钼酸铋光催化剂的制备及其光催化活性

以表面活性剂聚乙二醇(PEG6000)为模板剂,调节其用量(0、10、20、30、40 g·L-1)通过水热法制备得到Bi3.64Mo0.36O6.55/Bi2MoO6纳米光催化剂,分别命名为(BMO-0、BMO-1、BMO-2、BMO-3,BMO-4).采用X-射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外可见漫反射(DRS UV-Vis)和比表面仪(BET)对其进行表征,结果表明,制备得到的钼酸铋为立方相Bi3.64Mo0.36O6.55和单斜相Bi2MoO6的混合物,形貌为纳米片和纳米颗粒的混合体.在可见光(≥420 nm)照射下,研究了Bi3.64Mo0.36O6.55/Bi2MoO6光催化降解罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和苯酚(phenol)的催化特性,探讨了在光催化剂制备过程中PEG6000用量对其可见光活性的影响,发现当PEG6000用量为20g·L-1时其光催化活性最好.可见光下照射2.5 h即可使RhB(1.37×10-5mol·L-1)100%脱色,光照12 h后对苯酚(1.48×10-3mol·L-1)的降解率达到35.15%.采用DPD分光光度法测定了体系中产生的双氧水(H2O2),并结合外加叔丁醇(t-butanol)、碘化钾(KI)等捕获剂试验,推测其催化机理主要为空穴氧化和超氧自由基(O·-2)协同氧化历程.

磷酸铋纳米棒的可控合成及其光催化性能

采用水热法合成了形貌可控的磷酸铋纳米棒光催化剂,并以亚甲基蓝(MB)为探针研究了其光催化活性.利用粉末X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)对产物进行了表征.研究发现甘油含量、水热时间、水热温度及前驱体浓度会影响磷酸铋纳米棒的形貌及结构.甘油含量和前驱体浓度主要影响产物形貌.随着甘油含量的增加,产物的长径比先增大后减小.前驱体浓度越低,所得BiPO4纳米棒的尺寸越小,长径比越大.水热时间短时,产物结晶度差,且为六方相,时间延长后转化为单斜相.水热温度过低或过高均不利于完美晶体的形成,160°C时产物的结晶度最高.实验结果表明:BiPO4纳米棒在紫外光下具有良好的光催化性能,其光催化活性受长径比和尺寸大小影响的总体趋势是长径比越大,尺寸越小,其光催化活性越强.结晶度对BiPO4的光催化性能影响较大,结晶度越高,其光催化活性越好.单斜相BiPO4的光催化活性较六方相的强.

柠檬酸辅助水热法制备可见光高效去除甲基橙的Bi_2WO_6纳米片

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO3·2H2O为原料,以柠檬酸为络合剂,采用辅助水热法制备了Bi2WO6纳米片,运用X射线衍射、扫描电镜、场发射高分辨透射电镜、拉曼光谱、红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等手段对样品进行了表征,并考察了该催化剂光催化去除甲基橙反应性能.结果表明,通过调节体系的pH值可制得结晶度良好的正交晶系钨铋矿型结构的Bi2WO6纳米片状晶体.柠檬酸的添加使得制备的Bi2WO6颗粒的拉曼光谱特征峰发生蓝移,紫外-可见光吸收边发生红移,其能带隙减小至2.55eV.光催化反应结果表明,催化剂制备时体系pH值是影响其可见光催化活性的主要因素,pH=7.0时制备的Bi2WO6纳米片光催化效率最高,可见光照射15min,浓度为10mg/L甲基橙溶液的降解率可达到100%,且循环使用5次后,其光催化活性并没有明显降低,表明Bi2WO6是一种稳定有效的可见光催化剂.

