可见光响应的BiVO_4/TiO_2纳米复合光催化剂

通过水热法制备了两种新型纳米复合材料Bi VO4/Ti O2,并对其晶体结构、形貌尺寸及光催化活性进行了测试。X射线粉末衍射测试结果表明,这两种复合材料均是由单斜相Bi VO4和锐钛矿型Ti O2构成;扫描电镜和透射电镜测试结果表明,两种样品均为Bi VO4纳米颗粒负载于Ti O2纳米线上;通过测试紫外-可见吸收光谱可观察到Bi VO4/Ti O2的吸收边相对于纯Ti O2明显发生了红移;在相同实验条件下,对亚甲基蓝的可见光催化降解实验结果表明,由含Bi3+钛酸盐纳米线制备的Bi VO4/Ti O2的光催化活性远高于纯Bi VO4和Ti O2半导体材料。

Cu/BiVO_4复合光催化剂的制备及可见光催化活性(英文)

利用水热法制备了Cu掺杂的BiVO4复合可见光催化剂,借助X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征.XRD分析显示所有催化剂都呈现单斜结构.XPS结果显示掺杂元素均以其稳定氧化态形式存在于催化剂表面.DRS谱中掺杂样品的吸收边比纯BiVO4都有不同程度的红移.以甲基橙(MO)的可见光催化降解反应为探针,研究了催化剂的可见光催化性能.结果表明,经Cu掺杂改性的催化剂的催化能力比纯BiVO4有所提高.对其掺杂增强催化能力的可能原因进行了讨论.

BiVO_4/BiOCl复合材料的制备及其光催化性能的研究

通过水热-溶剂热法制备了BiVO4/BiOCl复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。考察了其对罗丹明B的吸附性能和光催化性能。结果表明,与纯BiVO4样品相比,BiVO4/BiOCl样品对罗丹明B的吸附能力和光催化降解能力都显著增强。BiVO4/BiOCl对罗丹明B的光催化反应符合一级反应的特点,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用3次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到95%。

Bi_(4)O_(5)Br_(2)/BiOCl复合光催化剂的制备及其降解有机污染物的性能

采用水热法合成Bi_(4)O_(5)Br_(2)纳米片的基础上,利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助水热法合成了Bi_(4)O_(5)Br_(2)/BiOCl复合光催化剂。通过X射线衍射光谱技术(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、紫外-漫反射光谱(UV-vis DRS)、氮气吸-脱附等温技术(BET)、光电流响应和电化学阻抗(EIS)等测试手段对所制备光催化剂的结构与性能进行了表征。分别以罗丹明B(RhB)和四环素(TC)为目标污染物评价催化剂的光催化活性。结果表明:Bi_(4)O_(5)Br_(2)与BiOCl复合后,大大增加了比表面积,提供了更多的活性位点,从而导致复合物的光催化活性显著提升。

g-C_(3)N_(4)/BiOCl复合材料的制备及其光催化性能研究

高温缩聚法合成g-C_(3)N_(4)和水热法制备的BiOCl,在室温下通过简单的物理搅拌使片层状g-C_(3)N_(4)附着在菊花状的BiOCl上,控制g-C_(3)N_(4)的质量分数分别为5%、10%、15%、20%和25%,合成g-C_(3)N_(4)/BiOCl复合光催化剂。通过扫描电镜(SEM)、EDS能谱和BET比表面表征方法,揭示了g-C_(3)N_(4)/BiOCl复合光催化剂的微观结构;紫外-可见光(UV-Vis)结果显示g-C_(3)N_(4)/BiOCl可将光吸收范围延伸到可见光范围,其中BiOCl/CN-10具有更窄的禁带宽度;荧光光谱(PL)证实BiOCl/CN-10抑制光生载流子的复合能力最强;同时对g-C_(3)N_(4)/BiOCl降解染料废水罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)的光催化能力进行了评估,结果表明g-C_(3)N_(4)/BiOCl对RhB具有优异的光催化降解能力,其中BiOCl/CN-10在光反应40min时就达到了97.23%,其光催化性能远远优于纯BiOCl。BiOCl/CN-10优异的光催化性能可能是由于g-C_(3)N_(4)与BiOCl形成p-n的异质结可促进更多的光生电子定向转移,使催化剂中更多的活性位点参与光催化氧化反应,从而有效提高光催化活性。

NiFe_(2)O_(4)/BiOCl复合材料的制备及光催化降解甲基橙综合实验设计

该文设计了基于低温水浴法制备NiFe_(2)O_(4)/BiOCl复合光催化剂的综合实验,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等对样品进行了物相及形貌分析,并以可见光下甲基橙(MO)的降解程度评价其光催化活性。结果表明,当NiFe_(2)O_(4)质量百分数为2%时,所得复合纳米材料的光催化活性最优,甲基橙在105 min时降解率达到了80.62%。该实验设计简单,涵盖了复合材料的合成、测试表征及光催化性能评价等知识点,便于学生理解材料结构与性能的关系,同时能够提升学生的科研创新意识和综合实践能力。

钒酸铋基复合光催化剂的制备及性能研究

以硝酸铋、偏钒酸铵、氯化钾和硅藻土为原料,采用液相沉淀法原位制备了二元BiOCl/BiVO_(4)以及三元BiOCl/BiVO_(4)/硅藻土光催化剂,对复合材料进行了物相结构和光催化性能表征。结果表明,二元BiOCl/BiVO_(4)为单斜BiVO_(4)和BiOCl混合相,三元BiOCl/BiVO_(4)/硅藻土为单斜BiVO_(4)、BiOCl和SiO_(2)混合相,升高煅烧温度能够促使BiVO_(4)转化为BiOCl。两种复合材料对罗丹明B的光降解率均比纯相BiVO_(4)有较大幅度的提升,样品煅烧温度为450℃时性能最佳。BiOCl/BiVO_(4)在1.5 h时的光降解率为99.05%,BiOCl/BiVO_(4)/硅藻土在2.5 h时的光降解率为100%,分别是相同条件下纯相BiVO_(4)的3.05和2.68倍。复合材料光催化活性提高可归因于BiOCl与BiVO_(4)之间形成的p-n异质结以及BiOCl特殊的层状结构,提升了材料对罗丹明B的吸附性能,有效抑制了电子-空穴对的复合,加速了载流子的分离和传输,在环境净化方面具有潜在的应用前景。