球片型Fe3O4/g-C3N4复合材料光催化性能研究

本文分别通过牺牲模板法与热聚合法,制备出Fe3O4纳米球与g-C3N4。再采用超声辅助液相剥离法将g-C3N4剥离成纳米片分散液,接着通过交替过滤使得Fe3O4纳米球与g-C3N4纳米片形成球片型的光催化复合材料。利用XRD、BET、SEM及TEM等检测手段对产物的形貌及结构进行表征。通过对比单独的g-C3N4与Fe3O4/g-C3N4复合物,得出Fe3O4/g-C3N4复合物在还原Cr(Ⅵ)水溶液中显示出高的光催化活性,同时也具有良好的稳定性。

Fe_3O_4/g-C_3N_4磁性复合纳米材料的制备及其应用于有机磷农药检测的研究

通过原位沉淀法合成了Fe3O4/g-C3N4磁性复合纳米材料,表现出高效的过氧化物模拟酶催化活性,比单一的纳米材料的催化活性强,这归因于Fe3O4磁性纳米粒子与g-C3N4的协同催化效应。本研究以TMB为模型底物,研究了催化条件(温度和pH值)对催化活性的影响。同时结合乙酰胆碱(ATCh)在乙酰胆碱酯酶(AChE)和胆碱氧化酶(CHO)作用下产生H2O2及有机磷农药对AChE的抑制作用,建立了可视化比色法测定有机磷农药残留的简便方法。在最佳条件下,对有机磷农药氧化乐果进行了检测,检测范围为1×10-7~1×10-4 mol·L-1,检测限达到2×10-8 mol·L-1。本方法将在生物传感器构建和环境化学领域具有潜在的应用价值。

α-Fe2O3/g-C3N4纳米复合体系的构建及其光催化性能研究的综合型实验设计

设计了g-C3N4基纳米复合物的制备、表征及其光催化性能分析的科学研究型综合实验。通过简单的一步煅烧法合成了α-Fe2O3/g-C3N4纳米复合光催化剂;采用X射线衍射、透射电镜、紫外-可见漫反射光谱等对其结构和性质进行了分析和表征;在模拟可见光照射下,通过测试模型污染物罗丹明B(Rhodamine-B,RhB)的降解程度来考察其光催化性能。实验设计简单易行,涵盖了材料的合成、表征及光催化性能评价等多个知识点,便于学生了解光催化领域的学术前沿,掌握纳米复合材料的制备方法,熟悉大型仪器的使用步骤,同时有助于增强学生的科研创新意识,培养学生的综合实践能力。

Bi2O3/g-C3N4/TiO2三元复合物的制备及其可见光催化活性研究

以工业纳米Ti O2,三聚氰胺(C3H6N6)和硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为原料,通过高温煅烧制备Bi2O3/gC3N4/Ti O2三元复合物,采用XRD、XPS、FT-IR、UV-vis、PL光谱等对其结构进行了表征。结果表明g-C3N4和Bi2O3分散覆盖在Ti O2表面,形成具有异质结结构的Bi2O3/g-C3N4/Ti O2三元复合物,其带隙降低,对可见光的吸收增强,电子和空穴通过在Bi2O3、g-C3N4和Ti O2三者界面间的转移有效延长了光生载流子的寿命,从而提高光催化效率。以亚甲基蓝为目标污染物评价其光催化活性。结果表明,当Ti O2与C3H6N6质量比为1∶2.5,Bi(NO3)3·5H2O含量为0.35%,煅烧温度为520℃,煅烧时间为5 h时制得的Bi2O3/g-C3N4/Ti O2三元复合物(即0.35Bi/C/T)活性最高,LED灯(12 W)光照180 min后对10mg/L亚甲基蓝溶液降解率达98.1%。

g-C_3N_4/C-DOTs复合物材料的制备及其超电容性能研究

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种类石墨烯状二维半导体材料,具有独特的电子结构、比表面积大、廉价易得、化学稳定性和热稳定性良好等特点,在超级电容器领域有着巨大的应用前景.本文以尿素和碳点(C-DOTs)的乙醇溶液为原料,采用一步烧结法制得二维层状g-C_3N_4/C-DOTs复合材料,对其进行透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)分析,发现复合材料具有类石墨烯的片层状褶皱结构,片层表面均匀分布粒径为6 nm的碳点,具有较大的比表面积.将材料用作扣式超级电容器电极材料进行电化学测试,在不同扫速下其CV曲线均呈现出理想的电容矩形特征,且当扫速增大到400 m V/s时,曲线仍没有偏离矩形,说明材料内阻小,倍率性能优异.当电流密度为2 A/g时,比容量可达到216.4 F/g,充放电效率为94.5%.与单纯氮化碳材料相比,g-C_3N_4/C-DOTs复合材料具有更大的比容量性能和更高的充放电效率,是一种理想的超级电容器电极材料.

