Zr/BiOBr复合材料光催化降解四环素性能研究

文章以Zr(NO_(3))_(4)·5H_(2)O为Zr源,通过溶剂热法成功制备出锆/溴氧铋(Zr/BiOBr)复合材料用于降解污染物四环素(TC)。探究了不同成分配比、pH值和投加量等因素对催化剂光降解四环素的影响,并采用XRD等方法对催化剂进行表征。结果表明,在Zr掺杂量为8%(以质量分数计)时,所合成催化剂为四方相BiOBr,禁带宽度为2.61 eV,为介孔结构。在TC溶液浓度40 mg/L,原液pH=6.7,催化剂投加量0.2 g/L的条件下,8%Zr/BiOBr对TC的总降解率达到93.5%,比同条件下制备的纯BiOBr降解性能提升了21.6%。因此,采用Zr掺杂改性BiOBr能够显著提升其光催化性能,相关研究结果可用于水污染治理以及人类健康领域。

g-C3N4-BiOBr复合材料制备及可见光催化性能

利用原位沉积法将Bi OBr纳米片生长到g-C_3N_4表面,制得g-C_3N_4-Bi OBr p-n型异质结复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis-DRS)和荧光光谱(PL)等测试对光催化剂结构和性能进行表征。通过可见光辐照降解甲基橙水溶液检测评估复合光催化剂光催化活性。研究结果表明:复合光催化剂由Bi OBr和g-C_3N_4两相组成,Bi OBr纳米片在片状g-C_3N_4表面快速形核生长形成面-面复合结构。相比于纯相g-C_3N_4和Bi OBr,g-C_3N_4-Bi OBr复合材料具有更强可见光吸收能力,吸收带边红移。在可见光辐照100 min后,性能最佳的2:8 gC_3N_4-Bi OBr复合光催化剂光催化活性分别是纯相g-C_3N_4和Bi OBr的1.8和1.2倍,经过4次循环实验后,其降解率仍达84%,说明复合结构光催化剂催化性能和稳定性增强。复合光催化剂的荧光强度显著降低,说明光生载流子复合得到了有效抑制。复合光催化剂催化性能的提高归因于p-n型异质结促进电荷有效分离、抑制电子-空穴复合和吸收光波长范围的扩展,相比单一成分材料具有更好的催化活性和稳定性。自由基捕获实验证明,可见光降解甲基橙光催化过程中的主要活性成分为空穴,并据此提出了可能的光催化机理。

类微乳化学沉淀法合成BiOBr-TiO_2纳米复合材料及其光催化性能

采用简单的类微乳化学沉淀法获得了有效复合的BiOBr-TiO2纳米材料.该合成方法的关键在于Br-的双重作用.Br-既作为"桥"将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中CTA+与TiO2粒子相连,构筑了稳定的油包水的类微乳体系.同时,它又作为BiOBr的溴源有助于纳米复合材料异质结的形成.与纯TiO2和传统的水相化学沉淀法获得的BiOBr-TiO2复合样品相比,采用类微乳化学沉淀法获得的复合光催化剂表现出高的光生电荷分离效率,相应地显示出优异的光催化降解气相乙醛和液相苯酚的性能,这主要与BiOBr和TiO2粒子之间异质结的有效构筑有关.

Bi4Ti3O12/BiOBr复合材料的溶剂热合成及可见光催化性能

采用一步溶剂热法合成了Bi4Ti3O12/BiOBr复合光催化剂,采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径测定仪(BET)以及紫外可见漫反射光谱仪(DRS)等对样品的组成、形貌及可见光催化性能等进行了表征,讨论了合成条件对样品光催化活性的影响,探究了光催化反应过程中的活性物种及反应机理。研究结果表明,Bi、Ti、Br的投料比为10∶7∶5、乙二醇为溶剂、聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂且加入量为0. 2 g时,合成样品具有较高的光催化活性和较好的循环稳定性。在7 W LED灯照射140 min后,光催化剂对罗丹明B(Rh B)的降解率达到85. 1%。·O2-与h+在降解过程中起主要作用。

BiOBr/棉布复合材料的制备及其性能研究

文章采用一种简单、省时的微波-超声波法制备了BiOBr/棉布复合材料,通过X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱仪(DRS)对其进行了表征。实验结果表明,BiOBr/棉布复合材料在可见光下对有机染料罗丹明B表现出良好的光催化活性,同时所制备的复合材料对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌均表现出一定的抗菌活性。

