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[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
袁伟 崔晓玲 张震 邰晨 宋元瑞 刘华蓉
通过硬模板法制备中空CdS微球,并利用苯胺在微球表面聚合制备了形貌良好的中空CdS/PANI复合微球光催化剂.通过调控CdS和苯胺的配比,得到不同形貌的复合结构,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光光谱(PL)、紫外光电子能谱(UPS)和电流-电压曲线(CV)等手段对催化剂进行了表征,并在可见光照射下进行光催化产氢,评估其光催化活性.结果显示,与中空CdS微球相比,中空CdS/PANI复合微球光催化剂表现出更好的光催化活性和循环稳定性,产氢速率最高可达328μmol·g~(-1)·h~(-1),比单一的CdS光催化剂提升了2.1倍(157μmol·g~(-1)·h~(-1)).经过5次循环实验,中空CdS/PANI复合微球的光催化活性几乎没有下降.这可能是因为PANI的引入,使得光生空穴转移到了PANI上,而光生电子留在CdS表面催化产氢.这一方面抑制了CdS在光催化过程中的光腐蚀效应,另一方面也使光生电子-空穴对得到有效分离,进而提升了其光催化活性和循环稳定性.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李春玲 孙霜青 胡松青 王秀民 王志坤 吕强 王晓燕
文章设计了硫化钴镍微球制备及其电催化析氢综合研究型实验。该实验通过简单的一步水热法,可控合成了一种由微小纳米粒子组装成微球结构的双金属硫化钴镍催化剂,研究了双金属硫化物结构与电化学析氢性能之间的内在联系,使学生对实验合成以及材料结构表征与性能测试有了较完整的把握。该实验将科研工作与本科生实验教学相结合,激发了学生对科研的热情,提高了他们的自主创新意识。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
唐艳 呼世斌 王俊华 赵淑艳
为了制备催化性能优良的负载型TiO2光催化剂,以沸石为载体,采用正交设计法优化了浸渍法制TiO2/沸石光催化剂的工艺参数,以其对硫酸铵溶液中的氨氮降解率为考察指标,对其催化性能进行了研究。结果表明,制备TiO2/沸石光催化剂的最佳工艺条件为:m(TiO2)∶m(沸石)∶m(硅酸钠)=0.7∶10∶15,老化时间24 h,焙烧温度为400℃,焙烧时间1 h。TiO2/沸石光催化剂最佳投放量为1.5 g/L,在紫外光照射下反应4 h,对废水的氨氮去除率可达98.92%。可见,采用优化浸渍法制备的TiO2/沸石光催化剂的光催化性能优良。
关键词：
沸石 TiO2 光催化剂 氨氮去除率
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
江吉周 熊志国 廖国东 吴晶 白赛帅 邹菁
二维材料因其载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,使得这种材料展现出许多奇特的性质而受到广泛关注.二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes)是一种新型的二维层状结构材料,具有高电子传导率、较大的比表面积、较好的机械性能以及独特的层状结构,已被广泛应用于储能、催化、环境等领域.该文主要阐述了MXenes基光催化剂的不同制备策略并总结了不同制备过程中的优缺点.最后,对MXenes基光催化剂及其复合材料在新兴领域的未来发展和研究方向提出了独特的见解和展望.