Fe^(3+)掺杂Bi_2MoO_6光催化剂的合成及其活性研究

以钼酸铵、硝酸铋和硝酸铁为原料,采用水热/溶剂热法合成了铁掺杂的钼酸铋光催化剂,用X-射线粉末衍射、扫描电镜及紫外-可见吸收光谱等进行表征,并以罗丹明B为模型污染物,考察了纳米钼酸铋对罗丹明B溶液的光催化降解活性;以噻吩作为典型的含硫污染物,评价样品的光催化氧化脱硫活性。结果表明,Fe元素掺杂导致Bi2 MoO6的尺寸下降,比表面积增大;Fe掺杂,Bi2 MoO6吸收边发生红移;光催化活性与Fe元素的掺杂浓度有关,当掺杂量为0.5%时,活性最高;Fe掺杂Bi2MoO6对模拟汽油具有较好的脱硫活性,模拟可见光照射3 h,可使用模拟汽油的硫含量降低至70μg/g以下,脱硫率达到89%。

水热法制备钨酸铋及其光催化和电催化性能的研究

以H2WO4、NaOH和Bi(NO3)3·5H2O为原料,通过调节不同pH值和添加表面活性剂CTAB,采用水热法制备出不同形貌的钨酸铋粉体。利用XRD、SEM、UV-Vis对Bi2WO6粉体进行表征。结果表明:pH值对钨酸铋的物相、形貌和光催化和电催化性能均有较大影响;当pH=9.5得到的Bi2WO6粉体结晶度高,禁带宽度为2.61 eV,电催化的可逆性较好,氧化还原电位差仅为0.109 V,光催化活性较高;400 W金卤灯40 min照射下,罗丹明B的降解率达到93.96%。

pH值对Bi_2MoO_6晶体形貌和可见光催化性能的影响

以（NH4）6Mo7O24·4H2O和Bi（NO3）3·5H2O为原料,采用普通水热法制备Bi2MoO6光催化剂,研究pH值对制备该光催化剂的影响.对所制备的系列样品,采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积分析仪、X射线光电子能谱仪（XPS）和紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）进行表征.结果表明：pH值对Bi2MoO6晶体的物相组成、形貌和光催化性能均有显著影响.pH值为1～7时,所制备的样品为纯相Bi2MoO6,pH值为9或11时,出现第二相Bi3.64Mo0.36O6.55;随着pH值的升高,形貌依次为纳米棒、纳米片和无规则纳米颗粒.在可见光（λ≥420 nm）照射下,通过光催化降解罗丹明B（Rhodamine B,RhB）,探讨了制备Bi2MoO6的pH值对其可见光催化活性的影响.当pH=7时,制备的样品光催化效果最好,光照50 min后对初始浓度为5 mg· L^-1的罗丹明B溶液的降解率为85％.

掺杂钒酸铋的光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,水热法合成了单斜相BiVO4粉体。利用X射线衍射、透射电镜、紫外可见漫反射对所合成产物进行了表征,并与高温固相法合成的产物进行了对比。用浸渍法对水热法合成产物进行了9种元素的掺杂,对掺杂BiVO4进行了光催化降解亚甲基蓝性能的研究。结果表明,Cu掺杂BiVO4显示出最大的光催化降解速率,2h降解率可达82%,而Ce掺杂降解能力降低,Si掺杂提高了吸附性。

氧化钛纳米纤维的制备及其硫铟锌复合研究

用静电纺丝技术制备TiO_2纳米纤维,并探讨硫铟锌与其异质复合规律,结果发现,当采用硝酸铟作铟源,半胱氨酸为硫源,去离子水为溶剂时,硫铟锌为立方结构的纳米颗粒,这些纳米颗粒ZnIn_2S_4能均匀生长在TiO_2纤维的表面;而用氯化铟作铟源,半胱氨酸作硫源,去离子水为溶剂时复合得到的ZnIn_2S_4为六方结构的片状花球,这些ZnIn_2S_4花球能均匀生长在TiO_2纳米纤维的表面。进一步研究发现,当ZnIn2S4和TiO_2的摩尔比为10%时,ZnIn2S4花片能全部生长在TiO_2纳米纤维的表面上,没有额外的花球状硫铟锌出现,说明10%比例是硫铟锌和氧化钛复合的最佳比。

水热合成掺镧钛酸铋粉体及其光催化性能探讨

以硝酸铋、四氯化钛和硝酸镧为原料，以氢氧化钾为矿化剂，采用水热法合成了不同镧掺杂量的钛酸铋粉体。用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）对所得粉体进行了表征，借助紫外-可见分光光度计考察了样品降解甲基橙的光催化性能。实验结果显示：在水热合成温度为220～280℃、保温时间为6h的条件下，可得到各向异性、短轴为30nm、长轴大于100nm的掺镧钛酸铋粉体，且该方法所制备的掺镧钛酸铋（Bi4-xLaxTi3O12）粉体具有一定的光催化效果。

