钒酸银/氧化石墨烯复合物的制备和可见光催化性能

通过改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),采用液相沉淀法合成了Ag3VO4/GO复合物,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱等技术手段对样品进行了测试表征;并在可见光辐射下(λ≥420 nm)考察了复合物催化剂中GO含量对Ag_3VO_4光催化降解甲基橙溶液(MO)的性能影响。结果表明,掺杂质量分数2%的GO复合物光催化活性提高最显著,30 min内对MO的降解率可达到89%以上,是纯Ag_3VO_4光催化活性的3倍。

煤基氧化石墨烯/钒酸铋复合物的构建及光还原CO_(2)应用

双碳目标下,煤炭资源的高附加值利用和CO_(2)资源化转化成为重要的研究课题,以煤为原料开发功能性煤基材料用于CO_(2)绿色转化展现出广泛的应用前景。以晋城无烟煤为碳质前体,采用高温石墨化耦合化学氧化策略制备得到煤基氧化石墨烯(CGO),进而通过蒸发诱导自组装手段在CGO上生长钒酸铋纳米片(BVO),成功构筑得到CGO/BVO纳米复合材料,其独特的二维/二维纳米片结构有助于复合材料在可见光照射下完成光催化还原CO_(2)过程。通过利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光漫反射光谱(UV-vis)以及光电化学测试等手段对复合样品的结构形貌和光电性质进行了测定。研究表明:BVO纳米片具有窄的带隙以及宽的可见光吸收范围,可以赋予CGO/BVO复合材料良好的光吸收能力。同时借助CGO自身优异的物理化学性质充当助催化剂,可以有效转移BVO纳米片被光激发后产生的载流子。通过2者充分接触产生的协同作用,减小了复合材料界面传输电阻,提高了光生电子的分离与转移速率和光催化剂表面电荷密度,从而促进了CO_(2)光还原制甲醇反应的进行。当复合材料中CGO与BVO质量比达到10∶1时,所制备的CGO/BVO样品将CO_(2)转化为甲醇的产率可达134.57μmol/(g·h),是纯BVO纳米片的1.7倍。这项研究为煤基高附加值新材料用于光催化转化CO_(2)制备甲醇提供了新思路。

氧化石墨烯-银/氧化石墨烯/壳聚糖复合抗菌敷料的制备与分析

采用改进的Hummer法和超声波剥离法制备氧化石墨烯,并在新制的氧化石墨烯悬液中加入银氨溶液和绿色葡萄糖,得到氧化石墨烯-银(GO-Ag)纳米粒子,将其加入壳聚糖和氧化石墨烯中,获得氧化石墨烯-银/氧化石墨烯/壳聚糖(GO-Ag/GO/CS)复合材料.采用SEM、XRD、TG、拉伸实验和抗菌实验等方法分析了GO-Ag/GO/CS复合材料的结构和性能.SEM和XRD分析结果表明,GO-Ag与氧化石墨烯和壳聚糖基体成功复合.拉伸实验结果表明,GO的加入能够显著提高GO-Ag/GO/CS复合材料的拉伸强度,尤其是湿态拉伸强度.热失重分析结果表明,GO的引入对壳聚糖基体的热稳定性影响较小.抗菌实验结果表明,当GO-Ag的添加量为5.0 mg时,GO-Ag/GO/CS对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别可达98.04%和100%,展现出优异的抑菌效果.