V_2O_5/g-C_3N_4复合物的制备及可见光催化性能研究

以偏钒酸铵和尿素混合物为前驱体,混合煅烧制备了V_2O_5/g-C_3N_4复合物催化剂。用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-vis)、比表面积测试(BET)、光致发光谱(PL)等对其结构进行了表征。结果表明复合物中存在V_2O_5和g-C_3N_4形成异质结构,其禁带宽度减小、吸收带边红移,光催化效率有显著提高。以亚甲基蓝(MB)为目标化合物,评价了样品的光催化活性,当前躯体中尿素与NH_4VO_3质量比为10∶1,煅烧温度为500℃,煅烧时间为0.5 h,催化剂活性最高。在60 W日光灯照射40 min,对亚甲基蓝得降解率达到97.52%。

共沉淀法制备T-ZnOw/Fe_3O_4复合物的研究

以四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为基体,采用共沉淀法,制备了T-ZnOw/Fe3O4复合物。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对复合物形貌和结构进行分析和表征,确定了制备T-ZnOw/Fe3O4复合物的最佳工艺条件。在该条件下制备的复合物由ZnO和Fe3O4晶体组成,且形貌完整,Fe3O4颗粒平均粒径在19.99nm左右。

导电聚苯胺与Fe_3O_4磁性纳米颗粒复合物的合成与表征

对十二烷基苯磺酸 (DBSA)掺杂的导电聚苯胺 (PAn-DBSA)的氯仿溶液 ,在 p H为中性的条件下 ,采用“修饰 -再掺杂 (Modification-re-doped)法”合成了含有 Fe3O4 磁性纳米颗粒的导电聚苯胺复合物的有机溶液 .用 FTIR,XRD,TEM,UV-Vis和 SQUID等对所得复合物进行了表征 ,结果表明 ,该复合物呈现超顺磁性和半导体的导电性 。

g-C_3N_4-P25有机-无机复合物制备及可见光诱导光催化转化CO_2性能研究（英文）

通过简单混合和热处理方法合成了不同g-C_3N_4含量的g-C_3N_4-P25有机—无机复合物。通过XRD、HRTEM、紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、XPS光谱和比表面测试对复合光催化剂进行表征。测试结果表明在可见光照射下,含60%或80%g-C_3N_4的g-C_3N_4-P25复合光催化剂的光催化还原CO_2的活性高于单相的g-C_3N_4或P25。合成的有机—无机复合物具有高的光催化活性是由于提高了半导体界面和内部电子-空穴对的分离。

Fe@Fe_2O_3/g-C_3N_4复合光催化剂的制备及其性能

通过高温煅烧三聚氰胺制备了石墨相氮化碳g-C_3N_4,再以硼氢化钠(NaBH_4)为还原剂,室温下还原氯化高铁(FeCl_3·6H_2O)制备出了具有核壳结构的Fe@Fe_2O_3纳米线。然后分别通过超声法和溶剂热法制备了Fe@Fe_2O_3/g-C_3N_4复合光催化剂,并利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征方法对其进行表征。所得样品的光催化性能通过在可见光下(λ≥400 nm)光催化降解罗丹明B(RhB)溶液来评估。研究表明,超声法制备的Fe@Fe_2O_3/g-C_3N_4复合催化剂具有优良的可见光催化性能,其催化活性明显高于单组分的催化活性,一般认为Fe@Fe_2O_3与g-C_3N_4之间有一定的协同作用,从而可以提高材料的催化活性。同时,研究发现该催化体系中起关键作用的主要活性物种是超氧自由基。

