Co-CNNS/CdS/CoP复合催化剂的制备及光催化产氢性能研究

基于热缩聚法和非贵金属掺杂,通过超声剥离得到g-C_(3)N_(4)纳米片(CNNS)为二维结构,在其表面包覆一维的CdS纳米线,最后负载非贵金属催化剂CoP,成功制备出Co-CNNS/CdS/CoP复合催化剂,用于高效产氢。首先,通过Co掺杂和超声剥离法合成g-C_(3)N_(4)纳米片(CNNS),增加了反应的活性位点。然后构建了CdS和CNNS的异质结,促使吸收边带红移,对光的吸收能力增强,且光生电子-空穴的复合机率减小,提升了光生载流子的分离效率。此外,CoP助催化剂的添加降低了反应的活化能,促进了整体催化产氢的效率。最终制备出了具有良好光催化产氢活性和稳定性的4-Co-CNNS/CdS/CoP复合光催化材料,其制氢性能为315.7μmol·h^(-1)·g^(-1),较纯CNNS提升了近提升了近2.3倍。

聚天冬氨酸/对氨基苯甲酸接枝共聚物的制备及阻垢缓蚀性能

以马来酸酐、尿素和对氨基苯甲酸(PABA)为原料,通过聚琥珀亚酰胺(PSI)与PABA的开环聚合反应,制备出聚天冬氨酸/对氨基苯甲酸共聚物(PASP-PABA)。利用红外光谱对共聚物的结构进行了表征,并通过静态实验和旋转挂片等方法考察了共聚物的阻垢、缓蚀性能。结果显示,PABA与PASP成功接枝共聚,形成了PASP-PABA共聚物。与PASP相比,PASP-PABA表现出更好的阻垢和缓蚀性能,且在阻垢剂浓度较低时,优势更加明显。

CQDs-rGO/ZnO复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能

ZnO的低可见光活性及光生载流子迁移率低且容易复合的缺点限制了其在光催化领域的实际应用。为此,本文采用超声辅助浸渍法制备了碳量子点(CQDs)-还原氧化石墨烯(rGO)/ZnO三元复合催化剂,通过XRD、SEM、TEM、X射线能量散射光谱(XEDS)、XPS、BET、UV-Vis DRS、VB-XPS、光致发光(PL)、瞬态光电流响应(TPR)及电化学阻抗(EIS)等表征手段对其晶体结构、形貌和光电性能进行了表征。以模拟抗生素废水甲硝唑(MTZ)为降解对象,考察了CQDs-rGO/ZnO复合催化剂的光催化活性。结果表明:rGO和CQDs的引入,能够优化ZnO的能带结构、增强其对可见光的吸收。rGO和CQDs的强导电性,可促进光生载流子的快速转移和分离,有效提升CQDs-rGO/ZnO复合催化剂的光催化活性。淬灭实验表明,羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_(2)^(-))是反应过程中的主要活性物质。在CQDs复合量为1%时,CQDs-rGO/ZnO的光催化活性最好,可见光照射2.5 h,对MTZ的降解率可达87.8%。经历4次循环后,依然可以降解75.2%的MTZ,说明CQDs-rGO/ZnO复合催化剂理化性能稳定。

WO_(2)/Ag_(3)VO_(4)Z型异质结的构建及其光催化性能

利用水热法和超声辅助沉淀法制备了Z型异质结WO_(2)/Ag_(3)VO_(4)复合光催化剂。采用多种表征手段对其晶体结构、形貌和性能进行了表征,并以盐酸四环素(TCH)为降解对象考察了WO_(2)/Ag_(3)VO_(4)复合催化剂的光催化活性。结果表明:简单斜方的WO_(2)负载在单斜相的Ag_(3)VO_(4)表面,形成Z型异质结结构,这种结构以及Ag_(3)VO_(4)光腐蚀产生的Ag0,能加速无效电子-空穴对的复合,促进有效光生载流子的分离,提升WO_(2)/Ag_(3)VO_(4)复合催化剂的可见光催化活性;WO_(2)/Ag_(3)VO_(4)复合催化剂对TCH的降解效果明显优于纯WO_(2)和Ag_(3)VO_(4),其中5 wt%WO_(2)/Ag_(3)VO_(4)的效果最好,可见光下3 h对TCH的降解率可达85.8%,且降解过程符合一级动力学反应模型。