钡镧共掺杂对TaON降解亚甲基蓝染料的影响

采用改进的溶剂热-高温氮化法制备了钡镧共掺杂的氮氧化钽(TaON)光催化剂。利用XRD、SEM、XPS等手段对其晶相结构、微观形态和光学特性进行了分析,并通过降解亚甲基蓝(MB)溶液来评估其光催化性能。结果表明:Ba、La共掺杂未改变TaON的晶相结构,但其均以离子的形式取代了TaON晶格中的部分Ta^(5+),使TaON的形貌出现轻微变化;共掺杂后的TaON具有更小的晶粒尺寸和更窄的带隙,进一步提高了光吸收能力和光生载流子分离效率;共掺杂后的TaON在可见光下对MB的降解效率大幅提高,当n(Ba)/n(La)为1.00时,TaON光催化性能最佳,120min内对MB的降解率达到86.5%,较纯TaON提升约25%,且反应符合一级动力学规律;此外,h^(+)和·OH是降解MB过程中的主要活性自由基,且经4次循环后其仍具有较好的稳定性和催化性能。

CoFe_(2)O_(4)/MCM-41催化剂的制备及其光催化降解亚甲基蓝性能

采用水热法将纳米CoFe_(2)O_(4)与MCM-41介孔分子筛复合,制备了CoFe_(2)O_(4)/MCM-41光催化剂。通过TG-DTA,XRD,SEM,N2吸附-脱吸等方法对制备的催化剂进行表征,并以亚甲基蓝染料废水为研究对象,考察了催化剂光催化降解亚甲基蓝的性能。实验结果表明,CoFe_(2)O_(4)/MCM-41催化剂仍具有介孔材料的孔道结构,CoFe_(2)O_(4)纳米粒子在分子筛孔道或表面均匀分散,呈现尖晶石结构,使CoFe_(2)O_(4)/MCM-41复合催化剂具有良好的催化活性。CoFe_(2)O_(4)/MCM-41复合催化剂(Co与Si摩尔比为1∶1)在初始染料质量浓度为10 mg/L、溶液pH=7、可见光照射的条件下,2 h内对亚甲基蓝降解率达到98.3%,降解速率符合一级反应动力学。CoFe_(2)O_(4)/MCM-41重复使用5次后,亚甲基蓝的降解率仍可达到86.6%。

废旧涤纶基活性炭负载g-C_(3)N_(4)光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解

以废旧涤纶为原料,通过ZnCl_(2)活化的方法制备了废旧涤纶基活性炭(WPT-AC),而后以制备的WPT-AC和三聚氰胺为原料,通过直接热聚合法制备了废旧涤纶基活性炭负载石墨相氮化碳光催化剂(WPT-AC/g-C_(3)N_(4)),通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、瞬态荧光光谱(PL)、电化学交流阻抗谱(EIS)等方法对WPT-AC/g-C_(3)N_(4)光催化剂的晶型、基团、形貌和光化学性质进行了表征,以亚甲基蓝(MB)为模拟染料溶液,研究了WPT-AC/g-C_(3)N_(4)光催化剂的暗吸附性能、光催化性能,并对光催化剂的稳定性进行了研究。结果表明:WPT-AC的掺杂抑制了g-C_(3)N_(4)的层状堆叠,增加了活性位点的数量,二者π-π共轭体系的叠加提高了其对可见光的响应强度,抑制了光电子-空穴的复合,提高了其光催化活性;可见光照射2 h,0.1 g质量分数5%的WPT-AC/g-C_(3)N_(4)光催化剂对100 mL质量浓度为35 mg/L的MB染料溶液的暗吸附量为13.51 mg/g,MB染料溶液的光催化降级率达到了98%,WPT-AC/g-C_(3)N_(4)光催化剂循环使用5次后仍具有良好的稳定性。

氮掺杂二氧化钛光催化降解亚甲基蓝的动力学研究

以分析MB初始浓度,催化剂用量以及pH值对光催化速率的影响为基础,研究了氮掺杂二氧化钛催化亚甲基蓝动力学行为;结果表明催化反应符合Langmuir等温吸附规律,pH值为3时降解速率达到最大值,并且光催化速率的变化随着催化剂用量呈现饱和现象。