微波辅助制备Fe/Fe_3O_4/ZnO纳米复合物及其吸波性能

以锈蚀废弃的纳米铁粉作为原材料，利用简单经济、没有惰性气体和催化剂使用的微波辅助法首次制备新型Fe/Fe3O4/ZnO纳米复合物。采用X射线衍射仪（XRD），扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）等设备对制备样品的成分、形貌、结构、磁学特性进行测试表征。结果表明制备的纳米复合粒子呈现立方晶相，平均粒径约为55 nm，并且分布均匀，具备超顺磁性。当制备的Fe/Fe3O4/ZnO纳米复合物吸收层厚度为2 mm时，在11.5 GHz达到了最佳的反射损耗-27.2 dB，并且在1.5~3.0 mm的吸收层范围内超过-10 dB有效反射损耗带宽是3 GHz。因此，新型Fe/Fe3O4/ZnO纳米复合物可以作为一种很好的吸波材料。

g-C3N4/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化活性

以硝酸锌、三聚氰胺、氢氧化钠为原料,采用回流法合成g-C_3N_4/Zn O复合光催化剂。利用傅里叶红外光谱(FTIR),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)及N_2吸附-脱附(BET)等技术对所合成样品的组成和形貌进行表征。在模拟太阳光条件下,以亚甲基蓝为模拟污染物评价催化剂的活性。结果表明,g-C_3N_4加入量为5wt%,煅烧温度500℃,煅烧时间2 h条件下制备的复合光催化剂具有最佳的光催化活性。5wt%g-C_3N_4/Zn O复合光催化剂在反应40 min时对亚甲基蓝的降解率可达到98.5%,其光催化降解速率为纯Zn O的2.8倍。

g-C_3N_4/Bi_2O_3复合型催化剂的制备及光催化性能研究

采用碾磨-焙烧法制备得到了g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂.利用XRD、SEM、FT-IR、XPS、DRS及PL对所得样品进行了表征.以甲基橙溶液为模拟有机污染物,考察了g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂的可见光催化性能.结果表明,复合结构的g-C3N4/Bi2O3催化剂光谱响应范围拓宽至可见光区域,且g-C3N4/Bi2O3复合型催化剂的催化性能均明显优于单组分.其中,50 wt%g-C3N4/Bi2O3复合物对甲基橙可见光降解性能最佳.催化活性提升的主要原因是复合结构的形成有效促进了光生电子与空穴对的分离.此外,活性物种捕获实验结果表明,光生空穴(h+)及超氧自由基(·O-2)为该光催化反应过程中的主要活性物种.

ZnFe_2O_4/g-C_3N_4对甲基橙的紫外光催化降解行为

采用浸渍法制备了铁酸锌/石墨烯氮化碳(ZnFe_2O_4/g-C_3N_4)负载型光催化剂,对制得的催化剂样品进行了表征,并考察了其在紫外光下对甲基橙的降解效率。结果表明:ZnFe_2O_4/g-C_3N_4催化剂对甲基橙的降解催化活性明显提高,并随着ZnFe2O4掺杂量的增加而增大,ZnFe2O4掺杂量为6.0%(wt,质量分数)制得的ZnFe2O4/gC3N4对浓度10mg/L甲基橙140min后的紫外光降解率达100%。

新型磁性纳米功能材料Fe_3O_4@g-C_3N_4的制备及其吸附铀的性能研究

利用沉积还原法制备了一种新型磁性功能纳米吸附材料Fe_3O_4@g-C_3N_4并应用于铀的吸附性实验中,获得了较好的吸附性能评价。表征方法表明,材料g-C_3N_4包裹在磁性Fe_3O_4纳米粒子的外部,其吸附材料物理组织结构得到提升,吸附铀的性能较好。吸附实验表明,在质量浓度为140mg/L的铀标准溶液中,最佳的pH值为10,最佳的吸附剂投入量为6.5mg,最佳吸附时间为150min,最大吸附量可达352.1mg/g,最佳吸附率可达到90%以上。

g-C_3N_4/α-Fe_2O_3的制备及其降解甲苯性能

采用水热和球磨混合方法,构建了g-C3N4/α-Fe2O3异质结复合光催化体系,通过XRD、SEM、EDS、DRS、FT-IR等研究其表面形貌特点及光学性质,并利用原位红外光谱技术和气相色谱技术检测了复合材料对甲苯的可见光降解活性。结果表明,α-Fe2O3/g-C3N4复合体系对甲苯有较高的可见光降解活性,复合体系中g-C3N4和α-Fe2O3不同能级之间良好的协同效应,可实现光生电子-空穴的有效分离,大大提高光电转化效率,进一步提高复合材料的降解活性。