钨酸铋量子点和纳米片修饰石墨相氮化碳复合催化剂的制备及其可见光催化活性增强

利用超声-水热法、使用油酸钠辅助合成钨酸铋(Bi2WO6)量子点/纳米片修饰的石墨相氮化碳(g-C3N4)(Bi2WO6/g-C3N4)复合光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、N2吸附-脱附等技术手段获得Bi2WO6/g-C3N4催化剂的组成、结构和光吸收性能,分析合成机理。以罗丹明B(RhB)水溶液为模拟污染物,考察Bi2WO6/g-C3N4复合催化剂的可见光催化活性。结果表明:g-C3N4和Bi2WO6的质量比为3∶7的Bi2WO6/g-C3N4-30具有最有效的异质界面,电化学阻抗和光电流测试结果显示该催化剂的光生载流子传输速率快、复合率低,可见光照射120 min对RhB的降解率达到95.8%;通过活性物质捕捉实验获知光生空穴是光催化反应中的主要活性物质,分析异质界面对光催化活性的影响,进而提出光催化反应机理。

新型光催化剂BiVO_4的制备及光催化性能

采用水热合成法,以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,制备可见光催化剂钒酸铋(BiVO4),通过XRD、SEM、EDS等手段对样品进行表征.结果表明,在水热合成体系中,通过改变反应物的量和添加一定的试剂以及改变水热反应的时间,可以控制界面的张力,进而影响晶体的生长,得到了哑铃形、球形、束状、棒状、片状、花状及块状等不同形貌的BiVO4.最后以罗丹明B为降解对象对BiVO4的光催化性能进行了研究,得出在可见光条件下BiVO4具有较好的催化活性.

不同晶体结构钽酸钠的制备及光催化性能的研究

以六钽酸钠(Na8Ta6O19)为原料,采用水热法实现了烧绿石型Na2Ta2O6、钙钛矿型NaTaO3以及Na2Ta2O6/NaTaO3复合光催化剂的可控合成.通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征,研究了水热反应中碱浓度、溶剂类型、pH值等对钽酸钠晶体结构和形貌的影响.光催化降解亚甲基蓝结果表明,光催化降解活性顺序为Na2Ta2O6/NaTaO3>Na2Ta2O6>NaTaO3,复合相中Na2Ta2O6和NaTaO3之间形成了异质结,能够有效的抑制光生电子空穴对的复合.

Bi/Mo摩尔比对钼酸铋可见光催化降解磺胺性能的影响

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O为原料,水热合成钼酸铋粉体。采用X-射线衍射、紫外可见漫反射光谱仪、比表面积分析仪对其表征。以磺胺溶液为目标降解物,评价了钼酸铋的光催化活性。结果表明:铋钼摩尔比对钼酸铋晶体的物相组成和光催化性能均有显著影响。当铋钼摩尔比为4时,制备得到的钼酸铋光催化性能最佳,磺胺溶液5 h降解率可以达到95%。

负载有ZnSe的TiO_2纳米带复合材料的制备及其可见光催化性能

采用水热法制备了立方相ZnSe负载的锐钛矿型TiO2纳米带复合材料。在140℃下反应6h制得的产物是六方相ZnO负载的TiO2纳米带,但此样品再在160℃下反应6h,则获得的产物是ZnSe负载的TiO2纳米带;若在140℃下将反应时间延长至24h,只有少量ZnO转变为ZnSe。紫外-可见吸收测试结果表明,负载的ZnSe对TiO2起到了可见光光敏化作用;可见光催化测试结果表明,ZnSe在TiO2纳米带的负载对罗丹明B的光催化降解活性起到一定程度的增强作用,但随着ZnSe负载量的增大,光催化降解活性显著降低。

纳米Bi_2MoO_6的水热法制备及光催化性能研究

为进一步提升钼酸铋的可见光催化活性,以Bi（NO3）3·5H2O和Na2Mo O4·2H2O为原料,加入不同表面活性剂辅助水热法制备了纳米级钼酸铋。研究了表面活性剂种类对Bi2Mo O6形貌结构的影响,采用XRD、SEM和FTIR对产物进行了表征。结果表明：在水热合成条件下引入CTAB作为表面活性剂时,合成的纳米片厚度仅为10-20 nm。这种钼酸铋纳米片比普通钼酸铋纳米粉体具有更优的光催化活性,可见光照射180 min后对目标污染物亚甲基蓝的降解率可达81%,可见光催化效率提升2-4倍。

