光催化性能

摘要： 近年来,二氧化钛作为一种新型的纳米材料出现在人们的视野中,因其具备各种优异的性质及高效的光催化性能而受到了国内外众多研究者的广泛关注。该文从二氧化钛的制备方法、相关性质、影响因素、改性方法、应用进展等多个方面对二氧化钛展开详细的叙述。二氧化钛可由多种方法制备得到,其具备众多优异的性质,但自身也存在一定的局限性,可通过改性来最大限度地发挥二氧化钛的优良性能,使改性后的二氧化钛更加广泛地应用于环境治理上,另外二氧化钛的众多改性方法也各有优劣。最后对目前改性二氧化钛的发展中存在的问题进行了总结与反思,为二氧化钛及其改性材料广泛应用于环境治理方面提供了参考。

摘要： TiO_(2)纳米材料是TiO_(2)经过纳米技术处理过的高级金属氧化物光催化剂,同时也是一种被广泛研究在水处理中的半导材料,在工业中的物理研究价值极高。TiO_(2)纳米材料是近现代新兴起来的一种光催化剂,因为它在化合反应中氧化性强,并且又耐化学腐蚀性,催化活性也相对较高,所以在生活和工业中常利用光来活化TiO_(2),使其产生氧化还原作用,将光能转化成电能和化学能,对房屋装修进行杀菌及处理工业废水,较少产生对环境的污染。还可利用氧化性强的特点来氧化还原它附近附着的物质,进行杀菌和清除污染物。近年来,国家也出台相应的政策和措施对环境进行保护,TiO_(2)以其无毒无害性、化学催化稳定性高、催化剂的物质形态可控、光源被催化活性强等优点得到了各应用技术行业的持续关注。文章主要分析目前关于纳米TiO_(2)光催化性能运用原理和特点,以及对提高TiO_(2)纳米材料光催化性能的创新研究。

摘要： 为制备出可循环使用的高性能光催化剂,实验采用水热法制备的碳微球作为硬模板,以SnCl_(2)·2H_(2)O作为锡源,通过水热合成法使SnO_(2)生长在碳微球的表面,最后通过热处理除去模板得到纳米二氧化锡光催化剂(T-SnO_(2))。利用X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对制得样品进行表征,以获取产物的微观形貌及结构,并通过紫外吸收光谱对产物展开光催化性能的测试。结果表明,制备得到的T-SnO_(2)纳米颗粒平均直径约为40 nm,结晶度好,紫外光(中心波长为365 nm)降解RhB实验显示,当T-SnO_(2)添加量为0.4 g/L、RhB质量浓度为10 mg/L、紫外光照时间为2 h时,脱色率达到95.06%。稳定性实验显示,进行6次光催化实验后,T-SnO_(2)对RhB的脱色率维持88%以上。

摘要： 利用行星球磨技术制得Fe^(3+)掺杂改性纳米TiO_(2),分别将纳米TiO_(2)和改性纳米TiO_(2)掺入混凝土中制备光催化混凝土试件,测试其力学强度、抗冻性能和光催化性能,并从微观角度分析改性纳米TiO_(2)光催化混凝土的作用机理。结果表明:纳米TiO_(2)混凝土和改性纳米TiO_(2)混凝土力学强度均高于基准混凝土;随着纳米TiO_(2)掺量的增加,2种光催化混凝土的质量变化率均呈先减小后增大的趋势;改性纳米TiO_(2)混凝土的光催化降解速率比纳米TiO_(2)快11%~20%;微观形貌和能谱分析显示,改性纳米TiO_(2)可以有效填充水化产物的裂缝和孔隙,优化界面过渡区结构,提高混凝土的密实性和光催化能力。综合考虑各项性能和经济性,推荐改性纳米TiO_(2)的最佳掺量为5%。

摘要： 采用微波水热法制备纳米氧化锌,同时原位引入羧甲基纤维素钠(CMC-Na),实现其高度分散性.FT-IR与XRD图谱显示CMC-Na成功接枝在ZnO上且改性纳米氧化锌(C-ZnO)仍呈球状并保留六角纤锌矿晶型,粒径随CMC-Na用量的增加呈先减小后增大的趋势.此外,C-ZnO的分散稳定性提高并对亚甲基蓝具有良好的吸附与光催化活性,其吸附过程符合准二级动力学,光催化过程符合一级动力学.当CMC-Na用量为0.12%时,C-ZnO分散液的PDI值最小且分散稳定性最佳,对亚甲基蓝的吸附率为49.26%,降解率达到95.79%.

