ZnO/CdS/CoFe_2O_4复合磁性光催化剂降解四环素抗生素

利用单晶Si辅助水热法低温合成了Zn O/Cd S/Co Fe2O4复合磁性光催化剂。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、振动样品磁强计及紫外-可见分光光度计等对产物进行表征。以四环素(TC)、强力霉素(DC)和盐酸土霉素(OTC)3种四环素类抗生素为降解目标,模拟测试样品在日光和紫外光下的光催化性能,并对Zn O/Cd S/Co Fe2O4复合磁性光催化剂的重复利用性进行测试。结果表明,圆柱形Zn O尺寸在500 nm,其表面粘附了大量尺寸在100 nm的块状颗粒即为Cd S/Co Fe2O4纳米粒子,样品对TC、DC和OTC的降解率分别达到了88.50%,75.36%和60.37%,重复使用三个循环,Zn O/Cd S/Co Fe2O4对TC的降解率仍保持75%以上。

TiO_2-I^-/γFe_2O_3磁性复合催化剂的制备及性能

以四氧化三铁、钛酸四丁酯和氢碘酸等为原料,采用溶胶-凝胶法制备了一种新型磁性复合催化剂TiO2-I–/γFe2O3。通过X射线衍射分析、热重差热分析、透射电镜以及红外光谱进行分析,研究了热处理时间、温度以及碘掺杂量对光催化剂性能的影响。结果表明:最佳碘掺杂量为0.5%,烧结温度为400℃,最佳烧结时间为0.5h,材料对甲基橙的降解率达99%,3次循环使用后甲基橙的降解率仍保持在80%。

复合磁性催化剂β-MnO_2/Mn_xZn_(1-x)Fe_2O_4的制备与表征

采用化学共沉淀法制备了以MnxZn1-xFe2O4为磁性基体的β-MnO_2/Mn_xZn_(1-x)Fe_2O_4复合磁性催化剂,利用XRD、SEM、FTIR和超导量子干涉仪对复合磁性催化剂的结构和性能进行了表征,以罗丹明B(RhB)为模拟污染物,研究了β-MnO_2/Mn_xZn_(1-x)Fe_2O_4的催化活性,并考察了其稳定性。结果表明,球状的β-MnO2与块状的磁性基体MnxZn1-xFe2O4成功复合,且制备的β-MnO_2/Mn_xZn_(1-x)Fe_2O_4复合磁性催化剂具有良好的催化性能和磁学性能。当MnxZn1-xFe2O4与β-MnO2的质量比为20∶100时,在2mL含量为30%的H2O2作用下,1h内β-MnO_2/Mn_xZn_(1-x)Fe_2O_4复合磁性催化剂对100mL浓度为10mg/L的RhB降解率(93.9%)远高于纯β-MnO2(33.7%);在磁场作用下,β-MnO_2/Mn_xZn_(1-x)Fe_2O_4复合磁性催化剂的回收率为89%,经过5次循环利用之后其对RhB的降解率仍达76%。

复合磁性光催化剂Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/Bi_2WO_6的制备及其光催化性能

以Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4为磁基体,制备了Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/Bi_2WO_6复合磁性光催化剂。分别采用XRD、SEM、EDS和PL光谱技术对光催化剂进行了表征。利用氙灯为光源,以环丙沙星为目标污染物,考察了光催化剂对环丙沙星的降解性能。表征结果显示:复合磁性光催化剂中Bi_2WO_6晶相含量高,且结晶度大;Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4与Bi_2WO_6的质量比为1∶8时,Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4磁基体与Bi_2WO_6基本复合(该复合磁性光催化剂以Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/Bi_2WO_6(Ⅱ)表示);Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/Bi_2WO_6复合光催化剂光生空穴和电子复合几率低,具有较好的光催化性能。实验结果表明,Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/Bi_2WO_6(Ⅱ)具有较高的光催化活性,光催化反应140 min后对环丙沙星的降解率达82.39%,且具有良好的磁性能,易实现固液分离,便于回收再利用。