BiOBr/Bi/BiPO4复合材料的制备及可见光光催化性能研究

本文成功制备了BiOBr/Bi/BiPO4三元复合光催化剂,并通过对甲基橙(MO)降解活性的测试发现,在可见光条件下,BiOBr/Bi/BiPO4表现出优良的光催化活性。采用XRD、XPS和HRTEM对所制备催化剂的结构、组成和形貌进行表征,DRS表征说明单质Bi的加入有利于可见光吸收光谱的拓宽,PL和PC表征说明单质Bi的等离子共振效应有利于复合光催化剂光生载流子的分离,从而提高复合光催化剂的光催化降解活性。

一锅法合成缺陷型Bi/BiOBr纳米复合材料及其可见光驱动去除水体六价铬离子和有机染料的研究

通过调节铋的前驱体与溴化物盐的相对物质的量比,采用简便的一锅溶剂热法制备了具有可调的铋含量和氧空位的Bi/BiOBr纳米复合材料。详细的表征表明,BiOBr表面上的Bi纳米粒子和{110}面上的氧空位是在此过程中同时制造的,以乙二醇(EG)用作溶剂,可将Bi^(3+)还原为金属Bi,并同时形成氧空位。光催化性能表明,Bi/BiOBr纳米复合材料在降解Cr(Ⅵ)和亚甲基蓝(MB)方面表现出优于同类材料的光催化活性,Bi/BiOBr的去除效率高度依赖于Bi的含量和氧空位。在所有制备的样品中,Bi含量为5.0%的样品在4 h可见光照射下表现出最高的光催化活性,其中Cr(Ⅵ)和MB的去除率分别达到97.3%和90.5%。机理研究表明,Bi/BiOBr纳米复合材料具有明显的可见光驱动光活性,归功于氧空位和金属Bi的表面等离子共振(SPR)效应,有助于增强可见光的收集和光生电子-空穴对的分离效率。本工作为Bi含量可控且伴随氧空位形成的异质结构材料的设计提供了一种新方法。

BiOBr/COF复合材料的制备及其光催化应用研究

以COF为基体负载BiOBr纳米颗粒,采用水热法制备BiOBr/COF复合材料,利用XRD、SEM和PL等手段对其进行表征,考察了BiOBr与COF质量比、反应温度、反应时间等因素对RhB降解率的影响。结果表明,BiOBr呈现绒毛球状且均匀分布在片状COF表面。光催化降解RhB结果表明,在m(COF)∶m(BiOBr)为64∶100、水热温度为140℃、水热时间为10 h时,BiOBr/COF复合材料光催化活性最佳,RhB降解率达到98.91%。光催化剂重复使用4次,降解率仍达到80.12%。降解研究机理表明,·O2^-是降解RhB的主要活性物质。

废水处理用BiOBr基光催化材料的制备及应用研究进展

BiOBr基光催化材料是一种有潜力的光催化材料,因其独特的窄带隙、低成本、无毒及较高的结构稳定性而受到广泛关注,在废水处理领域具有良好的应用前景。综述了BiOBr基光催化材料的结构、制备方法和光催化机制,以及在废水处理中的应用现状,指出了当前BiOBr基光催化材料开发利用面临的挑战,并展望了发展前景。

BiOBr碳基复合材料制备及光催化产氢性能研究

为了解决BiOBr光吸收强度较低,光生载流子传输效率慢等问题,通过简单的溶胶凝胶法,以柠檬酸为碳源,尿素为氮源制备了类似于石墨烯结构的富氮碳层(NC层),并且通过简单的水热法与BiOBr进行复合制备了BiOBr@NC复合材料。当对制备的碳层进行硼掺杂后(BNC),碳层的表面形貌由褶皱变得平整,后与BiOBr复合制备了BiOBr@BNC。研究了BiOBr、BiOBr@NC、BiOBr@BNC 3种材料的光吸收特性、电荷分离能力、光生载流子传输效率及在可见光下分解水产氢性能。实验结果表明BiOBr@BNC具有最强的光吸收活性且带隙更窄,光生载流子的传输能力最强,相同条件下,BiOBr@BNC的产氢量是纯相BiOBr的6.6倍,BiOBr@NC的产氢量是纯相BiOBr的4.6倍。

