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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
夏广达 肖思辰 粟俊杰 李磊 房梦迪 刘玉
【目的】以木材加工固体废弃物为原料，制备具有木材仿生微纳米孔结构的BiVO_4-CdS复合光催化剂，旨在利用木材模板形成更多的异质结结构提高光催化材料的催化性能，拓展其在木材加工染料废水污染处理中的应用。【方法】分别采用杉木、杨木、巴沙木3种树种的木材加工固体废料为模板，通过浸渍煅烧和化学沉积两步法制备BiVO_4-CdS复合光催化剂，以木材染色废水中的罗丹明B(RhB）为目标降解对象，对复合光催化剂可见光下降解RhB的性能进行评价研究。【结果】3种具有木材模板仿生结构的BiVO_4-CdS复合光催化剂均表现出良好的吸附-光催化降解RhB的能力。密度较低的巴沙木-BiVO_4-CdS在达到吸附平衡后，对RhB有着高达29.26%的去除率；在120 min内可见光下对RhB的降解率为96.01%，其反应速率是无模板BiVO_4、BiVO_4-CdS的6.69倍和3.37倍。10次吸附-光催化降解循环处理后，材料的降解效率依然达到85%以上。【结论】木材模板仿生构造赋予复合光催化剂丰富的孔道结构，低密度树种木材腔壁结构有利于催化剂在浸渍煅烧处理后获得较大的比表面积、稳定的孔结构以及BiVO_4-CdS异质结结构形成，进而促进光催化反应过程中污染物分子的快速吸附和降解。
[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] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
陈冉 王小凤 谭乐乐 肖妮 陈金毅
采用液相还原法在制备Cu_(2)O的前驱体中加入LDH/Fe_(3)O_(4)制备出LDH/Fe_(3)O_(4)@Cu_(2)O复合材料，将其对盐酸四环素废水进行光催化降解，研究了催化剂的投加量、光照强度、pH值和共存离子对LDH/Fe_(3)O_(4)@Cu_(2)O复合材料光催化性能的影响，分析了光催化过程中起主要作用的活性基团。结果表明，制备出的LDH/Fe_(3)O_(4)@Cu_(2)O复合材料具有较好的光催化性能，与单纯Cu_(2)O相比，复合材料能够提高光催化降解的速率和效果。光催化降解盐酸四环素的最佳条件：催化剂的投加量为0.1g/L、光照强度为500W、pH值为10，对50mg/L盐酸四环素的降解效率达到95.2%。溶液中存在阴离子Cl~(-)和HCO_(3)~(-)时会降低光催化效率，自由基抑制实验证实光催化过程中·O_(2)~(-)起主要作用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
匙玉华 杨广武 郭文跃
设计了研究型实验"Ag/AgBr光催化性能的机理研究"。借助计算软件Castep模块构建Ag/AgBr可见光催化材料模型,优化初始构型,计算Ag/AgBr的光催化性能,并结合实验数据对比分析理论成果,为实验研究提供理论指导。实践证明,该实验有助于学生熟悉计算模拟流程、掌握理论分析手段、深化理论知识的理解,从而培养学生的创新能力和科研意识。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李青 汤林 文瑞之
应用超临界流体干燥技术,采用溶胶-凝胶法制备了掺铁的纳米TiO2粉体材料,使用TG-TDA、XRD、激光粒度分析仪、扫描电镜对粉体进行表征.通过甲基橙溶液光催化降解实验,发现掺入质量分数为0.05%Fe的TiO2比纯TiO2催化效率提高了1.58倍.
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吕志强 马燚 贾闪闪 卿彦 李蕾 陈洋羊 吴义强
【目的】光催化氧化法被认为是去除室内空气中甲醛最有效的方法之一。二氧化钛（TiO_2）作为经典光催化半导体，因具有物理化学性质稳定、无毒无害的优点被广泛关注，但由于TiO_2的吸附能力低、聚集倾向强，限制了其应用。本研究旨在解决TiO_2吸附能力弱、易团聚使其比表面积减小的问题。【方法】以杨木为基底，采用水热法在其表面负载二氧化钛制备得到TiO_2/木材复合材料，探讨不同TiO_2溶液浓度对TiO_2/木材复合材料光催化降解甲醛性能的影响。【结果】与不同基底对比，木材的多孔结构及丰富的官能团能使TiO_2与木材间具有更好的结合力，使其具有优越的机械稳定性。锚定在木材上的TiO_2以锐钛矿型为主并带有少量的金红石型。随着TiO_2溶液浓度的增大，TiO_2/木材复合材料的光催化降解甲醛性能呈现先增大后减小的趋势。当配置制备的TiO_2溶液浓度为0.1 mol/L时，尺寸大小为500 nm～1μm的球状纳米颗粒在木材表面均匀分散且不团聚，此时在2 h紫外-可见光照射下，TiO_2/木材复合材料光催化降解甲醛效率是38.47%,50 min内的光催化反应速率常数为0.009 3 min-1，在反复5次循环使用后，仍有30.12%的降解率。【结论】将光催化剂与木材复合，具有以下优势：光催化剂稳定性高，利用木材表面丰富的羟基官能团，让光催化剂在木材表面均匀生长，不易脱落；光催化剂活性提高，利用木材的三维多孔结构，赋予光催化剂较高的比表面积，使光与反应物充分接触，促进溢出气体的扩散。这将对降低室内甲醛污染、营造健康安全人居环境具有重要意义。