石墨相氮化碳光催化剂制备及降解亚甲基蓝研究

以三聚氰胺与柠檬酸为原料合成了石墨相氮化碳g-C3N4,采用XRD和XPS表征了催化剂结构,以亚甲基蓝溶液为模拟污染物探索了其优化降解工艺。结果表明,成功合成了g-C3N4催化剂。当pH和催化剂投加量为6和1.6 g/L、亚甲基蓝溶液初始质量浓度小于20 mg/L、催化剂循环次数为3时,g-C3N4催化剂光催化性能为佳,降解率可达98%,具有优异的光催化性能。

自然光下Fe^(3+)掺杂纳米TiO_2光催化降解亚甲基蓝的研究

用溶胶-凝胶法制备了一系列不同Fe3+掺杂量(ω0.00%~3.00%)的纳米TiO2光催化剂,利用TEM,XRD,UV-Vis等技术对其形貌和结构进行了表征.以亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模型,研究了在自然光条件下Fe3+掺杂量对其光催化活性的影响.结果表明,在所研究的掺杂范围内,该纳米粒子的粒径随Fe3+掺杂量的增加呈减小趋势;Fe3+的掺入不仅可以控制TiO2由锐钛矿向金红石的转变,而且可以使该纳米微粒对光的吸收向可见区拓展;Fe3+的适量掺入,可以显著提高纳米TiO2在自然光条件下的催化活性.

H_2O_2增效Ag^+掺杂ZnO纳米晶光催化体系降解亚甲基蓝

以水合碳酸锌为前驱体,利用激光复合加热蒸发技术,制得粒径分布均匀,平均粒径在30 nm左右的Ag+掺杂ZnO纳米晶半导体光催化剂.利用UV-Vis,TEM,AFM和XRD等进行了表征.对光催化体系降解亚甲基蓝(MB)的研究表明:悬浮Ag+掺杂ZnO纳米晶的悬浮水相体系中,Ag+的掺杂能有效地改善ZnO对亚甲基蓝的光催化降解性能.此外,H2O2能有效增强Ag+掺杂ZnO纳米晶对MB的降解效率,H2O2浓度为0.05 mol/L时可以使Ag+掺杂ZnO纳米晶的光催化效率提高近1倍.降解产物光谱分析表明:H2O2的存在优先使MB的苯环开环降解,并使其降解更彻底.

掺杂Zn^(2+)纳米TiO_2光催化降解亚甲基蓝

印染废水治理是水系环境治理的重点,而亚甲基蓝是印染废水中典型的有机污染物。本研究选用掺杂Zn2+的纳米TiO2作为光催化剂对亚甲基蓝进行降解研究。XRD谱图分析表明,Zn2+的掺入可改变纳米TiO2锐钛矿型和金红石型的组成。制备工艺参数对样品光催化降解亚甲基蓝的活性具有很大影响,纯TiO2样品在450℃焙烧时的活性较其他温度的高;而掺杂Zn2+的样品则在500℃焙烧时的光催化活性相对最佳。催化剂的加入量过高或过低都不利于光催化活性的提高,催化剂的加入量为1g/L时,光催化剂对亚甲基蓝的降解效果最好;Zn2+掺入量为0.5%时,掺杂粉体的光催化活性相对较高。随着掺杂量的进一步增加,光催化活性降低。被降解有机物浓度过高时,紫外光较难到达催化剂表面,光的利用率降低,导致催化剂活性降低。亚甲基蓝的初始浓度为5mg/L时的降解速率较快。