摘要： 用催化剂负载化制备了一种磁响应性光催化纳米复合材料。采用湿化学法制备纳米级超细活性氧化锌,用水热法制备出磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子,将其超生分散在溶有碳纳米管的无水乙醇中,形成碳纳米管包裹Fe_(3)O_(4)纳米粒子的微乳液。将该微乳液插于纳米氧化锌中,形成一种稳定体系,通过控制水解,使氧化锌纳米粒子于磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子共同镶嵌在碳纳米管的结构内,形成一种新型的磁响应性ZnO/碳纳米管复合材料。通过透射电镜(TEM)、红外等手段对该复合材料进行表征,并通过模拟太阳光下降解甲基橙溶液评价复合材料的光催化性能。

摘要： 以层状钛酸盐K_(2)Ti_(4)O_(9)/K_(2)Ti_(6)O_(13)/K_(4)TiO_(4)复合物为钛源,通过质子交换、插层和剥离等化学反应,得到了含H_(2)Ti_(4)O_(9)/H_(2)Ti_(6)O_(13)/H_(4)TiO_(4)纳米片的胶态溶液。向上述胶态溶液分别加入NH_(4)F、HCl、H_(2)O_(2)、NH_(3)·H_(2)O等形貌控制剂,通过水热反应,制备了不同晶型、不同形貌的TiO_(2)纳米晶。研究表明,在紫外光照射90 min时,NH_(4)F-TiO_(2)纳米晶对罗丹明B溶液的光催化降解效率最高(78.5%),约为H_(2)O_(2)-TiO_(2)(77.3%)、工业-TiO_(2)(65.0%)、NH_(3)·H_(2)O-TiO_(2)(54.9%)、HCl-TiO_(2)(22.2%)和空白样品(4.2%)的1.02、1.21、1.43、3.54和18.70倍,归因于其主要成分为锐钛矿型TiO_(2)、颗粒尺寸最小和比表面积最大。

摘要： 利用煅烧–化学还原法制备了Au/g-C3N4系列样品,并对其光催化性能进行了探索。X射线衍射仪和扫描电子显微镜的表征结果显示Au成功负载在了g-C3N4上,紫外–可见漫反射光谱测得负载后的催化剂吸收边从450 nm红移至490 nm。光催化性能实验结果表明,负载纳米Au有效地提高了g-C3N4的对亚甲基蓝溶液的降解效率。当AuC-1的催化剂使用量为50 mg时,在60 min内对浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率达到97.8%。AuC-1催化剂具有良好的循环稳定性。根据自由基捕获实验可知,降解污染物的主要活性物种是∙O2-。

摘要： 《河南化工》2022年第39卷第2期文章《磁响应性ZnO/碳纳米管纳米复合材料的合成和光催化性能测试》中第24页图2横坐标物理量“波长/nm”应为“波数/cm-1”,特此更正。

摘要： 将通过电化学制备的单质Bi薄膜应用于光催化降解无色污染物2,4-DCP,发现单质Bi薄膜本身具有光催化的能力,并且通过表征结果推测了单质Bi的能带结构与光催化的机理。利用XRD、SEM,DRS等表征手段对反应前后的单质Bi薄膜进行了表征。同时,我们发现调控Bi^(3+)的浓度能够影响单质Bi的光催化性能,在Bi^(3+)离子浓度为0.03M所制备的单质Bi的光催化活性最佳,在可见光照射下90 min,2,4-DCP的降解率达到了74.8%。

摘要： 选取八种不同的碳源驯化硫酸盐还原菌,取六种长势良好的细菌,在常温常压下,以含铜废水为铜源,通过硫酸盐还原菌产生的胞外多聚物诱导合成纳米颗粒,并对合成的材料进行XRD、TEM等形貌表征,结果显示颗粒粒径均在10nm以下,结构规整,分布均匀;对在不同碳源培养下成功制备的六种CuS纳米晶进行光催化性能研究,发现其光催化活性为:乙酸＞丙酸＞丁酸＞甲醇＞乳酸＞乙醇,其中使用乙酸作为碳源驯化成的SRB诱导合成的CuS量子点的光催化效率最好,经过7个小时自然光照,对亚甲基蓝的降解速率可达到100％,且具有容易获得、稳定和高效、可重复催化的特点.

摘要： 离子液从绿色化学溶剂和催化领域迅速扩展到功能材料、光热材料和光电材料等领域,并极大地影响这些领域的发展.在半导体光催化剂中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用.金属或非金属掺杂对ZnO的晶体结构、能带结构、表面微结构和紫外、可见光催化活性产生重大影响.