[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] 南京农业大学学报
[作者]
徐峙晖 吴静雨 梁剑茹 周立祥
以尿素为均相沉淀剂,无模板水热合成了纳米棒状的β-FeOOH。采用X射线衍射和场致扫描电镜技术表征制备样品。在异相光芬顿反应中研究β-FeOOH降解甲基橙的效率。结果显示:50 min内甲基橙能被异相光催化过程中产生的羟基自由基降解100%;当反应液初始pH值增加到9.5,50 min内甲基橙的降解效率仅下降到93.45%,这意味着制备的β-FeOOH催化剂能很好地克服均相光芬顿反应中pH值范围狭窄的缺点。β-FeOOH催化剂的装载量和H2O2浓度同样对甲基橙降解效率有重要影响。β-FeOOH催化剂多次重复使用后仍然具有保持较高催化活性的能力。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
董悦 袁炳楠 姬晓迪 郭明辉
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王有和 陈洁 王慧敏 丁金娜 孙洪满 阎子峰
利用多孔材料的吸附扩散性能与半导体材料的光催化性能的协同效应处理水体污染技术是当前的研究热点之一。首先，以正硅酸四乙酯为硅源，经水解、离心自组装制备的蛋白石结构SiO2胶晶为硬模板剂，单氰胺为前驱体制备了反蛋白石结构多孔g-C_3N_4材料；其次，利用XRD、SEM、TEM以及氮气吸-脱附等手段对产物进行了表征；最后，以罗丹明B(RhB)为模拟污染物对样品进行光催化降解性能测试，并提出了其光催化作用机理。结果表明：所制备的三维有序大孔g-C_3N_4样品具有典型的反蛋白石结构形貌；与块状g-C_3N_4相比，最优原料配比条件下所得反蛋白石结构多孔g-C_3N_4样品（IOCN-1.0）的比表面积和催化降解RhB的效率均明显提升。该综合实验操作简单且安全高效，不但能锻炼学生的综合实践动手能力，还能培养学生的科研意识和创新思维。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李玉佩 王晓静 赵君 李发堂
设计了g-C_3N_4基纳米复合物的制备、表征及其光催化性能分析的科学研究型综合实验。通过简单的一步煅烧法合成了α-Fe_2O_3/g-C_3N_4纳米复合光催化剂;采用X射线衍射、透射电镜、紫外-可见漫反射光谱等对其结构和性质进行了分析和表征;在模拟可见光照射下,通过测试模型污染物罗丹明B(Rhodamine-B,RhB)的降解程度来考察其光催化性能。实验设计简单易行,涵盖了材料的合成、表征及光催化性能评价等多个知识点,便于学生了解光催化领域的学术前沿,掌握纳米复合材料的制备方法,熟悉大型仪器的使用步骤,同时有助于增强学生的科研创新意识,培养学生的综合实践能力。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
郑梅琴 颜桂炀 郑柳萍
采用3种方法制备了结晶度良好的ZnS粉体,采用XRD、FT-IR等技术对其结构和理化性能进行表征.结果表明:采用不同方法制备的ZnS粉体均为六方晶系,其中采用水热法合成的ZnS粒径为10-20 nm;不论在紫外光还是在可见光下ZnS粉体均对亚甲基蓝具有较高的脱色率,呈现出良好的光催化性能.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙志明 胡小龙
根据矿物材料学的学科交叉特点,设计了以天然海泡石为载体制备纳米Ti O2/海泡石光催化复合材料及其甲醛降解性能的研究型综合教学实验。结合XRD、BET、SEM和TEM等手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌进行检测分析,并基于光声光谱技术对复合材料甲醛吸附-降解性能进行评价,启发学生对材料制备-结构-性能三者关系的思考。实践结果表明:该实验有助于学生了解矿物材料加工技术研究前沿,既能提高学生的科研热情与兴趣,又可以促进学生综合实践、创新应用和独立思考的能力,进而有利于提升教学质量。
关键词：
海泡石 光催化 甲醛降解 教学实验
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
王晓雯 左雅敏 王燕
基于密度泛函理论的超软赝势第一性原理计算方法,该文提出了一种新型P-3m1相二维As_2O_3,并研究其结构稳定性,电子结构和光催化性质.计算结果显示,二维As_2O_3具备较好的稳定性,并具有1.04 eV的间接能隙.基于形变势理论进一步计算了As_2O_3的载流子迁移率,发现其电子和空穴的迁移率表现出明显的各向异性,沿armchair和zigzag方向的电子/空穴迁移率分别为1259.91/115.41 cm~2·V~(-1)·s~(-1)和1254.21/36.12 cm~2·V~(-1)·s~(-1),这说明As_2O_3具备很低的电子-空穴复合率,拥有较高的光催化活性.对比标准氢电极的氧化还原势发现,二维As_2O_3具备2.57 eV的氧化势能,能够光催化水裂解出O_3, O_2和H_2O_2等.此外,二维As_2O_3对可见光和紫外光表现出强烈的吸收效果,吸收系数高达10~5 cm~(-1).这表明二维As_2O_3在纳米电子器件和光催化领域有着潜在的应用前景.
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