石墨烯量子点-银纳米颗粒复合物用于过氧化氢和葡萄糖比色检测

以石墨烯量子点(GQDs)为还原剂和稳定剂在其表面原位生长银纳米粒子(AgNPs),制备了具有良好分散性的GQDs/AgNPs纳米复合物,其粒径小于30 nm。GQDs/AgNPs纳米复合物具有类过氧化物酶的催化活性能有效催化H_2O_2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)并发生显色反应。稳态动力学分析表明GQDs/AgNPs催化动力学遵循典型的Michaelis-Menten模型,其催化机理符合乒乓机制。与辣根过氧化物酶(HRP)相比,GQDs/AgNPs纳米复合物具有更强的亲和性。基于GQDs/AgNPs的催化活性和葡萄糖氧化产生H_2O_2的原理建立了H_2O_2和葡萄糖的比色检测方法,检出限分别为0.18和1.6μmol/L。将本方法应用于血浆中葡萄糖的检测分析,结果与标准方法相符。

钒酸铋/氧化石墨烯复合催化剂的制备及性能

采用改良的Hummers法制备了氧化石墨烯(graphene oxide,简写为GO),并通过水热法制备了BiVO_4及添加不同质量分数GO的GO/BiVO_4复合催化剂。对制备出的BiVO_4和GO/BiVO_4复合催化剂样品利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和能谱分析(EDS)进行了表征分析。以亚甲基蓝为目标污染物,考察了样品的催化活性。结果表明,随着GO量的增加,GO/BiVO_4的光催化活性先增加后降低,但均高于纯BiVO_4的催化活性;当GO掺杂量为1%时,对亚甲基蓝的降解率达到最高。

银-铜/还原氧化石墨烯修饰的玻碳电极测定当归中的阿魏酸

目的探讨阿魏酸在银-铜双金属/还原氧化石墨烯复合材料修饰的玻碳电极上的电化学行为。方法通过置换反应合成银-铜双金属纳米颗粒,以还原氧化石墨烯为载体负载银-铜双金属纳米颗粒并修饰在玻碳电极上,应用差分脉冲伏安法研究当归中阿魏酸的电化学行为。结果阿魏酸在pH 5.96的B-R缓冲溶液中,在银-铜双金属/还原氧化石墨烯修饰的玻碳电极上于0.30 V时产生1个稳定的还原峰,峰电流与阿魏酸浓度在0.103～8.24μmol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为0.033μmol/L(S/N=3)。结论阿魏酸在银-铜双金属/还原氧化石墨烯复合材料修饰的玻碳电极上有较好的电化学行为,响应快,灵敏度高,峰形好,可用于测定当归中的阿魏酸。

高可见光活性的棒状钒酸铋/氧化石墨烯复合光催化剂的制备

通过水热法制备了棒状钒酸铋/氧化石墨烯(BiVO4/GO)复合可见光光催化剂。用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱和紫外–可见漫反射光谱表征了所制备的样品。在可见光(λ≥420nm)光照下光催化降解亚甲基蓝水溶液来检测样品的活性。结果表明:氧化石墨烯的加入有效地提高了BiVO4的可见光光催化活性,含1%(质量分数)的氧化石墨烯的复合光催化剂活性最好。BiVO4/GO活性增强的原因是氧化石墨烯能快速捕获并转移光生电子,有效提高BiVO4光生载流子的分离效率,从而提高其光催化活性。

铁酸铋复合材料的制备及其可见光催化性能研究进展

水污染已成为当今社会最主要的环境问题之一,采取有效手段来解决水污染问题已迫在眉睫。近年来,光催化氧化技术作为一种新兴治理技术引起了人们广泛的兴趣。尽管半导体催化剂已在有机污染物治理方面表现出优异的特性,但仍有很多难题亟待解决。铁酸铋由于具有较窄的禁带宽度和较好的可见光响应能力,被认为是半导体催化剂的候选材料之一。因此,研究制备铁酸铋纳米结构和铁酸铋基的复合物催化剂,有效提升其光催化活性,具有潜在的实际应用价值。本文总结了作者所在课题组近年来在铁酸铋复合材料制备及在可见光催化中应用的研究进展。

钒酸铋/二氧化钛--石墨烯宽光谱复合光催化剂的制备及性能

通过溶剂热法制备了具有可见光光催化活性的Bi VO4/Ti O2-石墨烯复合光催化剂.利用X射线粉末衍射、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和荧光发射光谱对样品进行表征,复合光催化剂的催化活性以模拟太阳光条件下降解水溶液中亚甲基蓝来评价.结果表明：Bi VO4/Ti O2-石墨烯复合光催化剂在530-800 nm的可见光范围具有很强的吸收峰.石墨烯的引入不仅拓宽了光谱响应范围,而且使得Bi VO4和Ti O2粒子均匀地分散在石墨烯薄片上,能快速捕获并迁移电子,有效地提高了光生载流子的分离效率,从而提高其光催化活性.