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
汪圣尧 陈海波 戴珂 石炜
以水热法制备8种MWCNTsGTi O2纳米复合材料,通过XRD、SEM、Raman、BET、FTIR等方法对复合材料进行表征.以罗丹明B为降解目标物,考察MWCNTsGTi O2纳米复合材料在不同光源辐照下的光催化活性以及MWCNTs的管径和管长对复合材料光催化活性的影响.结果表明:MWCNTs与Ti O2结合紧密,Ti O2微粒均匀分散在MWCNTs上,引入MWCNTs能提高Ti O2的比表面积,且不会改变Ti O2的锐钛矿晶相.光催化过程中,MWCNTs的引入抑制复合材料中光生载流子复合,进而提高复合材料的光催化效率.紫外光辐照下,MWCNTs的引入对Ti O2光催化活性有显著提高;而在...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
汪圣尧 陈海波 戴珂 石炜
以水热法制备8种MWCNTs-TiO2纳米复合材料,通过XRD、SEM、Raman、BET、FTIR等方法对复合材料进行表征。以罗丹明B为降解目标物,考察MWCNTs-TiO2纳米复合材料在不同光源辐照下的光催化活性以及MWCNTs的管径和管长对复合材料光催化活性的影响。结果表明:MWCNTs与TiO2结合紧密,TiO2微粒均匀分散在MWCNTs上,引入MWCNTs能提高TiO2的比表面积,且不会改变TiO2的锐钛矿晶相。光催化过程中,MWCNTs的引入抑制复合材料中光生载流子复合,进而提高复合材料的光催化效率。紫外光辐照下,MWCNTs的引入对TiO2光催化活性有显著提高;而在可见光辐照下,...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
顾修全 何容
采用简单沉淀法制备Ag_3PO_4、Ag_3PO_4/Co_3O_4异质结光催化剂,并研究两者的比例对异质结型光催化剂性能的影响。研究发现:加入Co_3O_4不会显著增强Ag_3PO_4的光催化活性;只有当Co_3O_4与Ag_3PO_4的摩尔比为1∶5时,其光催化性能最佳。此外,活性基团实验也表明:空穴在罗丹明B的光降解过程中发挥主要作用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李俊叶 刘爽 季志文
分别利用四异丙醇钛、三乙胺和三聚氰胺制备TiO_2和g-C_3N_4,结合两者制备不同复合比与焙烧温度条件下的g-C_3N_4/TiO_2粉体样品,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等研究样品表征。以靛蓝类染料模拟废水、偶氮染料4BS、三苯甲烷类染料模拟废水和某印刷厂排放的印染废水为光催化降解对象,研究样品复合比与焙烧温度、光照时间与强度、印染废水初始化学需氧量(COD)值等因素对印染废水降解、COD去除率以及色度脱色率的影响。研究结果显示:光催化复合材料样品为锐钛矿相和金红石相组成的混合晶型;当样品复合比与焙烧温度分别为1.0和350℃时,光催化降解印染废水效果最好,不仅能够确保COD去除率较为稳定,且具有较高重复利用率和稳定性;光照时间越长、光照强度越高,样品COD去除率与色度脱色率越高,且印染废水初始COD值越高,样品COD去除率越低。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
崔佳宝 刘小康 王慧 尹志红 常毅
设计了硫化镉制备及光催化分解水制氢综合实验,该实验涉及催化剂的制备、表征以及光催化性能测试等方面。通过该实验,使学生了解物理化学学科前沿知识,提高学生综合实验能力,培养学生创新能力与科学素养。以典型光催化剂CdS为例,分别以水和乙醇为溶剂,采用化学沉淀法制备CdS。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等手段对CdS进行表征。通过光催化分解水制氢实验,比较采用不同溶剂制备的CdS的光催化性能。结果表明,以乙醇为溶剂合成的CdS光催化性能最佳,产氢效率是以水为溶剂合成CdS的10.97倍。
关键词：
物理化学实验 光催化 制氢 硫化镉
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
苏佩东 乔雅君 李艳鑫 侯嫔 郭鑫蕾 牟勇霖 张春晖
