SnWO4/g-C3N4复合光催化剂降解亚甲基蓝溶液

采用溶剂热法制备SnWO4/g-C3N4复合光催化剂,在可见光降解亚甲基蓝实验中研究复合催化剂的光催化性能。考察催化剂投加量、亚甲基蓝溶液初始浓度、溶液pH值、盐效应对光催化性能的影响及SnWO4/g-C3N4复合光催化剂的重复利用性。实验结果表明,在催化剂投加量1.0g·L^-1、亚甲基蓝溶液初始浓度15mg·L^-1和溶液pH值7.08时,在可见光条件下反应3h,亚甲基蓝溶液脱色率达到94.2%;NaCl对光催化降解亚甲基蓝具有抑制作用,加入10mmol·L^-1的NaCl溶液后亚甲基蓝的脱色率降为76.0%;复合光催化剂循环使用5次后,暗吸附后光照3h,亚甲基蓝溶液的总脱色率仍可达到78.7%,重复利用性良好。

g-C3N4/ZnO复合光催化剂降解污染物的研究进展

ZnO具有光催化活性强、稳定性高等优点,然而,ZnO禁带宽度大,只能吸收紫外光,太阳能利用率低;且其光生电子易与空穴复合,量子效率低。g-C3N4是一种窄带隙半导体,与ZnO复合形成异质结,不仅可以提高太阳光利用率,而且能加快载流子转移,提高光催化性能。通过文献研究综述了g-C3N4/ZnO复合光催化剂的四种复合形式,以及g-C3N4、ZnO与其他物质复合而成的三元、四元复合材料,并对g-C3N4/ZnO复合光催化剂的未来发展方向进行了展望。

热聚合法制备ZnO/g-C_3N_4复合光催化剂及其光催化性能研究

以尿素、乙酸锌为前驱体,采用热聚合方法制备ZnO/g-C_3N_4复合光催化剂。通过X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、紫外-可见光光谱及X射线电子能谱,对样品的晶体结构、形貌及光学性质进行表征。以紫外灯为光源,以酸性红(AR)为废水降解模型考察复合材料的光催化活性。结果表明:制得的复合光催化剂光催化性能要好于纯g-C_3N_4,且当ZnO∶g-C_3N_4=0.5∶1(摩尔比)时,光催化活性最高。复合后的光催化剂对反应底物有更强的吸附能力,能更有效地抑制电子-空穴的复合。进一步对AR的降解机理进行了探讨,发现超氧根自由基(O-·2)是使AR有效降解的活性物种。

Ag/g-C3N4复合微纳米光催化剂的合成及其降解性能

以尿素为原料,通过高温热缩聚法制备出石墨相氮化碳(g-C3N4),并通过超声剥离,破坏g-C3N4层状结构,得到分散的片状结构。将不同量的硝酸银配成银氨溶液,抗坏血酸将其还原成银,并在搅拌下沉积在g-C3N4的表面,得到不同银负载量的Ag/g-C3N4。利用X-射线衍射仪、纳米粒度仪以及红外光谱仪对其进行表征。最后在紫外-可见光谱仪的测试下,通过降解甲基橙和罗丹明B,比较光催化剂对降解物的选择性降解。结果表明:在可见光的照射下,由90mg硝酸银与100mgg-C3N4制备的复合光催化材料表现出最佳的降解效果,远大于复合之前g-C3N4的降解效果。而且对罗丹明B的降解性大于甲基橙,表明光催化材料对降解物具有选择性。

g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6复合光催化剂的制备及其光催化活性

通过水热合成法和液相沉积法制备g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6复合光催化剂,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸脱附、紫外-可见漫反射等技术对其进行表征。研究了可见光下g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6催化降解罗丹明B(Rh B)的影响因素,并对其光催化反应机理进行初步探讨。实验结果表明:g-C_3N_4掺杂量为60%(w)时g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6的光催化活性最高;在60%g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6的投加量为1.00 g/L、初始Rh B质量浓度为2.50 mg/L、可见光照射150 min的条件下,Rh B的降解率达到97.90%;在g-C_3N_4/C@Bi_2MoO_6光催化降解体系中,h^+和·O_2^-是主要活性物种。

