大孔-介孔Ag/PDA/MMS复合材料的制备及其催化性能

用双模板法制备了介孔纳米薄膜构筑的毫米级尺寸的大孔-介孔SiO_(2)(MMS),通过多巴胺(DA)在其孔道表面氧化自聚合成聚多巴胺(PDA),得到PDA修饰的MMS(PDA/MMS),再经PDA原位还原Ag+制得大孔-介孔Ag/PDA/MMS复合材料。应用扫描电镜、透射电镜、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱、X射线衍射、UV-Vis、FT-IR和热重技术对所制得的材料进行表征。结果表明,MMS兼具纳米介孔材料和宏观尺寸大孔材料的优点。Ag/PDA/MMS在催化还原对硝基苯酚(4-NP)反应中展现出高催化活性,转化频率(TOF)达2.97 min^(-1)。这归因于其独特的结构:相互连通的大孔孔道大大降低了传质阻力,短孔道的介孔显著增加了活性位点的可达性,大的比表面积为反应物提供了大量的活性位点。而且,毫米级尺寸的Ag/PDA/MMS可以很容易从反应体系中分离出来,在5次循环后仍能将4-NP完全转化为对氨基苯酚(4-AP)。另外,Ag/PDA/MMS对亚甲基蓝(MB)的还原也有良好的催化效果。

多孔Cu-CuO/HPTS复合材料的制备及其光催化性能

采用多模板法制备了一种毫米级尺寸的分等级孔钛硅材料(HPTS),通过在HPTS表面还原Cu^(2+)制得Cu-CuO/HPTS复合光催化剂。用SEM、TEM、XRD、XPS、ICP、N_(2)吸附-脱附和电化学测试等技术对所制备材料的微观结构和形貌、组成和性质进行表征。结果表明,Cu-CuO/HPTS具有两套完整的三维连贯的大孔孔道,大孔孔壁由超薄的微-介孔纳米薄膜构成。HPTS兼具宏观材料和纳米材料的优点。HPTS在模拟太阳光下对罗丹明B(RhB)有着良好的光催化降解效果,负载Cu-CuO纳米颗粒以后,提高了材料的光生载流子分离效率,Cu-CuO/HPTS复合催化剂的光催化性能显著提升,表观速率常数k值达到0.52 h^(-1),是HPTS的2.4倍。整体型毫米级尺寸的Cu-CuO/HPTS光催化剂易于回收并且具有良好的稳定性,在经过5次循环使用后仍保留着良好的光催化活性。