RGO-BiVO_4复合材料的制备及其模拟太阳光光催化性能的研究

通过水热法制备了具有可见光光催化活性的还原氧化石墨烯-钒酸铋(RGO-BiVO4)复合材料。用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis/DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、能谱分析(EDS)表征了所制备的样品。在模拟太阳光和可见光下以罗丹明B为目标污染物来检测样品的催化活性。结果表明:GO的负载有效地提高了BiVO4的光催化活性,GO的质量分数为5%时,RGO-BiVO4的光催化活性最好。

Li_3VO_4/RGO纳米复合负极材料的制备及其电化学性能

钒酸锂作为锂离子电池负极材料,因具有比碳材料更高的安全性能和比钛酸锂材料更高的能量密度,成为近年来的研究热点,但导电性能差是限制其应用的主要瓶颈。为了改善钒酸锂材料的导电性,提高其比容量和倍率性能,设计构筑了具有三维结构的Li_3VO_4/RGO(还原氧化石墨烯)复合负极材料。结果表明,RGO可以抑制Li_3VO_4颗粒的团聚,典型产物中Li_3VO_4颗粒粒径为50~200nm,均匀地分散在RGO的表面,与RGO形成良好的三维网络结构。600℃煅烧后的样品(Li_3VO_4/RGO-600)在0.5C的电流密度下首次放电比容量达到495.6(mA·h)/g,100次循环后保有365.9(mA·h)/g;在10C的电流密度下,放电比容量仍可保持332.9(mA·h)/g。

BiVO_(4)/GO复合光催化剂的制备及催化性能研究

利用水热法一步制备了钒酸铋/氧化石墨烯(BiVO_(4)/GO)复合光催化剂,通过扫描电镜、红外光谱、X-射线粉末衍射和N2吸附-脱附曲线对复合催化剂结构和形貌进行表征,并将其应用于活性红印染废水的处理研究,探讨其催化活性。扫描电镜观察到复合催化剂中纳米BiVO_(4)颗粒聚集在GO片层表面。GO的加入并未改变BiVO_(4)晶型结构。BiVO_(4)/GO复合催化剂的最可几孔径和比表面积分别为11.66 nm和23.33 m^(2)/g。BiVO_(4)/GO对活性红的降解效率高达98.97%,循环使用5次后,降解率仍达到89.13%,说明该催化剂具有良好的循环使用活性。最后采用Langmuir-Hinshelwood(L-H)一级动力学模型方程拟合催化降解过程,相关系数R2均大于0.92,说明L-H一级动力学模型方程非常适合于拟合该催化动力学过程。

贵金属与石墨烯复合材料的制备技术——评《贵金属/石墨烯纳米复合材料的合成及性能》

近年来,以传统贵金属和石墨烯为基础,融合了纳米技术的复合材料被广泛应用在能源、矿业、国防、信息技术等领域。张丹慧、张成茂等著的《贵金属/石墨烯纳米复合材料的合成及性能》一书紧紧围绕纳米技术在贵金属/石墨烯复合材料中的应用,以不同银纳米粒子为媒介,对ZnO/Ag、Ag/GO(氧化石墨烯)等复合材料的合成与应用做了详细介绍;同时对石墨烯复合物,如ZnO/GO、ZnO/石墨烯纳米复合物等的反应机理、性质进行了更深一步的研究。