Ag掺杂方式对g-C_3N_4降解亚甲基蓝光催化行为的影响

采用光沉积法和原位还原法制备负载型光催化剂Ag掺杂石墨相氮化碳(Ag/g-C_3N_4),并考察其在可见光区内对亚甲基蓝的光降解性能的影响机制。利用XRD、FT-IR、N_2吸附、SEM和XPS等手段表征Ag/g-C_3N_4样品,考察Ag掺杂方式和Ag掺杂量对亚甲基蓝的光降解活性和催化剂Ag/g-C_3N_4稳定性的影响。结果表明,Ag/g-C_3N_4对亚甲基蓝的光降解活性随着Ag掺杂量的增大而增大,光沉积法比原位还原法制备的光催化剂Ag/g-C_3N_4对亚甲基蓝可见光催化活性更好,经过5次循环实验后光催化活性未明显失活。这归因于前者制备的Ag纳米粒子更均匀的分布在g-C_3N_4表面从而抑制光生电子-空穴对的复合和促进光生电子的快速移除,Ag粒子在光照条件下产生的表面等离子体共振波效应也能提高催化剂Ag/g-C_3N_4的光降解效率。

F掺杂膨润土负载PbSnO_3复合光催化剂的制备及对亚甲基蓝的光催化降解性能

以NH_4F为氟源、膨润土为载体,采用水热合成法制备出了F掺杂膨润土负载PbSnO_3复合光催化剂.采用XRD、IR、SEM等分析手段对样品的形貌和结构进行了表征.并在可见光条件下,以亚甲基蓝溶液作为目标降解物,研究了其光催化性能.结果表明:当光照时间为12 min、F掺杂质量分数为0.04%、光催化剂用量为40mg/L时,其对亚甲基蓝溶液降解效率最高,降解率超过97%.

镧掺杂对TiO_2光催化降解亚甲基蓝溶液性能影响

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3/TiO2光催化剂,以亚甲基蓝为目标降解物,研究了催化剂的组成、制备条件对光催化性能的影响.结果表明,经600℃热处理得到的掺杂质量分数为0.1%,La2O3/TiO2光催化剂对亚甲基蓝具有较好的降解活性.探讨了影响光催化反应的各种因素,发现最佳的催化剂浓度为3.0～5.0 g·L-1,反应时间和光照强度增加都能明显提高La2O3/TiO2的催化效率.

掺杂型纳米TiO_2光催化降解亚甲基蓝

印染废水的治理是水系环境治理的重点,而亚甲基蓝是印染废水中典型的有机污染物。本论文选用掺杂铁、钒、硅和锌等离子的纳米TiO2作为光催化剂对亚甲基蓝进行降解研究。焙烧温度与光催化剂掺杂量对样品光催化降解亚甲基蓝的活性具有很大影响,焙烧温度为500℃,Si4+掺入量为5%时光催化剂对亚甲基蓝的降解效果最好。

La掺杂BiPO_4光催化降解亚甲基蓝模拟染料废水的试验研究

采用水热合成法制备了La掺杂BiPO_4纳米粉末,使用该光催化剂在紫外光下对亚甲基蓝质量浓度为7.5 mg/L的模拟废水进行了光催化降解试验。考察了催化剂用量、溶液p H、无机阴离子和催化剂循环使用次数对光催化降解效果的影响。结果表明:在pH=7,光催化剂用量为1.0 g/L的条件下,用紫外杀菌灯照射90 min,La掺杂BiPO_4对亚甲基蓝的降解率可达95%;SO42-、PO43-的存在对光催化降解具有抑制作用;该催化剂循环使用4次仍具有良好的光催化性能,且稳定性较好。

竹叶源介孔二氧化硅的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解性能

通过灰化、碱溶及模板法从废弃竹叶中制备了介孔纳米二氧化硅(SiO_(2)),研究了其对亚甲基蓝(methylene blue,MB)的光催化降解性能。通过X射线衍射法(X-ray diffraction method,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)分析证明了制备的竹叶源SiO_(2)具有排列整齐的介孔结构。利用该材料对一定浓度的MB溶液进行降解研究,与无光照的对照组相比,有光照条件下的降解率最高,验证了竹叶源SiO_(2)具有光催化性。在6 h内,0.05 g竹叶源介孔SiO_(2)对初始浓度为0.02~0.10 mmol/L的MB的降解率能达到70%~100%,说明废弃竹子制备的SiO_(2)可用于染料废水中MB类染料的降解处理。