粉煤灰漂珠负载Bi_2WO_6复合材料的制备及光催化性能研究（英文）

以工业固体废弃物粉煤灰漂珠(fly ash cenospheres,FACs)为载体,采用水热法制备了新颖的漂珠负载Bi2WO6复合材料(Bi2WO6/FACs),通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X-射线光电子能谱(XPS),和紫外-可见漫反射光谱(DRS)技术对其进行了表征。XRD数据显示了正交相Bi2WO6的特征衍射峰。DRS结果证实了引入FACs后Bi2WO6对可见光的吸收增强。在可见光的照射下,以亚甲基蓝溶液的光催化降解评价了Bi2WO6/FACs复合材料的光催化性能。结果表明:Bi2WO6/FACs的光催化性能优于纯Bi2WO6的,其一级反应速率常数(k)为后者的2.4倍。尤其是由于漂珠质轻中空的特性,Bi2WO6/FACS复合光催化剂可长时间漂浮于水面,既能充分吸收光能,又有利于催化剂的回收和重复利用。

纳米TiO2-Bi2O3-La2O3复合材料的制备及光、电催化性能研究

以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸镧为主要原料,溶胶-凝胶法分别制备了TiO2、TiO2-Bi2O3、TiO2-La2O3和TiO2-Bi2O3-La2O3等催化剂。用XRD、TEM等方法对其进行了表征,晶型均为锐钛矿,粒径范围10～25 nm。以罗丹明B为目标降解物,分别考察了催化剂的光、电催化活性。结果表明,在紫外光照下,TiO2-Bi2O3-La2O3的光催化活性最高,60 min时罗丹明B的降解率达98.7%,较纯TiO2光催化活性提高了162%;以负载TiO2-Bi2O3-La2O3的多孔材料为粒子电极,采用三维电极法降解罗丹明B,20 min时的降解率达98.6%,较使用负载纯TiO2粒子电极提高了9%。

活性Bi_2O_3/橡胶复合材料的制备及γ射线辐射防护性能研究

利用机械球磨法通过加入复合表面活性剂制备粒径分布均匀的活性Bi2O3微/纳米粉体,以浆体形式加入天然胶乳中,制备具有良好力学强度及γ射线防护性能的活性Bi2O3/橡胶复合材料。采用激光粒度分析仪、XRD、荧光(PL)、FT-IR、SEM、电子万能试验机、NaI(Tl)探测仪等方法对粒子的化学组成、粒径分布和光致发光以及复合橡胶的力学性能、γ射线辐射防护特性做了分析和表征。结果表明,以酪素为主的双子季铵盐/PVP复合表面修饰得到的活性Bi2O3粒径分布均匀,平均粒径为120nm,分散稳定性良好,其复合橡胶对241Am为点源的59.5keV的γ射线屏蔽率可达23.97%,力学强度显著高于未添加活性Bi2O3的纯天然橡胶。

Bi_2O_3-MgO复合材料的制备及其光催化性能研究

通过凝胶-溶胶法制备了Bi2O3-MgO复合材料,用可见光降解罗丹明B,考察了n(Bi)∶n(Mg)、反应温度、活化时间以及煅烧温度等因素对Bi2O3-Mg O光催化性能的影响,并得出最佳制备条件:n(Bi)∶n(Mg)=2,反应温度90℃、活化时间15 h,煅烧温度500℃。

Bi对铸造Al-Mg_2Si金属基复合材料组织与干摩擦磨损性能的影响(英文)

研究不同Bi含量的添加对Al-15Mg2Si原位金属基复合材料组织与干磨擦磨损性能的影响。结果表明,Bi的适量添加对复合材料中的初生和共晶Mg2Si相具有明显的变质效果。含Bi复合材料的磨损率和摩擦系数都小于无Bi复合材料的。Bi改变了复合材料的磨损机理,1%Bi的添加使其从磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损转变为微弱磨粒磨损和粘着磨损,4%Bi的添加有效地抑制了摩擦表面初生Mg2Si颗粒裂纹的产生,避免了粘着磨损和疲劳磨损,使复合材料的磨损成为单一的微弱磨粒磨损。含Bi复合材料耐磨性能的改善是Bi对Mg2Si相的变质作用和Bi颗粒自润滑作用的综合结果。