CuO/g-C_3N_4复合光催化剂光催化降解甲基橙

选用Cu（NO3）2和g-C3N4为原料,将两种原料溶解,蒸发,500℃焙烧制得CuO/g-C3N4复合光催化剂,在太阳光下催化降解甲基橙。结果表明,通过正交实验得到最佳反应条件为：甲基橙溶液pH=3.8,温度（15-25）℃,CuO与g-C3N4质量比3∶10,催化剂用量10 mg,反应时间3 h,甲基橙最大降解率为64.6%。

g-C_3N_4/TiO_2复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

采用高温煅烧法制备了类石墨相氮化碳(g-C_3N_4),将其与TiO_2(P25)复合得到g-C_3N_4/TiO_2复合光催化剂。采用XRD、FT-IR、UV-Vis/DRS、SEM等方法对制备的复合光催化剂进行了表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,考察了g-C_3N_4/TiO_2的可见光催化活性。结果表明:通过复合,g-C_3N_4/TiO_2的吸收波长向可见光区域移动;当gC_3N_4与TiO_2复合质量比为4∶1时,所得到的g-C_3N_4/TiO_2(4∶1)复合光催化剂的催化活性最佳,其对MB的可见光催化活性是g-C_3N_4的2.74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.

N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用水热法制备N掺杂TiO2,将其与二氰二胺混合进行高温焙烧合成N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂。采用XRD、UV-Vis、N2吸附-脱附和SEM等对催化剂进行微观结构表征,以200W氙灯模拟光源并过滤掉420nm以下的紫外光,对比研究TiO2、g-C3N4、N-TiO2和复合光催化剂对罗丹明B的可见光降解性能。结果表明,N掺杂后TiO2的禁带宽度降低,催化活性提高;而复合光催化剂可见光吸收边距相对N-TiO2进一步红移,禁带宽度为2.75eV,降解罗丹明B的一级动力学常数k可达0.12158min-1,是g-C3N4、N-TiO2的2倍;复合催化剂重复使用4次后,对罗丹明B的降解率仍达92%以上,表明催化剂具有较好的光催化活性和稳定性。

ZnS/g-C_3N_4复合型催化剂的制备及其可见光光催化性能

利用共沉淀的方法制备了ZnS/g-C_3N_4复合型催化剂,并考察其在可见光区对罗丹明B的光降解性能的影响机制.采用TEM、BET、XRD、ICP、FT-IR和XPS等分析手段表征了样品,并评价了样品的光催化活性。结果表明,与g-C_3N_4相比,ZnS负载量为5wt%的ZnS/g-C_3N_4催化剂活性会更高一些,且经过四次循环实验后样品的光催化性能未明显失活。这可能归因于ZnS和g-C_3N_4所形成的异质结构提高了光催化效率。

g-C_3N_4/ZnO复合光催化剂的制备及其可见光光催化性能的研究

采用缩聚法合成了类石墨氮化碳(g-C3N4),并与商品ZnO复合得到新型复合光催化剂g-C3N4/ZnO。采用XRD、SEM和UV-vis DRS对催化剂进行了表征。以300 W的卤钨灯为光源(λ>420 nm),以罗丹明B(RhB)为目标降解物进行了光催化实验。结果表明,与单纯的ZnO和g-C3N4相比,g-C3N4/ZnO复合催化剂的光催化性能有所提高,其中g-C3N4含量为7.0 wt%时光催化性能最好。

一步原位锻烧法制备Ag/CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂及其性能

以三聚氰胺、硝酸铈和硝酸银为原料,通过一步原位固相煅烧法制备了Ag/CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂材料。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射吸收谱(UV-Vis DRS)等对制备出的样品进行了表征测试。以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,对样品的可见光催化性能进行了测试。结果表明,Ag/CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)的光催化反应速率常数是纯g-C_(3)N_(4)的3.82倍,证明了Ag和CeO_(2)共掺杂的协同效应有效提高了g-C_(3)N_(4)的光催化性能。

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。

Ag/g-C_3N_4光催化剂的制备及降解印染废水研究

通过加热AgNO_3和g-C_3N_4成功制备了Ag/g-C_3N_4复合材料,以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(XPS)、光致发光光谱仪(PL)等分析手段对所合成样品的结构和形貌等进行表征,结果表明:在Ag/g-C_3N_4复合材料中,Ag以原子形式存在,Ag的加入减少了g-C_3N_4的团聚现象。以亚甲基蓝为模拟印染废水,分析Ag/g-C_3N_4中Ag质量分数对催化性能的影响,结果表明:3%Ag/g-C_3N_4表现出最优的光催化性能。

高效可见光催化剂g-C_3N_4的制备及其催化性能研究

利用马弗炉在空气氛围下高温分解尿素制备具有高效可见光催化活性的类石墨烯g-C_3N_4光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱等手段对样品进行性能表征.研究结果表明,升温速率对所制备的g-C_3N_4的晶型结构有显著影响,在升温速率为2℃/min时,所制备的g-C_3N_4的XRD衍射峰与其标准衍射图谱相一致;保温时问长短对所制备的g-C_3N_4的XRD衍射峰产生影响,保温温度则对其影响不大;最佳的制备条件为升温速率2℃/min,500℃恒温5 h.光催化活性实验表明,所制备的光催化剂g-C_3N_4具有优异的可见光催化活性,在可见光辐射50 min条件下,罗丹明B的降解率可达90%.