双元素掺杂纳米TiO_2光催化降解亚甲基蓝的研究

以浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制备得到了双元素钕和铁掺杂的纳米TiO2光催化剂,考察了它们对光降解亚甲基蓝的催化活性.结果表明,亚甲基蓝的光催化降解可用假一级动力学方程表示.以一定比例掺杂钕、铁离子可提高TiO2的光催化活性,尤其是在自然光下TiO2的光催化活性.在一定比例钕、铁掺杂后,共沉淀法制备的掺杂型TiO2的光催化活性接近于用溶胶-凝胶法制备的掺杂型TiO2.

Fe掺杂纳米ZnO光催化降解亚甲基蓝

采用NAC-FAS工艺直接制备了不同掺杂比例的纳米Fe掺杂Zn O样品,利用SEM和UV-Vis等方法对样品的结构及光学性质进行了表征。结果表明:在89℃下,以二水合乙酸锌、氢氧化钠、三氯化铁为出发原料,在醇水溶液体系中直接合成了Fe掺杂纳米Zn O,Fe的掺杂没有引入新的杂相。随着Fe掺杂比例的增加Zn O的光催化活性增加,当Fe掺杂比例为9%时的Fe-Zn O纳米晶光催化活性最优。

纳米NiO光催化剂性质对降解亚甲基蓝染料的影响

采用水热合成并辅助以高温煅烧的方法,获得了系列不同形貌和大小的纳米NiO样品,通过SEM、XRD、TG和UV-vis等方法进行性质表征.使用不同性质的NiO样品做催化剂,在紫外光(UV)照射下降解亚甲基蓝(MB)的研究表明,由强碱NaOH与镍盐反应获得前驱体,再经600℃煅烧得到的NiO光催化剂,有晶体结构完整,粒径小,比表面积大,紫外吸收强,光照下产生的羟基自由基OH-含量高,降解效率最好.

掺杂改性纳米TiO_2对亚甲基蓝的光催化降解性能研究

把自制掺杂TiO2体系整理到织物上,以织物作为催化剂载体对亚甲基蓝溶液进行光催化降解(以高压汞灯为光源),探讨了整理工艺对催化效果的影响.结果表明:1.0 g/L碘掺杂TiO2整理液以及1.3 g/L钙掺杂TiO2整理液整理后的织物对亚甲基蓝溶液有很好的光催化降解效果.有效解决了纳米催化剂降解印染废水后催化剂难以回收的问题.

固定床微反应器中p-NiFe_2O_4/n-CdS光催化降解亚甲基蓝性能

用水热法制备系列p-NiFe_2O_4/n-CdS光催化剂,通过固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝对p-NiFe_2O_4/n-CdS的光催化活性进行评价,并对光催化活性提高的机制和反应条件对降解性能的影响进行分析。结果表明:p型和n型两种窄带隙半导体复合可提高光吸收率和光生电荷的分离效率,从而提高光催化活性。固定床微反应器中亚甲基蓝光催化降解过程符合一级动力学反应模型;与光催化剂表面吸附性能相比,光生电荷的分离效率是影响固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝性能的主要因素。在NiFe_2O_4的复合质量分数为0.14%、流速为0.4 mL/h、亚甲基蓝的初始质量浓度为10 mg/L、pH=6时,固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝的降解率最高。

离子交换法制备磷掺杂三氧化钨及光催化降解亚甲基蓝性能

以钨酸钠和磷酸氢二钠为前驱物和磷源,经水热煅烧后,利用离子交换的方法,成功合成了一种高效、稳定的磷掺杂三氧化钨(P-WO_(3))的光催化剂,利用SEM,TEM,XRD,FT-IR分析其形貌结构以及组成,并以P-WO_(3)为催化剂,在可见光下降解处理亚甲基蓝.结果表明,在可见光的照射下,亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L,溶液p H为9,催化剂用量为30 mg,在120 min内对亚甲基蓝的降解率可达89.2%,接近于空白WO_(3)的3倍,且P-WO_(3)也表现出较好的稳定性.