Bi对Al-40%Mg_2Si复合材料组织和性能的影响

为了研究Bi对Al-40%Mg2Si复合材料显微组织和力学性能的影响。利用原位内生工艺制备Mg2Si质量分数为40%的Al-Mg2Si复合材料,并加入不同量的Bi对其细化变质。试验结果显示,Bi的质量分数由0增加至5%时,初生相Mg2Si的平均晶粒尺寸先减小后变大,而抗拉强度、硬度和伸长率则先提高后减小;当Bi加入量约为3%时,初生相Mg2Si显微组织细化效果最为明显,综合力学性能最好。

α-Fe2O3/Bi2WO6复合材料的制备及光催化降解印染废水研究

通过水热法制备Bi2WO6、热分解法制备α-Fe2O3,并利用机械混合的方式获得α-Fe2O3/Bi2WO6复合材料。利用XRD、UV-Vis、BET、SEM、XPS对样品进行表征,相比Bi2WO6,α-Fe2O3/Bi2WO6复合结构在可见光区域的吸收带变宽。在α-Fe2O3/Bi2WO6+H2O2光催化系统中,紫外光照射30 min MO完全降解;模拟太阳光照射60 min MO降解率达到85%,高于单独的Bi2WO6和α-Fe2O3。优良的光催化活性是由于光生电子从α-Fe2O3的导带迁移到Bi2WO6的导带,有效避免了光生电子-空穴的复合,从而提升了光催化效率;在α-Fe2O3/Bi2WO6+H2O2系统中,H2O2作为电子受体,H2O作为空穴受体,能够产生更多的羟基自由基,促进MO降解。

Fe_(3)O_(4)/Bi-BiOBr复合纳米粉体处理罗丹明B 废水的光催化性能

采用水热法制备了Fe_(3)O_(4)纳米粉体,并与Bi-BiOBr纳米材料进行了复合,成功的得到了Fe_(3)O_(4)/Bi-BiOBr复合纳米粉体。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等仪器对样品进行了表征。结果表明,Fe_(3)O_(4)/Bi-BiOBr复合纳米材料被成功合成;在复合材料活化PMS去除罗丹明B(RhB)的降解试验中,考察了Fe和Bi的原子质量比(m(Fe):m(Bi))、催化剂质量浓度、PMS质量浓度等因素对光催化性能的影响。结果表明,光反应80 min后,降解率均达到95%以上;经过5次循环试验后,降解率仍能达到92.12%,具有良好的稳定性;催化过程中·OH为主要活性物种,其次为SO_(4)^(-)·和h^(+)。

Bi2MoO6/膨胀石墨复合材料的制备及其光催化性能

采用水热合成法制备了Bi_2MoO_6/膨胀石墨复合光催化材料。通过SEM、XRD、FT-IR、UV-Vis等对Bi_2MoO_6/膨胀石墨复合材料的外观形貌、结构特征及吸光特性进行了表征和测定。结果表明:水热合成法过程简单,膨胀石墨与Bi_2MoO_6有效复合。由于膨胀石墨载体电子转移速率较快,Bi_2MoO_6/膨胀石墨复合后显示出较高的可见光催化活性,2.5 h内能光催化降解80%以上的亚甲基蓝,重复使用3次,光催化活性变化不大。

Bi对原位自生Mg_2Si/Al复合材料组织和干滑动摩擦磨损行为的影响

考察了Bi变质对原位自生Mg2Si/Al复合材料显微组织和干滑动摩擦磨损行为的影响。结果表明:在Mg2Si增强的Al基复合材料中添加适量的金属Bi对初生Mg2Si和共晶Mg2Si能够同时起到良好的变质作用,初生Mg2Si的形貌由粗大的树枝状或多角形块状转变为细小的块状,而共晶Mg2Si则由粗大的片状转变为细小的片状、纤维状或点状。并且初生和共晶Mg2Si尺寸大大减小。添加Bi复合材料的磨损率和摩擦系数均比未添加Bi复合材料的低;4%Bi的添加使复合材料的磨损机理由磨粒、粘着及疲劳的综合磨损转变为单一的轻微磨粒磨损。Bi改善复合材料耐磨性是其变质细化初生和共晶Mg2Si相及其自身具有的自润滑性能的综合反映。