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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] 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]
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]
刘超 范鹏凯 王吉中
文章将光催化领域的热点材料碘氧化铋材料的制备与研究转化为实验教学项目。实验采用简单的室温沉淀法制备了两种具有不同化学组成的碘氧化铋纳米微球,以苯酚为目标污染物,研究了碘氧化铋在可见光下对苯酚的降解性能,通过对催化剂结构的表征和构效关系的分析,探讨了影响催化剂光催化活性的主要因素。实验涉及纳米材料制备、结构表征、光催化原理以及污染物浓度分析等多个知识点。该实验有利于培养学生综合分析问题和解决问题的能力,以及科学思维与创新能力的提升。
[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]
刘瑞红 李义磊 李发堂
通过构建还原气氛以离子液体自燃烧一步合成了具有表面氧空位的BiOCl光催化剂,以X射线衍射、透射电镜等仪器对其进行了分析和表征,以可见光下罗丹明B的降解评价其催化活性,考察了燃料用量对其催化活性的影响。结果表明,以二乙胺盐酸盐为燃料和反应物,可以合成具有氧空位的BiOCl,其禁带宽度由无氧空位的3.15eV降低到2.72eV,可见光下罗丹明B 10min即可基本实现完全脱色。该实验涵盖纳米材料、光催化、燃烧合成、离子液体及测试表征等多个知识点,有利于提高学生综合能力和素质。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张莹莹 王晓娜 邱宇 张家良 宋远红
以纳米TiO_2为例,设计了光催化物理特性分析、离子掺杂对催化性能影响等一系列教学内容。实践表明,引入分子模拟教学项目,并采用"虚拟+真实""基础+创新"的实验教学模式,不仅提高了实验教学效果,丰富了专业实验内涵,也锻炼了学生综合运用物理知识解决实际问题的能力,有利于基础学科的创新型拔尖人才培养。
关键词：
专业实验教学 分子模拟 光催化 二氧化钛
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
叶结旺 方桂珍 金春德
为了提高碱木质素的反应活性,以Pd/C为催化剂,采用微波法进行了碱木质素与H2的还原反应。运用1H-NMR分析了碱木质素的结构变化,且利用凝胶渗透色谱(GPC)测定了碱木质素的分子量和分子量分布。结果表明:较佳的碱木质素加氢还原反应条件是负载量为3%的Pd/C催化剂用量为10%、温度为95℃、时间为30min、氢气流速为20mL/min。1H-NMR分析显示:羰基和羧基含量减少,代表酚羟基和醇羟基的质子吸收增加。GPC分析显示:反应后碱木质素的分子量降低,而多分散性增大。元素分析显示:C和H含量在反应后都有所增加,而O含量则降低了,表明碱木质素发生了还原反应。与常规加热方式相比,微波法合成有利...
关键词：
微波法 Pd/C催化剂 碱木质素 加氢
[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] 实验技术与管理
[作者]
侯建华 孟臻 胡继娟 杨木易 王小治
该文采用新鲜含水的豆腐渣为原料,液氮冷冻后的冰为模板,利用微波加热快速制备功能性分级孔生物碳材料,用来吸附水中的重金属铬Cr(Ⅵ)。文章探究了不同微波加热时间制备的生物炭的微观结构和化学组成差异,及其对Cr(Ⅵ)吸附的影响。该项研究为吸附水中的Cr(Ⅵ)提供了一种快速、绿色的方法,具有工业化应用的潜在价值。实验过程包括环境吸附材料制备及重金属去除的一般步骤,具有综合性、简易性和新颖性。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
吕波 张鸣 卢爱民 徐江艳 梁剑茹 周立祥 徐峙晖
[目的]为了更有效地去除废水中的偶氮染料,运用响应曲面法研究生物制备黄钾铁矾在草酸的协同作用下光催化降解甲基橙的动力学过程。[方法]通过氧化亚铁硫杆菌氧化硫酸亚铁生成黄钾铁矾,进行X射线衍射、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱表征,在XPA-7型光化学反应仪中进行甲基橙光催化降解,二次回归方程用于拟合试验数据和过程优化。[结果]甲基橙能有效地在紫外光照射下被黄钾铁矾/草酸体系催化降解,反应25 min降解率可达100%,并提出了可能的降解机制。[结论]光催化降解甲基橙的最佳反应参数是:黄钾铁矾装载量0.2 g·L-1,草酸浓度3 mmol·L-1,p H值为4。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李瑛 吴振禹 周立祥 兰叶青
通过氧化亚铁硫杆菌对硫酸亚铁的作用获得施氏矿物,并研究其在有机酸(草酸、柠檬酸和酒石酸)的协同作用下光催化降解孔雀石绿的影响因素及其作用机制。结果表明:避光条件下施氏矿物对孔雀石绿存在微弱的吸附作用;紫外光照射下,单独施氏矿物对孔雀石绿的降解有催化作用,在有机酸的协同下,催化降解效率得到进一步提高。相同试验条件下,不同有机酸对施氏矿物光催化降解孔雀石绿效率从大到小依次为:草酸、柠檬酸、酒石酸。同时提出了有机酸协同施氏矿物光催化降解孔雀石绿的可能机制为:有机酸吸附于矿物表面,并形成高光活性的Fe(Ⅲ)-有机酸配合物,进而释放出具有强氧化能力的羟基自由基(.OH),最终导致孔雀石绿降解。
关键词：
施氏矿物 光催化降解 孔雀石绿 有机酸
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
石炜 刘辉 戴珂 杨子欣 陈浩
制备了不同复合比例的ｇ－Ｃ３Ｎ４／ＣｄＭｏｏ４纳米片状复合光催化材料（ＣＮ－ＣＭｏ）。通过ＳＥＭ、ＴＥＭＥｄＳ、ＸＲｄ、ＦＴ－ＩＲ、ｄＲＳ等方法对复合材料ＣＮ－ＣＭｏ的晶体结构、形貌特点、光吸收能力、化学键合情况等进行表征。ＣＮ－ＣＭｏ在可见光下对磺胺噻唑光降解性能的研究结果表明，磺胺噻唑的光降解反应具备表观一级动力学的特点，且降解反应速率常数分别为ｇ－Ｃ３Ｎ４及ＣｄＭｏｏ４材料的３倍和１０倍。光催化降解机制的研究表明，ＣＮ－ＣＭｏ光催化活性提高的原因在于ｇ－Ｃ３Ｎ４和ＣｄＭｏｏ４复合后材料中电子与空穴更容易分离；同时，考察光催化过程中催化剂的投加量对光催化活性的影响，发现ＣＮ－ＣＭｏ在质量浓．．．
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
石炜 刘辉 戴珂 杨子欣 陈浩
制备了不同复合比例的g-C3N4/CdMoO4纳米片状复合光催化材料(CN-CMO)。通过SEM、TEMEDS、XRD、FT-IR、DRS等方法对复合材料CN-CMO的晶体结构、形貌特点、光吸收能力、化学键合情况等进行表征。CN-CMO在可见光下对磺胺噻唑光降解性能的研究结果表明,磺胺噻唑的光降解反应具备表观一级动力学的特点,且降解反应速率常数分别为g-C3N4及CdMoO4材料的3倍和10倍。光催化降解机制的研究表明,CN-CMO光催化活性提高的原因在于g-C3N4和CdMoO4复合后材料中电子与空穴更容易分离;同时,考察光催化过程中催化剂的投加量对光催化活性的影响,发现CN-CMO在质量浓...
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