱色率达95%,且重复使用3次时染料溶液的脱色率仍能保持在90%,明显优于纯TiO2。

TiO_2/改性膨润土复合光催化材料制备及降解性能研究

利用TiCl4明胶溶液和有机膨润土制备复合光催化材料,以高压汞灯为光源,光催化降解活性艳红X-3B模拟染料废水。通过改变催化剂投加量、pH值、温度、光源等条件试验,研究了TiO2/有机膨润土复合材料的光催化降解性能。结果表明,投配比为Ti/有机膨润土=6∶5的复合材料其降解效果要比单独的TiO2和有机膨润土好,且具备重复使用的功效,大大提高了材料的利用率,说明利用该复合光催化材料降解活性艳红X-3B染料废水是一种较为可行的方法。

累托石-Cu_2O纳米复合光催化材料的制备及其表征

以累托石为载体,用液相合成法制备了累托石负载型纳米氧化亚铜(Cu2O)复合光催化材料,并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis)对其进行表征,结果表明该复合光催化材料能改善纳米Cu2O的团聚,并增加其光吸收范围和强度,从而有效提高其光催化活性和增强其吸附能力。

微波加热法制备TiO_2/膨润土复合光催化材料

提出了一种制备TiO2/膨润土复合光催化材料的新方法 微波加热法,并通过改变微波加热功率、微波加热时间、焙烧温度和焙烧时间等得到最佳制备条件。在模拟染料废水中,对催化材料的光催化性能进行了研究,结果发现微波加热法制备的复合光催化材料具有同常规法相当的光催化降解性能。

异质结构的复合光催化材料的研究新进展

较系统地介绍了近年来具有异质结构的复合光催化材料的研究状况,综述了异质结光催化材料的制备、异质结对光催化活性的影响及其应用的研究新进展.认为异质结是提高电子-空穴对分离效率和光催化性能的有效途径,最后提出了该领域今后发展的新方向.

水热法制备二氧化锡/钨酸铋复合光催化材料及其催化活性研究

本文用水热法制备了正交晶系的纳米球状结构的二氧化锡和正交晶系的由片状聚集成球状结构的钨酸铋,并且对二者进行了复合,制备出了二氧化锡/钨酸铋复合光催化材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试仪(BET)、紫外可见分光光度计等技术对复合样品的结构、形貌、比表面积、孔容孔径和光学性质进行了表征。用碘钨灯模拟太阳光,分别以二氧化锡、钨酸铋和二氧化锡/钨酸铋复合材料为催化剂降解罗丹明B(RhB),研究所制备的二氧化锡/钨酸铋复合材料的光催化活性。光催化90 min时二氧化锡、钨酸铋和二氧化锡/钨酸铋对罗丹明B的降解率分别是9%、22%和30%。实验结果表明,在可见光下,二氧化锡/钨酸铋复合材料的光催化活性要高于单一的二氧化锡和钨酸铋。

磷酸银-介孔炭复合光催化材料性能的研究

采用共沉淀法将介孔炭与磷酸银结合,制备出磷酸银-介孔炭复合光催化材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射等技术手段对所制备材料进行表征,结果表明随着介孔炭负载量的增大,生成的磷酸银粒子尺寸减小。所制备材料中的磷酸银为立方体型,介孔炭的加入不会影响其晶体结构,可以制得性能稳定的复合材料。采用氮气吸-脱附测试对复合光催化材料进行光催化性能的评价,主要考察了不同介孔炭负载量对材料的光催化性能的影响。同时,通过光催化实验发现,当介孔炭负载量为10%时,所得的磷酸银-介孔炭复合光催化材料光催化效果最佳,并且所制备的复合光催化材料具有再循环使用的能力。

TiO_2/膨润土复合光催化材料研究进展

TiO2/膨润土复合光催化材料是近年来颇受国内外学者关注的环境功能材料之一。本文综述了TiO2/膨润土复合光催化材料的制备及其在环境污染治理方面的应用研究进展,并从膨润土和TiO2的改性方面对TiO2/膨润土复合光催化材料的研究进行了详细论述,提出了存在的问题及研究发展方向。

TiO_2/改性膨润土复合光催化材料的制备及其性能

本文采用无机和有机两种改性方法对钠基膨润土进行改性,在超声辅助下采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/改性膨润土复合光催化材料。用X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)等测试技术对复合材料进行了表征,以TNT的吸附和降解为模型反应,考察了膨润土的改性对复合材料的吸附和光催化性能的影响。实验结果表明:无机改性的膨润土层间距减小,而有机改性膨润土的层间距增大;膨润土的改性提高了其对水中有机物的吸附性能,且能有效地抑制复合材料中TiO2晶粒尺寸,提高复合材料的光催化性能。

