氮化碳空心微球的结构调控及其光催化氧化还原性能

以乙腈为溶剂,通过改变前驱物三聚氰氯和二聚氰胺的比例来调控氮化碳(CN)空心球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对材料的晶相、形貌以及光吸收性质进行了详细分析.结果表明,通过改变前驱物的比例可以对CN空心球进行调控.以氙灯为光源,通过降解MO和还原Cr(VI)对调控的CN空心球活性进行测试;通过改变Cr(VI)溶液的pH值来改善还原Cr(VI)的效率并研究了其机理.同时对甲基橙(MO)的光催化降解和Cr(VI)的光催化还原之间的相互作用进行了考察,适当降低Cr(VI)溶液pH值能够提高其光催化还原率.通过自由基捕获实验得知在CN光催化还原Cr(VI)过程中起主要作用的是e~-和·O_2~-.在Cr(VI)/MO/CN空心球体系中,Cr(VI)和MO对双方的光催化过程都有促进作用.一定浓度的MO加入后,对降解MO和还原Cr(VI)都具有促进作用.     

舰船用新型纳米TiO_2光催化剂降解性能研究

本文采用浸渍烧结法,在沸石上负载纳米TiO2制成新型光催化剂,考察了光源种类、光强、温度、湿度对甲醛光催化降解效率的影响,并结合舰艇舱室的实际情况进行了分析。结果表明:新型光纳米TiO2催化剂在紫外黑光灯照射下,对一定浓度的甲醛具有较好的光催化降解效率;紫外光强度对催化剂降解甲醛的消除率影响并不大;温度越高,降解效率越高;低湿度环境有利于甲醛的光催化降解。在舰船舱室的环境中,这种纳米TiO2光催化剂可以起到较好的降解甲醛气体的作用。     

溶剂热法合成碳掺杂石墨相氮化碳微球及其光催化性能研究

以二聚氰胺和三聚氰氯为原料,CTAB为碳源,采用低温溶剂热法合成出石墨相氮化碳纳米微球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对材料的晶相、形貌、元素结构以及光吸收性质进行详细分析.以氙灯为光源,考察了催化剂对有机污染物的光催化分解性能.结果表明:可采用CTAB对溶剂热合成氮化碳的过程进行调控,合成出碳掺杂的氮化碳微球,聚合度随碳掺杂量的升高而下降.含碳量的增加未改变氮化碳的半导体结构,同时促进了对可见光的吸收.适量碳掺杂量的氮化碳能够加速对有机染料(玫瑰红B和甲基橙)的光催化分解速率.机理研究表明,此类催化剂对有机染料的分解过程中起主要作用的活性物种是超氧自由基.     

硫元素掺杂石墨相氮化碳光催化剂的制备及其性能研究

以三聚氰胺和过硫酸铵为原料,利用简单的一步热聚合法,成功制备出硫元素掺杂的石墨相氮化碳光催化剂(CNS),并以四环素(TC)作为目标降解物,在可见光的照射下,考察所合成的光催化剂的性能.采用XRD、XPS、UV-vis、FT-IR、SEM及PL等一系列表征手段对催化剂的晶相、结构、形貌以及元素组成等进行详细分析.结果表...     

C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr复合材料的合成与光催化性能研究

采用沉淀-光致还原法首次制备了复合光催化剂C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr,通过SEM-EDS、XRD和UVVis对其形貌、物相结构、表面成分作了表征与分析.结果表明,含5%C@(Fe_3O_4-HNTS)的复合催化剂在紫外和可见光区域均有较强的光响应.在可见光(λ 420 nm)照射下,采用C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr做催化剂,历时20 min,水中甲基橙(MO)的降解率可达89. 72%.在反应体系中,·O_2~-和h~+是主要的活性物种,·OH是次要的活性基团. C@(Fe_3O_4-HNTS)表面的含碳物质和Fe_3O_4起了助催化剂的作用,二者的存在明显加快了MO的降解速率.复合光催化剂C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr对染料具有较好的降解效果,可重复利用性好,具有潜在的应用价值.     