镂空Bi2MoO6微球的制备及其对氧氟沙星抗生素的降解性能

以钼酸钠以及五水合硝酸铋为原料,采用醇热法及高温退火制备了镂空Bi2MoO6微球光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、物理吸附分析仪、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、荧光光谱分析(PL)以及电化学测试等分析方法分别对制备材料的晶体结构、微观形貌、比表面积和光学特性进行表征。以氧氟沙星(OFX)水溶液作为目标降解物,在可见光照射的条件下,探究了Bi2MoO6对OFX的光催化降解性能。实验结果表明:醇热法合成的球状钼酸铋的平均直径为500 nm,镂空结构使得球状Bi2MoO6的比表面积提高到片状Bi2MoO6的5倍。更大的比表面积为光催化提供了大量的吸附位点,在120 min的可见光辐射下,投放量为1 g·L^-1的Bi2MoO6对p H=7、浓度为10 mg·L^-1OFX水溶液的降解效率可达64%,而片状Bi2MoO6仅为31%。镂空球状的Bi2MoO6在强碱性环境具有优异的光催化效果,对OFX的降解率达到79%,在强碱性环境中,具有更优的光催化降解性能。

二硫化钼/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

采用水热合成法制备了无机半导体光催化剂二硫化钼(MoS_(2)),利用静电纺丝技术,将MoS_(2)粉末添加到不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)溶液中进行共混纺丝,制备MoS_(2)/PAN复合纳米纤维膜,并用于罗丹明B溶液的催化降解。借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)等对纳米纤维膜的形貌和性能进行表征。结果表明:MoS_(2)/9%PAN复合纳米纤维膜中的纳米纤维形貌较好,直径较均匀,MoS_(2)在纳米纤维上的分布也较为均匀;使用其对30 mL的10 mg/L罗丹明B溶液进行光催化降解,光催化效果好,降解率达89.8%,重复使用3次后,降解率仅下降了2.3%,表现出良好的循环使用性。

钼酸铋光催化剂的合成及改性研究进展

介绍了Bi_(2)MoO_(6)的合成方法和改性方法,对水热法、溶剂热法、微乳液法、溶胶-凝胶法、沉淀法、固相合成法及熔盐法等合成原理、优缺点进行了综合评述;同时对形貌调控、元素掺杂、半导体异质结构建和贵金属沉积4个方面的改性研究进行了详细评价;对Bi_(2)MoO_(6)未来发展的方向进行了展望。

微波辅助水热合成高容量钼酸铋负极性能研究

通过水热合成法及微波辅助水热法制备出层状钼酸铋锂离子电池负极材料,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安及交流阻抗测试等对样品进行了形貌表征及电化学性能测试,并考察了其在电池中的循环稳定性.相比水热法,微波辅助水热法合成的钼酸铋电荷转移电阻减小且容量提升,在电流密度为15mA/g时容量可达674mAh/g,且循环后库仑效率接近90%.

ZnSnO_(3)/纤维素的水热制备及光催化性能研究

以天然纤维素为模板,利用水热合成法制备ZnSnO_(3)/纤维素复合材料,并探究反应前体物浓度对复合材料制备的影响。采用SEM、XRD、TG等对合成材料进行表征,并通过光催化降解罗丹明B研究了复合材料的光催化性能。结果表明,纳米ZnSnO_(3)颗粒通过水热成功包覆在纤维素纤维表面,且复合材料能够完美保持滤纸纤维素独特的层级多孔网状结构。以ZnSnO_(3)/纤维素复合材料作为光催化剂对染料RhB进行降解时,相比于纯ZnSnO_(3),复合材料表现出更优异的光催化性能,光降解效率可达98%以上,5次循环测试后,对RhB的降解仍可达94.3%,具有良好的稳定性。此外制备得到的宏观纤维结构的复合材料,能够为解决催化材料在实际应用中难以回收的问题提供思路,对光催化及能源重复利用的进一步发展具有重要意义。