纳米Fe_3O_4/C225复合物对结直肠癌LoVo细胞放射增敏作用的初步研究

目的：探讨纳米Fe3 O4/C225复合物（简称复合物）对结直肠癌LoVo细胞放射增敏性的影响。方法采用MTT法观察不同浓度复合物（0、3.125、6.25、12.5、25、50、100mg/L）作用24h后的增殖抑制率，根据实验设计分为单纯照射组、C225＋照射组及复合物＋照射组，采用克隆形成实验检测3组经0、2、4、6、8和10Gy X线照射后的存活分数（ SF），流式细胞仪检测3组经4Gy X线照射24h后的细胞周期情况，采用Western blotting检测经4Gy X线照射24h后的表皮生长因子受体（ EGFR）蛋白水平及其相关信号通路中p-P38和p-Akt蛋白水平。结果在3.125～100mg/L范围内，随复合物浓度增加， LoVo细胞的增殖抑制率升高，0、3.125、6.25、12.5、25、50、100mg/L的增殖抑制率依次为0％、（8.950±0.086）％、（14.760±0.011）％、（29.860±0.001）％、（41.750±0.017）％、（59.770±0.010）％和（78.710±0.017）％，组间差异有统计学意义（P＜0.05）；复合物＋照射组的SF、S期细胞比例及p-Akt、EGFR蛋白水平均低于C225＋照射组和单纯照射组，G0/G1期、G2/M期细胞比例及p-P38蛋白水平均高于C225＋照射组和单纯照射组，以上差异均有统计学意义（ P＜0.05）。结论纳米Fe3 O4/C225复合物可抑制LoVo细胞增殖并具有放射增敏作用，可能与G0/G1期阻滞及EGFR相关信号通路受抑制有关。

磁性Fe_3O_4/SPS微纳米复合物的制备与表征

以磺化聚苯乙烯微球(SPS)为载体,FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O为铁源,NaOH为沉淀剂,通过反相共沉淀法制备了Fe3O4/SPS微纳米原位复合物。采用SEM、TEM、XRD、FTIR、VSM和氮吸附/脱附等温线,对Fe3O4/SPS的形貌、结构、磁性能、孔径、孔体积和比表面积进行了表征分析。结果表明:纳米级的Fe3O4成功地负载在了微米级的SPS表面。所制备的Fe3O4/SPS微纳米复合物中存在介孔,平均孔径、孔体积和比表面积分别为13.85nm、0.049cm3/g和14.16m2/g。Fe3O4/SPS微纳米复合物具有超顺磁性和较好的磁响应性,在外加磁场条件下能够满足固液相磁分离的要求。

Bi_2O_3/g-C_3N_4复合催化剂的制备及其性能研究

分别以硫脲、尿素、二氰二胺为前驱体,采用热解法合成g-C3N4,再将其与Bi2O3以不同质量比复合煅烧制备Bi2O3/g-C3N4光催化剂,并用XRD、紫外-可见光谱、光致发光光谱等对其进行了表征。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了Bi2O3/g-C3N4光催化剂的紫外光催化活性。探索添加不同清除剂(异丙醇、草酸铵、对苯醌、H2O2酶)后对紫外光催化活性的影响;以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了Bi2O3/g-C3N4光催化剂表面羟基自由基的生成。实验结果表明:(1)在450℃下煅烧硫脲制备的g-C3N4具有较高的光催化活性;(2)当g-C3N4在Bi2O3/g-C3N4复合光催化剂中质量百分率为80%时,Bi2O3/g-C3N4的光催化活性最高,甲基橙的光催化降解率达到59.1%。

Co_3O_4/g-C_3N_4复合材料的制备及光催化降解甲基橙

采用水热、煅烧制备Co_3O_4/g-C_3N_4复合催化剂。用IR、XRD、TEM、UV-Vis、电化学对复合材料分析结果表明,Co_3O_4均匀地附着在g-C_3N_4的表面,形成异质结。阻抗曲线表面异质结能够促进空穴和光生电子的转移和分离。在可见光照射下,当15%Co_3O_4/g-C_3N_4复合材料做为光催化剂,其光催化降解甲基橙的降解率可达90%,并拟合符合动力学一级方程,多次循环利用性能几乎不变。