TiO_2/ACF复合光催化材料的制备及性能

用适宜载体将粉体材料固定是提高光催化材料稳定性的关键。采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为原料,选取活性炭纤维(ACF)为载体,制备了TiO2/ACF复合光催化材料。利用X射线衍射仪(XRD)、热分析仪(DSC-TG)和扫描电子显微镜(SEM)等测试技术对复合光催化材料的结构进行了表征分析。在紫外光照射下,通过对甲醛气体的光催化降解,考察了煅烧温度、煅烧时间、负载次数和负载时间等不同制备条件对复合光催化材料结构和性能的影响,结果表明:当煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h,负载3次,负载时间为6min制备的TiO2/ACF光催化性能最佳。

镧掺杂TiO_2/有机改性膨润土复合光催化材料的制备及性能

本文采用十六烷基三甲基溴化铵对钠基膨润土进行改性,并以有机改性膨润土作为载体,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了镧掺杂TiO2/有机改性膨润土复合光催化材料,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)等测试技术对其进行了表征分析,以TNT溶液作为目标物,考察了复合材料的吸附性能和光催化性能。结果表明:膨润土的有机改性抑制了TiO2的晶粒生长,增强了复合材料的吸光性能,提高了复合材料的吸附和光催化性能。

BiOCl复合光催化材料的研究进展

氯氧化铋(Bi OCl)为卤氧化铋Bi OX(X=Cl,Br,I)新型半导体材料的一种,具有独特的层状结构和电子结构,适合的禁带宽度,表现出优良的光催化活性,在环保、能源、化工等领域具有良好的应用前景。本文对近几年通过离子掺杂、半导体复合和金属负载手段制备的Bi OCl复合光催化材料的研究现状与发展动态进行综述分析,并对Bi OCl复合光催化材料的研究方向和存在问题进行了展望。

二氧化钛/膨润土复合光催化材料协同Fenton反应去除景观水中多环芳烃研究

以Na基膨润土和TiO_(2)为原料制备复合光催化材料,借助扫描电镜、X射线衍射技术对材料进行表征,再将其应用到Fenton-紫外协同催化体系中去除水中的多环芳烃。在研究催化剂投加量、搅拌方式、Fenton投加量等单因素影响的基础上进行正交试验。结果表明:协同催化体系对多环芳烃(PAHs)的去除率大于普通TiO_(2)光催化;室温条件下磁力搅拌、紫外光照射3h,复合催化材料投加量1.8g,Fenton投加30mL时,协同催化体系对PAHs的去除效果最高为94%。

13X沸石/TiO_2复合光催化材料的制备及对亚甲基蓝的光催化降解性能

以溶胶凝胶法分别制备了TiO2和不同TiO2含量的负载型13X沸石/TiO2复合光催化剂,对制备出的光催化剂分别进行了XRD和SEM表征。在紫外灯下以250mL浓度为30mg/L的亚甲基蓝溶液为目标污染物,研究了13X/TiO2的去除或光催化降解性能。结果表明：制备出的TiO2粒径约2750nm并附着在沸石颗粒表面,当负载量为50%时达到最佳配比,其去除率和光催化降解率分别为74.66%和62.64%,此时13X/TiO2复合光催化剂具有最大的光催化降解效率。

复合光催化材料的功能设计、模块化组装及构效关系研究

光催化技术是目前研究的热点课题之一,但作为光催化技术研究的核心内容-光催化材料的设计理论与功能组装等方面相对薄弱。该研究拟以材料复合功能设计为目标,模块化组装为手段,研究聚氧钛铌酸盐纳米片-过渡金属离子以及金属氧化物复合光催化剂的设计、组装与构效关系。采用高温固相、聚合-络合等方法合成了规整的层状聚氧钛铌酸盐异构体如KTi Nb O5和K3Ti5Nb O14等作为光催化材料的基本组元,选用合适的前驱物如硝酸盐或羰基制备对有机硫化物具有吸附作用的吸附模块如Ni2+、Fe3+等离子和Ni O和Fe2O3等氧化物,研究模块构建与协同组装技术,构建复合功能光催化材料;以硫醇/硫醚为探针反应物,研究复合光催化材料中有机物富集与光催化氧化功能的耦合。通过XRD、TEM、LRS、UV-vis DRS和FT-IR等表征技术对复合光催化材料的结构、光化学特征以及催化作用进行表征;并探讨了反应机理。结果表明,随着纳米片单元中Ti/Nb的变化,光谱响应特征出现明显的规律,层间过渡金属离子与价带电子轨道发生明显的相互作用改变了带隙能量。氧化物柱撑中前驱物直接影响材料的结构与组元之间的相互作用,并进而影响材料的性能。

TiO_2/ACF复合光催化材料研究进展

将纳米TiO_2粉末负载于活性炭纤维(activated carbon fibers,ACF)上,可以解决纳米TiO_2颗粒的分离和再生等工业应用难题。通常,活性炭纤维负载TiO_2主要有两种途径;物理法(粉体烧结法、偶联法等)和化学法(溶胶-凝胶法、溶剂热、化学气相沉积法等)。综述了近年来TiO_2/ACF复合光催化材料的制备方法以及该类材料的研究进展,分析TiO_2/ACF复合光催化材料对污染物的降解过程,阐述TiO_2与活性炭纤维之间的协同作用机制,探索制备TiO_2/ACF复合光催化材料的最佳方法。