摘要： 本文通过简易的溶剂热方法可控合成了新颖的核桃仁状微观结构的单斜相BiVO4(mBiVO4).采用X-射线粉末衍射、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱研究了溶剂热体系pH值对产物结构、形貌、光学性质的影响,并与常规水热体系所制备的mBiVO4样品进行了对比研究.以罗丹明B为目标污染物研究了BiVO4样品的可见光催化活性.结果表明,在以甘油为溶剂的溶剂热体系中,体系pH值对于核桃仁状形貌的形成有非常重要的作用.体系pH值为5时所得到的核桃仁状mBiVO4具有最高的光催化活性,并且溶剂热体系中所得BiVO4样品的性能均优于常规水热体系所制备的BiVO4样品.

摘要： Pb2+是一种对人体危害较大的重金属离子,常规方法难以将其降解.纳米ZnO是一种半导体材料,具有良好的光催化性能.实验中,通过改变实验条件,进而得到纳米ZnO降解Pb2+的最适条件.研究发现:当PH=5时,利用高压汞灯作为光源,光照2h条件后,对于4g/L的模拟含铅废水,10mg的纳米ZnO能够降解33.89mmol的Pb2+,降解率为70.6％.

摘要： 苯酚和甲醛均是存在广泛且较难处理的有机污染物,本文以TiOSO4为钛源,氨水为沉淀剂,以水解沉淀法制备得到纳米TiO2-硅白土复合材料,并探讨了煅烧温度对其光催化性能的影响.通过XRD、BET、SEM、EDS等表征手段表明TiO2颗粒在硅白土表面负载均匀且团聚较少,煅烧温度对TiO2的晶体的形态有显著性影响,在煅烧温度为550°C时复合材料对苯酚和甲醛均表现出良好的光催化降解性能,降解率分别达88.4％和75.4％.

摘要： 类石墨相氮化碳(g-C3N4)具有禁带宽度窄、室温下稳定、不含金属元素、合成简便且成本低廉等诸多优良特性,自2009年被发现可以在可见光照射下催化分解水制氢以来,引起了国内外科研人员的广泛关注.但由于g-C3N4的二维片层结构,制得的纯g-C3N4极易团聚,导致其往往比表面积小、光生电子—空穴复合效率高、可见光利用率低,严重限制了其实际应用.因此,制备高活性的g-C3N4复合材料是目前研究的重点.本课题研究发现通过采用天然矿物负载的方式可有效提高g-C3N4这类催化剂的吸附性能,从而提高材料的可见光光催化活性.

摘要： 窄禁带半导体BiVO4具有可见光下降解有机污染物的能力,近年来广受关注,然而纯BiVO4存在吸附能力差和分离回收困难的不足,限制了它的应用.埃洛石纳米管(HNTs)是一种纳米管状黏土矿物,因其具备较大的比表面积、良好的吸附性能,HNTs作载体材料多用于负载传统紫外光响应光催化剂,相较而言,HNTs负载BiVO4等铋基可见光催化材料的研究偏少.

摘要： 近年来,国内外文献报到了水滑石及水滑石基复合氧化物在有机污染物降解中的应用.研究发现,经过高温焙烧而得到的复合氧化物比水滑石具有更好的光催化活性.另一方面,因为稀土元素电子结构的特殊性,常被用作各类材料的重要掺杂元素.将稀土元素掺杂进水滑石中制得水滑石前驱体,最后再经高温焙烧有望形成高催化活性的复合氧化物.因此,用稀土元素掺杂水滑石形成复合氧化物光催化剂具有重要的研究意义和实用价值.

摘要： 原水砷污染问题严重威胁饮用水水质安全,随着生活饮用水标准的提高,致使多地饮用水中砷超标问题突显.本研究利用CeO2半导体的光催化活性及CeO2,和Fe3O4对As(Ⅴ)的强亲和力,合成并表征了CeO2-Fe3O4功能材料,考察复合材料的光催化/吸附除砷效果;研究了初始pH值、共存离子等因素对吸附除砷效果的影响;采用等温吸附模型、吸附动力学模型等手段进行吸附特性研究.实验结果表明,在紫外照射下,As(Ⅲ)能完全被氧化为毒性较低的As(Ⅴ),同时将As(Ⅴ)高效吸附于CeO2-Fe3O4粒子表面.在中性条件下,CeO2-Fe3O4粒子对砷的饱和吸附量为122.19mg·g-1.共存离子Cl-和SO42-对As(Ⅴ)的吸附没有显著影响,而CO32-、SiO32-和PO43-与As(Ⅴ)存在明显的竞争吸附,使As(Ⅴ)的吸附去除效果明显降低.吸附动力学和吸附等温线模拟分别符合准二级动力学方程和Freundlich吸附等温线,表明As(Ⅴ)的吸附以化学吸附为主导.CeO2-Fe3O4复合吸附剂可快速实现固液分离,具有广泛的应用前景.

