王丹军
,
何小梅
,
朱燕
,
岳林林
,
申会东
,
郭莉
,
付峰
人工晶体学报
以Sm(NO3)3、NH4H2PO4和Bi(NO3)3为原料,采用水热法合成了Sm3+掺杂棒状BiPO4光催化剂.采用XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱、BET比表面积测试等手段对其组成、晶型、粒径、形貌及比表面积等进行了表征,并以金卤灯模拟可见光,以甲基橙和邻硝基苯酚为模型污染物,对其光催化性能进行了评价和分析.XRD和SEM分析表明,Sm3+掺杂进入BiPO4的晶格,导致其晶胞参数发生变化,但对其物相结构和形貌的影响不明显;UV-Vis吸收光谱测试表明,Sm3+掺杂使BiPO4在紫外光区的吸收减弱,可见光区略有增强.光催化实验表明,Sm3+掺杂后BiPO4的光催化活性与掺杂量密切相关,当Sm3掺杂量为0.75at％时光催化活性提高较显著.根据实验结果和文献报道,论文对Sm3+掺杂后BiPO4活性提高机理进行了探讨,认为Sm3+掺杂后BiPO4光生电子-空穴分离效率提高是影响其活性的主要因素.
关键词:
BiPO4
,
Sm3+掺杂
,
活性增强机理
王丹军
,
张洁
,
郭莉
,
申会东
,
付峰
,
薛岗林
,
方轶凡
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140648
作为一种新型的环境净化技术，半导体光催化技术已引起全世界范围的广泛关注。然而，传统光催化剂对太阳能利用率低、且光生电子–空穴对易于复合，极大限制了该技术的实际应用。因此，通过不同的改性手段合成具有可见光响应活性的光催化材料成为光催化领域研究的热点课题。提高光催化剂的活性，除了合成方法的优选(调控尺寸、形貌、结晶度、微结构)外，改性也是提高催化剂活性的主要手段。本文从半导体光催化的基本原理出发，概述了半导体光催化剂改性的基本思想：即拓宽太阳光利用范围和提高光生电子-空穴的寿命。围绕这一思想，常用的改性策略有化学结构调控(能带调控)，以拓宽光谱响应范围；表面修饰(表面敏化、半导体耦合和贵金属沉积)以提高电荷的分离效率。合适的能带结构是拓展催化剂的可见光响应范围和提高电荷分离效率的关键。
关键词:
催化剂
,
光催化
,
能带结构
,
改性
,
策略
,
综述
王丹军
,
申会东
,
郭莉
,
何小梅
,
张洁
,
付峰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160015
采用浸渍-焙烧法制备了具有可见光响应活性的硅藻土/g-C3N4复合光催化材料.利用TG、XRD、FE-SEM、HR-TEM、FT-IR、XPS、UV-Vis-DRS和PL谱等手段对其物相组成、形貌和光吸收特性进行表征.以RhB的光催化降解为探针反应评价催化剂的活性.光催化结果表明,2.32wt％硅藻土/g-C3N4复合材料对RhB有较高的催化活性,光催化降解的速率常数是纯g-C3N4的1.9倍.自由基捕获实验表明,·O2-是RhB在硅藻土/g-C3N4复合材料上光催化降解的主要活性物种.光催化活性提高的主要原因在于硅藻土和g-C3N4之间静电作用有利于光生电子-空穴在g-C3N4表面的迁移,进而提高g-C3N4的光催化活性.
关键词:
硅藻土/g-C3N4复合材料
,
浸渍-焙烧法
,
可见光照射
,
静电作用
王丹军
,
申会东
,
郭莉
,
张洁
,
付峰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.02.002
以硝酸铋、钨酸铵为起始原料,采用水热法合成介孔Bi2WO6光催化剂,借助X射线粉末衍射(XRD)、固体紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、电子扫描电镜(FE-SEM)和透射电镜(TEM)对催化剂的物相组成、形貌和光吸收特性进行表征,并推测三维球状介孔Bi2WO6的形成机理;研究溶液pH值和环境水体中常见无机离子对Bi2WO6光催化降解亚甲基蓝的影响.结果表明:在强酸条件下,Bi2WO6表现出更高的光催化活性;环境水体中的无机离子对亚甲基蓝的光催化降解影响显著,阳离子如Fe3+,NH4+以及阴离子如卤素离子对其光催化降解具有很强的促进作用,Cu2+和NO2-几乎无影响,而Fe2+对其则具有明显抑制作用.
关键词:
水热法
,
Bi2WO6
,
光催化活性
,
无机离子
王丹军
,
王婵
,
申会东
,
王杰
,
郭莉
,
付峰
人工晶体学报
以硝酸铋、钨酸钠和硫脲为起始原料,采用一步水热法成功合成Bi2 S3/Bi2 WO6光催化剂,采用光还原法在Bi2S3/Bi2 WO6表面沉积贵金属Ag.采用XRD、XPS、FESEM、TEM和UV-Vis-DRS等手段对Bi2S3/Bi2WO6和Ag/Bi2S3/Bi2WO6进行表征,并以罗丹明B和苯酚作为模型污染物对其光催化性能进行研究.结果证明,耦合Bi2S3可以提高Bi2WO6催化剂的光催化活性,Ag沉积使得其光催化性能进一步提高,且Ag的沉积量与催化剂的活性关系密切,其中5％ Ag/Bi2S3/Bi2WO6的光催化效果最好.此外,结合活性物种检测和能带结构分析,对Ag/Bi2S3/Bi2WO6的光催化活性增强机理进行了分析.
关键词:
水热法
,
Ag/Bi2S3/Bi2WO6
,
光催化
王丹军
,
申会东
,
岳林林
,
何小梅
,
付峰
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201603003
以钼酸铵、硝酸铋和硝酸铕为原料,采用简单水热技术成功获得了Eu3+掺杂的片状钼酸铋(γ-Bi2 MoO6)光催化剂,借助X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对样品的物相组成、形貌和光吸收等进行了表征,并以刚果红和2,4-二硝基苯酚为模型污染物,考察了Eu3+掺杂对Bi2 MoO6光催化性能的影响.结果表明,利用这种简单的水热合成方法获得层状结构的Bi2MoO6,Eu3掺杂对Bi2MoO6光催化活性的影响与其掺杂量有关,当Eu3掺杂量为0.75％(原子分数)时,催化剂活性最好.金卤灯光照70 min,0.75％(原子分数)Eu3 +/Bi2 MoO6对2,4-二硝基苯酚降解率为54.2％,而相同条件下的纯Bi2 MoO6对2,4-二硝基苯酚降解率仅为8.1％.根据活性数据,文中Eu3+掺杂Bi2 MoO6的活性增强机理进行了讨论,认为Eu3掺杂影响了Bi2MoO6的吸附性能、光吸收特性及光生载流子的分离效率,进而对Bi2MoO6的光催化活性产生显著影响.
关键词:
γ-Bi2MoO6
,
Eu3+掺杂
,
光催化活性