g-C3N4/BiVO4复合光催化剂的合成及其光催化活性研究

以g-C3N4和BiVO4为主要原料,用高温水热法合成出BiVO4/g-C3N4复合催化剂。采用X-射线衍射(PXRD)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis),对复合催化剂BiVO4/g-C3N4的结构进行表征。在可见光下,考察此复合催化剂对亚甲基蓝的降解性能。研究发现,复合催化剂具有g-C3N4和BiVO4结构特征,在X-射线衍射峰上显示出轻微的宽化,质量比为10%的BiVO4/g-C3N4光催化剂降解活性最好,其降解率在360分钟能达到70.6%。

C3N4-BiVO4复合光催化剂可见光催化降解甲基橙

采用水热合成法制备C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂,以甲基橙为目标污染物,研究催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度和pH值、NaCl用量对甲基橙脱色率的影响,并通过C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂的循环使用实验,考察其重复使用性能。结果表明,在甲基橙初始浓度20 mg·L^(-1)、复合光催化剂用量3.0 g·L^(-1)及弱酸性条件下,光照反应6 h,目标污染物甲基橙脱色率达98.81%,溶液中的NaCl对催化剂降解甲基橙有抑制作用。催化剂重复使用5次后,溶液脱色率约80%,表明催化剂性能较稳定,可重复使用。

一锅法制备Co_3O_4/g-C_3N_4复合光催化剂及其光催化性能

以三聚氰胺和六水合氯化钴为原料,一锅法制备Co_3O_4负载的多孔石墨相氮化碳(Co_3O_4/g-C_3N_4)复合光催化材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、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)、光致发光光谱(PL)等手段对其结构和光学特性进行表征。以盐酸四环素(TC)为目标污染物,评价了不同负载量Co_3O_4/g-C_3N_4复合光催化剂的可见光催化性能。结果表明,所制备的Co_3O_4/g-C_3N_4复合光催化剂为多孔结构,其比表面积较大,并在可见光区域具有显著的吸收。利用原位生成的Co_3O_4纳米粒子在氮化碳表面形成异质结构,可有效转移光生载流子,降低光生电子-空穴的再结合率,从而提高光催化活性。并且存在最佳Co_3O_4复合量,当六水合氯化钴加入量为三聚氰胺的8%(w/w)时,所制备的复合光催化剂CoCN-8具有最佳的光催化性能。在可见光的照射下,60 min内可降解85%的TC,而同样条件下,纯g-C_3N_4仅降解23%的TC。

g-C_3N_4/TiO_2复合光催化剂制备及活性研究

光催化技术可直接利用太阳光实现有机污染物的深度降解,传统光催化剂二氧化钛存在可见光转换效率低,光生电子-空穴对容易复合等缺点。采用简单的化学法制备了二维纳米片层石墨相氮化碳(g-C_3N_4)包覆二氧化钛纳米粒子复合光催化剂(g-C_3N_4/TiO_2),利用XRD、UV-Vis、SEM、PL等手段对光催化剂的结构性能进行了表征,并考察了复合材料在紫外、可见光下降解亚甲基蓝(MB)、苯酚及双酚A的性能。研究结果表明:二维纳米片层g-C_3N_4的引入可以实现复合材料对可见光的吸收利用,并且可以极大地提高光生电子空穴在界面处的分离效率。在紫外光照射20 min后,5%g-C_3N_4/TiO_2复合物对染料亚甲基蓝(MB)的降解率高达90%,并且在重复使用5次之后仍具有较高的光催化性能。

TiO2/g-C3N4复合纳米光催化剂的制备及其光催化性能

采用热还原法、静电吸附法辅以加热固化法三步法制备了不同质量比的TiO2/g-C3N4复合纳米颗粒光催化剂。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-vis DRS)等多种手段分别对样品的结构、形貌和光电性能进行表征。研究结果表明:TiO2/g-C3N4在二元催化体系下,对可见光具有良好的吸收利用率,光电流显著提高,光生电子-空穴分离效率高、复合概率小,其对RhB的光催化降解率比纯的TiO2或者纯的g-C3N4均有所提高。当TiO2和g-C3N4的质量比为7∶3时,在模拟太阳光光照35 min条件下,TiO2/g-C3N4对RhB的降解率达到96.1%;且5次循环实验之后,其催化降解率仍保持在90%以上,具有良好的化学稳定性。因此,构建TiO2/g-C3N4异质结可有效提高TiO2和g-C3N4光催化活性。