该研究通过球磨法将树脂颗粒嵌到石墨相氮化碳（g-C_3N_4）层状结构内，制备具有高效、稳定光催化性能的球磨改性间苯二酚-甲醛树脂-g-C_3N_4复合催化剂。具体研究了水热反应条件、球磨速度、球磨时间等对催化剂在纯水体系中、可见光条件下产过氧化氢（H_2O_2）的性能的影响。通过扫描电镜、X射线衍射、BET孔径测试分析等表征手段，分别探究了球磨过程中树脂和g-C_3N_4的微观结构、晶体组成和孔隙结构变化。结合电化学阻抗谱测试，揭示了间苯二酚-甲醛树脂-g-C_3N_4复合光催化剂在纯水体系、氧气饱和条件下制备H_2O_2的机理。实验有助于培养本科生及研究生的实验设计思维和操作能力，激发学生的科研兴趣，提升其解决实际环境问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
苏佩东 乔雅君 李艳鑫 侯嫔 郭鑫蕾 牟勇霖 张春晖
该研究通过球磨法将树脂颗粒嵌到石墨相氮化碳（g-C_(3)N_(4)）层状结构内，制备具有高效、稳定光催化性能的球磨改性间苯二酚-甲醛（RF）树脂-g-C_(3)N_(4)复合催化剂。具体研究了水热反应条件、球磨速度、球磨时间等对催化剂在纯水体系中、可见光条件下产过氧化氢（H_(2)O_(2)）的性能的影响。通过扫描电镜、X射线衍射、BET孔径测试分析等表征手段，分别探究了球磨过程中树脂和g-C_(3)N_(4)的微观结构、晶体组成和孔隙结构变化。结合电化学阻抗谱测试，揭示了RF树脂-g-C_(3)N_(4)复合光催化剂在纯水体系、氧气饱和条件下制备H_(2)O_(2)的机理。实验有助于培养本科生及研究生的实验设计思维和操作能力，激发学生的科研兴趣，提升其解决实际环境问题的能力。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
唐树戈 吴玉洁 冯小佳
为充分利用TiO_2纳米粒子有效降解空气中的甲醛,将TiO_2纳米颗粒(P25)分散于SiO_2溶胶中,利用提拉的方法将其附着在金属丝网上降解甲醛,讨论TiO_2与SiO_2溶胶的比例、提拉次数、干燥温度等因素对降解甲醛活性的影响,利用气相色谱检测甲醛浓度的变化。SiO_2溶胶本身不具有降解甲醛的活性,但是一定量的SiO_2溶胶可以防止TiO_2纳米粒子聚合。结果表明:随着金属丝网上附着的TiO_2量的增加,活性位点增多,对甲醛的催化活性也会增强,但是继续增加TiO_2的量,降解活性反而下降,当TiO_2和SiO_2摩尔比为0.3时,对甲醛有最高的催化活性。这是由于当TiO_2的量过大时,纳米粒子容易发生团聚,导致活性位点被覆盖,这时催化活性也会有所下降;将金属丝网在TiO_2/SiO_2催化剂中提拉3次,降解甲醛的活性最大,提拉次数增多后活性位点的密度变大,催化活性也随之提升,当提拉次数为4次时,TiO_2纳米粒子相互团聚,导致催化活性降低。附有催化剂的金属丝网经过5次冲刷试验,催化活性只降低31.72%。从试验结果可以看出,SiO_2起到了很好的连结和支撑作用。由于冲刷过程冲掉了一部分TiO_2纳米粒子,导致催化活性降低。利用SEM观察摩尔比的增加、提拉次数越多TiO_2纳米粒子分布的更稠密,活性逐渐增加,但增加到一定程度后催化活性会下降。
关键词：
TiO2 SiO2 甲醛
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
谭海燕 孟泽 冯翰林 胡卫兵 吴得勇 谭学才
采用溶剂热法合成了MIL-53(Al),以此为载体负载TiO_2制备得到TiO_2/MIL-53(Al)光催化剂用于污水中次甲基蓝的催化降解研究,并与传统载体材料Al_2O_3负载的TiO_2催化剂的光催化效果进行比较。样品通过热重-差热扫描量热(TG-DSC)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附-脱附等方法进行表征。采用光度吸收法分析污水中次甲基蓝的降解率,结果显示,TiO_2/MIL-53(Al)光催化剂对次甲基蓝的光催化降解率达到98.6%,而TiO_2/Al_2O_3光催化剂对次甲基蓝的降解率只有70.3%,TiO_2/MIL-53(Al)光催化剂对污水中次甲基蓝的降解去除能力明显优于TiO_2/Al_2O_3光催化剂对次甲基蓝的降解去除能力。
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