摘要： 原水砷污染问题严重威胁饮用水水质安全,随着生活饮用水标准的提高,致使多地饮用水中砷超标问题突显.本研究利用CeO2半导体的光催化活性及CeO2,和Fe3O4对As(Ⅴ)的强亲和力,合成并表征了CeO2-Fe3O4功能材料,考察复合材料的光催化/吸附除砷效果;研究了初始pH值、共存离子等因素对吸附除砷效果的影响;采用等温吸附模型、吸附动力学模型等手段进行吸附特性研究.实验结果表明,在紫外照射下,As(Ⅲ)能完全被氧化为毒性较低的As(Ⅴ),同时将As(Ⅴ)高效吸附于CeO2-Fe3O4粒子表面.在中性条件下,CeO2-Fe3O4粒子对砷的饱和吸附量为122.19mg·g-1.共存离子Cl-和SO42-对As(Ⅴ)的吸附没有显著影响,而CO32-、SiO32-和PO43-与As(Ⅴ)存在明显的竞争吸附,使As(Ⅴ)的吸附去除效果明显降低.吸附动力学和吸附等温线模拟分别符合准二级动力学方程和Freundlich吸附等温线,表明As(Ⅴ)的吸附以化学吸附为主导.CeO2-Fe3O4复合吸附剂可快速实现固液分离,具有广泛的应用前景.

摘要： 本发明属于可见光催化不对称有机合成技术领域，提供一类具有可见光催化不对称光催化羟基化性能的有机催化剂、制备方法及其应用。该催化剂是以不对称有机催化剂与可见光光敏剂，通过化学键组合构建形成一类具有可见光催化不对称羟基化性能的有机催化剂。该类催化剂成功实现了在可见光环境下，以分子氧为氧化剂，催化活化C‑H键，形成不对称C‑O键；特别是催化β‑二羰基化合物的不对称α‑羟基化反应制备α‑手性羟基β‑二羰基化合物的最简洁方法。本发明反应条件温和、具有良好的底物适用性以及环境友好性。该催化剂与底物极易分离，性能稳定，可以循环使用多次并保持催化效果，具有良好的应用及开发价值。

摘要： 本发明提供了光催化性涂布剂，它至少含有(a)光催化性氧化物粒子、(b)疏水性树脂乳液和(c)水，上述光催化性氧化物粒子的平均粒径比分散在上述疏水性树脂乳液中的粒子的平均粒径小。另外，本发明提供了自净化性水性涂料组合物，含有(a)硅氧烷水性乳液等、(b)光催化剂粒子或者光催化剂溶胶、(c)水，(b)成分的固形分不到涂料总固形分的5重量%。本发明还提供含有(a)硅氧烷水性乳液等、(b)须晶等、(c)光催化剂粒子、(d)无机着色颜料、(e)水的自净化性水性涂料组合物。

摘要： 本发明属于可见光催化不对称有机合成技术领域，提供一类具有可见光催化不对称光催化羟基化性能的有机催化剂、制备方法及其应用。该催化剂是以不对称有机催化剂与可见光光敏剂，通过化学键组合构建形成一类具有可见光催化不对称羟基化性能的有机催化剂。该类催化剂成功实现了在可见光环境下，以分子氧为氧化剂，催化活化C‑H键，形成不对称C‑O键；特别是催化β‑二羰基化合物的不对称α‑羟基化反应制备α‑手性羟基β‑二羰基化合物的最简洁方法。本发明反应条件温和、具有良好的底物适用性以及环境友好性。该催化剂与底物极易分离，性能稳定，可以循环使用多次并保持催化效果，具有良好的应用及开发价值。

摘要： 本发明提供了光催化性涂布剂，它至少含有(a)光催化性氧化物粒子、(b)疏水性树脂乳液和(c)水，上述光催化性氧化物粒子的平均粒径比分散在上述疏水性树脂乳液中的粒子的平均粒径小。另外，本发明提供了自净化性水性涂料组合物，含有(a)硅氧烷水性乳液等、(b)光催化剂粒子或者光催化剂溶胶、(c)水，(b)成分的固形分不到涂料总固形分的5重量％。本发明还提供含有(a)硅氧烷水性乳液等、(b)须晶等、(c)光催化剂粒子、(d)无机着色颜料、(e)水的自净化性水性涂料组合物。