磁性复合氧化物催化剂的制备及其催化木质素液化性能

为了解决催化剂的回收再利用以及能减少回收利用过程中酸碱的使用问题,采用改进后的共沉淀法制备具有磁性的催化剂前体Fe3O4@Cu Mn Al-LDH,在不同温度下焙烧获得磁性复合金属氧化物催化剂Fe3O4@Cu O/Mn O/Al2O3,并用于超临界甲醇中木质素的催化液化。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂前体进行分析,结果表明制备出的催化剂前体具有良好的结构特征。通过热重(TG)、程序升温还原(H2-TPR)、氮气吸附脱附(BET)等手段研究了不同焙烧温度对催化剂的物化性质、物相结构的影响。在反应温度340℃,反应时间120 min的条件下,研究了催化剂的催化性能。结果表明,在450℃下焙烧时,催化剂具有优异的催化活性和稳定性,而且其磁学性能与焙烧前相比表现仍然相当优异。

Pd／Fe3O4-MCNT磁性催化剂的制备、表征及催化性能

利用多元醇法制备了单分散Fe3O4纳米粒子修饰多壁碳纳米管(MCNT)的磁性复合材料,并以X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线能量色散谱(EDS)对碳纳米管磁性复合材料的结构和组成进行了表征.研究发现,通过调控Fe3O4前驱体与MCNT载体的质量比,可以很好地控制沉积的磁性纳米粒子大小.以碳纳米管磁性复合材料为载体,采用多元醇法成功制备了Pd负载量为3.0%(w)的Pd/Fe3O4-MCNT磁性催化剂.磁性质测试表明碳纳米管磁性复合材料在负载Pd前后都具有良好的超顺磁性.以肉桂醛加氢为探针反应研究了Pd/Fe3O4-MCNT的催化性能,结果表明该催化剂表现出良好的催化加氢性能,在外加磁场下催化剂能与液相反应体系高效分离,循环使用4次后,催化性能没有明显下降,显示了良好的循环利用性能.

CdS/YFeO_3新型磁性可见光催化剂的制备和性能研究

采用共沉淀法,以Cd(NO_3)_2、二甲亚砜、Y_2O_3,HNO_3,Fe(NO_3)_3和柠檬酸为原料合成一系列不同掺杂比例的CdS/YFeO_3复合磁性光催化剂.用差热-热重、紫外可见漫反射、X射线衍射等技术对光催化剂进行了表征.X射线衍射结果表明CdS/YFeO_3复合磁性光催化剂制备成功.由差热-热重结果可知,CdS/YFeO_3复合磁性光催化剂的热稳定性高于纯CdS.紫外可见漫反射结果表明,Cd S/YFeO_3复合磁性光催化剂在紫外和可见光区的吸光度都比纯CdS大.通过罗丹明B的降解反应评价了该类光催化剂的活性.结果表明,CdS/YFeO_3的比例对光催化活性有明显影响.光催化循环实验结果显示,CdS/YFeO_3复合磁性光催化剂具有良好的回收性,首次回收率为92.08%.

Co0.85Se magnetic nanoparticles supported on carbon nanotubes as catalyst for hydrogen evolution reaction

Co0.85Se magnetic nanoparticles supported on carbon nanotubes were prepared by a one‐step hydrothermal method.The saturation magnetization and coercivity of the MWCNTs/Co0.85Se nanocomposites increased due to a decrease in the Co0.85Se nanoparticle size in the MWCNTs/Co0.85Se nanocomposites and an increase in the distance between the Co0.85Se nanoparticles,which increased the specific surface area,thereby benefiting the electrocatalytic performance of the catalyst.Moreover,the MWCNTs/Co0.85Se nanocomposites exhibited an excellent hydrogen evolution reaction performance owing to the presence of MWCNTs,which enhanced the mass transport during the electrocatalytic reactions.Furthermore,in an acid solution,the 30 wt%MWCNTs/Co0.85Se composite catalyst exhibited a current density of 10 mA cm^‒2 at a small overpotential of 266 mV vs.RHE,a small Tafel slope of 60.5 mV dec^‐1,and good stability for HER.