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[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] 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。
[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] 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] 华中农业大学学报
[作者]
谭海燕 石新雨 王权 林武 谭学才
采用溶剂热法,以Ni(NO_3)_3·6H_2O、均苯三甲酸以及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料快速合成金属有机骨架材料Ni_3(BTC)_2·12H_2O晶体。以Ni_3(BTC)_2·12H_2O为前体,通过焙烧得到具有(111)面的NiO颗粒用于CO催化氧化反应,并与由硝酸镍热解得到的NiO(R)催化剂进行对比。通过X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)等方法对具有(111)面的NiO颗粒的组成、结构和形貌进行表征。CO催化氧化结果表明
[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] 实验技术与管理
[作者]
温福山 黄晓栗 李亚杰 王有和
光催化固氮是目前光催化领域的一个重要研究方向。该文利用自组装法合成了2D/3D MoS_2/HTCN光催化剂，并通过XRD、XPS、SEM、TEM、UV-vis DRS、PL和EIS等技术对催化剂进行了表征。在模拟太阳光的条件下，进行了光催化固氮的测试，通过控制变量法对合成氨的氮源进行了研究，并对光催化固氮的机理进行了探讨。该实验包含了多种材料的制备以及测试工作，综合性强、新颖性高，不仅能培养学生在催化剂合成和表征方面的能力，同时注重培养学生的科研思维，全面提高学生的科研素养。
[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] 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...
[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] 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.
[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。
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