摘要： 本发明涉及材料制备和光催化技术领域。技术方案是：一种铁酸铋可见光催化剂的制备方法，按如下步骤进行：(1)将五水硝酸铋与九水硝酸铁按照6‑18:1的摩尔比称量，并溶解在适量乙二醇中，之后用0.5‑2mol/L的KOH溶液滴加到上述溶液中，边搅拌边滴加调节pH值等于10，继续搅拌2h，得到均匀分散的混合沉淀溶液；(2)将上述沉淀溶液转移到水热反应釜中，在160‑180°C的烘箱中反应10‑48h，自然冷却至室温，得到沉淀物分别用去离子水和无水乙醇洗涤数次后，在60°C真空干燥10h,得到最终产物。该制备方法工艺简单，产品铁酸铋(Bi

摘要： 本发明涉及材料制备和光催化技术领域。技术方案是：一种硫化铟锡可见光催化剂的制备方法，按如下步骤进行：(1)将五水四氯化锡与三氯化铟称量，溶解在适量去离子水中，之后称取硫源硫代乙酰胺、硫脲或L‑半胱氨酸三种硫源任意一种反应物，加入到上述搅拌均匀的水溶液中，调节pH值1‑13，继续搅拌2h；五水四氯化锡、三氯化铟及反应物的摩尔比为1.5:4:8；(2)将上述搅拌均匀的溶液转移到水热反应釜中，在140‑180°C的烘箱中反应10‑12h；自然冷却至室温，得到沉淀物分别用去离子水和无水乙醇洗涤数次后，在60°C真空干燥10h，得到橘黄色粉末样品。该制备方法步骤简单、成本低廉。

摘要： 本发明属于光催化和材料化学技术领域，具体公开了一种具有优异光催化性能的缺陷BiOI‑BiOBr复合光催化材料的制备方法。以硝酸铋、碘化钾及溴化钠为原料，乙二醇为溶剂，采用水热‑焙烧法制备具有缺陷空位的BiOI‑BiOBr复合光催化剂。本发明工艺简单，制备条件宽松，不污染环境，能耗低；以含有较高浓度的苯胺(50mg/L)模拟有机废水，评价制备所得的缺陷BiOI‑BiOBr复合材料，实验结果表明，该复合光催化材料的可见光催化活性较高，能快速去除水中的有毒有害污染物‑苯胺，在处理工业废水方面，具有良好的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种光催化性能测定装置及光催化性能测定方法，其中光催化性能测定方法是通过光催化性能测定装置实现的，所述光催化性能测定装置包括可旋转的转盘，其中部设置有不随之旋转的光源系统，在转盘上安放随之转动的盛装有待测样品，由于转盘的实时转动，其上的多个待测样品受到的光照情况是一致的，能够保证实验的准确性；在转盘上还设置有向待测样品中注入空气的充气泵和导气管，并且在光源外侧还设置有冷却系统和滤光片。该装置可以同时测定多种样品的光催化性能，还可以取平均值测定同一种样品的光催化性能，能够提高实验可比性和光能的利用效率。

摘要： 本发明公开了一种在太阳光照射下具有优异光催化性能的氧化锌与苝酰亚胺（PTCDI）复合材料光催化剂的制备方法与流程,属于材料制备技术领域，实验先采用一步水热法合成了氧化锌，再通过简单的湿化学方法将合成的氧化锌与不同浓度的PTCDI氯仿溶液进行反应，得到了三种不同的复合光催化剂。并对样品进行了测试与表征，同时探究了不同PTCDI浓度对得到的催化剂光催化性能的影响。本发明的特点是：光催化剂制备方法简单，高光催化效率，低成本，无污染。

摘要： 一种具有弱光催化性能的纤维素基光催化材料的制备方法，它涉及一种光催化材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有粉末悬浮液相光催化体系存在易脱落、团聚、回收困难、光利用率低和弱光催化性能差的问题。方法：一、制备纤维素水溶液；二、将光催化材料加入到纤维素水溶液中，再超声，最后冷冻干燥，得到具有弱光催化性能的纤维素基光催化材料。本发明制备的光催化材料由于特殊的微结构，能够实现弱光催化，应用到室内等光强比较弱的地方可以正常使用，在最短的时间内可以实现最优的催化效果。本发明可获得一种具有弱光催化性能的纤维素基光催化材料。