远紫外光催化氧化处理餐饮废水优化研究

以TiO2为催化剂,采用远紫外光催化法对餐饮含油废水进行预处理,研究光照时间、油脂浓度、pH、TiO2各因素对其处理效果的影响。结果表明:光催化可以大幅降解油脂。光催化氧化技术正交实验表明,各影响因素对油脂去除率影响程度不同,光催化技术可以有效处理餐饮废水,可作为后续生物处理的预处理技术。     

碳量子点/g-C3N4复合光催化剂的制备及光催化降解四环素性能

通过一步煅烧法制备了碳量子点修饰氮化碳(CQDs/g-C_3N_4)复合光催化剂,采用TEM、XPS、UV-vis、FT-IR、稳态荧光光谱(PL)及电化学阻抗等对催化剂进行了表征,考察了可见光下催化剂对水中四环素(TC)的光降解活性.结果表明,少量CQDs的沉积不仅增加了g-C_3N_4的活性位点,而且加快了g-C_3N_4表面电荷的转移,抑制了载流子的复合,进而提升了其光催化降解活性.在优化条件下,1 mL CQDs溶液(1 g/L)修饰的g-C_3N_4(1CCN)对TC的光催化降解效率为纯相g-C_3N_4的1.5倍;通过探究其活性增强原因发现,光催化活性的提升主要归因于CQDs在复合体系中的沉积,及其可作为电子储存器加快g-C_3N_4光激发所产生的电子转移,有效地抑制电子-空穴对的重组.     

Ag3PO4/Bi2O3异质结光催化剂的制备及其光催化性能研究

通过水热共沉淀法制备了Ag_3PO_4/Bi_2O_3异质结光催化剂,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等测试方法对制备的催化剂进行表征,并以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究了Ag_3PO_4/Bi_2O_3的可见光催化活性和稳定性.结果表明,Ag_3PO_4粒子均匀地沉积在Bi_2O_3表面,两者结合形成了异质结.Ag_3PO_4/Bi_2O_3异质结对RhB具有良好的可见光催化活性,60 min内可催化降解85%的RhB,在循环使用4次之后对RhB的降解率仍然高达80%左右.Ag_3PO_4/Bi_2O_3在可见光下催化降解RhB过程中的电荷转移和光催化增强机理是:Ag_3PO_4导带的光生电子转移到Bi_2O_3导带,光生空穴从Bi_2O_3价带转移到Ag_3PO_4价带上,有效地促进了光生电子-空穴对的分离,聚集在Ag_3PO_4价带上的空穴直接氧化RhB.     

CMC-纳米铁的制备及其降解水中高氯酸盐的研究

针对高氯酸盐的污染问题,采用化学还原法和同步修饰法成功制备了高稳定的强还原剂CMC-纳米铁(CMC-Fe)微粒.透射电镜、X射线衍射及红外光谱研究表明,CMC-Fe平均粒径小于20 nm,具有良好的分散性和稳定性;ClO4-还原降解研究表明,反应遵循表观一级动力学规律,表观速率常数与还原剂用量和温度呈正相关,而与pH值呈负相关;当ClO4-初始浓度为20 mg/L,降解初始pH值为4.0,CMC-Fe用量为0.5 g/L,反应温度为35℃时,辅以超声波作用,ClO4-降解率可达95.2%;与普通纳米铁相比,CMC-Fe对高氯酸盐的降解率和反应速率分别提高了2.9和6.5倍.     

Fe-TiO_2-沸石复合材料对甲醛气体的吸附及光催化降解性能研究

甲醛是室内空气污染的主要成分,对其进行环境友好型处理具有重要意义.采用溶胶-凝胶法制备了Fe-TiO_2-沸石复合光催化材料,通过XRD(X-射线衍射)和SEM(扫描电镜)等测试手段对其形态和结构组成进行表征;研究自然光条件下复合材料对甲醛气体的吸附及光催化综合降解性能;同时考察焙烧温度、投加量等因素的影响.结果表明:使用溶胶-凝胶法成功制备了Fe-TiO_2-沸石光催化材料,其TiO_2主要以锐钛矿相形态存在;自然光条件下该材料对0. 5 mg/L甲醛气体的去除率高达80%,比单一纯沸石的吸附去除效果提高了20%.该复合材料具有光催化和物理吸附的协同效果,对高浓度甲醛气体具有良好的降解性.