龙腾发
,
颜昌琪
,
张漓杉
,
钟山
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.20.002
以硝酸铋和硝酸银为主要原料,采用水解法制备了可见光响应型高效复合催化剂Bi6O26N5H9/AgCl.利用X射线仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对样品进行表征,并以碱性染料罗丹明B为目标污染物,金属卤化物灯为可见光光源测试其光催化性能,研究了初始Bi3+/Ag+物质的量比、废水pH及浓度等对Bi6O26N5H9/AgCl光催化活性的影响,并对光催化过程中产生的活性物种进行了检测.结果表明,当罗丹明B的质量浓度为20 mg/L、AgCl/Bi6O26N5H9催化剂用量为0.5 g/L、pH=4.6、光照30 min条件下,罗丹明B脱色率、COD和TOC去除率分别为98.73％、88％和69％.活性物种的检测表明光催化过程产生的主要活性物种为·OH自由基,而非空穴和超氧阴离子.
关键词:
Bi6O26N5H9/AgCl
,
可见光催化剂
,
水解法
,
羟基自由基
王晓燕
,
冀志江
,
王静
,
王继梅
,
侯国艳
材料导报
开发能直接利用太阳光的光催化荆是环境领域研究的热点.综述了近年来出现的一些新型非TiO2光催化荆的研究情况,包括钙钛矿型、钒副族(VB)复合氧化物和钨酸盐、铋系化合物、杂多酸、分子筛以及卤族氧化物等可见光催化剂的制备、合成技术、催化活性及机理方面的研究进展,并指出该技术目前存在的问题和发展方向.
关键词:
可见光催化剂
,
钙钛矿
,
钒副族复合氧化物
,
铋系化合物
,
研究进展
李丹
,
马双彪
,
孟宽
,
张莹
,
许佳佳
,
杨娟
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.18.006
采用水热法在140℃制备了石墨烯/氧化铈复合粉体及其前驱体.通过XRD、TG、SEM、TEM、UV-vis光谱等分析手段对产物的结构和形貌进行了表征,并以甲基橙溶液为模拟废水测试了所得石墨烯/氧化铈催化剂在可见光照射下的光催化性能.实验结果表明:氧化石墨烯的含量影响了产物的成分,在石墨烯/氧化铈复合粉体中,石墨烯表面修饰的氧化铈的含量较高,颗粒尺寸在15 nm左右,并且分布均匀,且对甲基橙溶液表现出了良好的光催化活性.
关键词:
水热法
,
石墨烯
,
氧化铈
,
可见光催化剂
龙腾发
,
张漓杉
,
钟山
,
颜昌琪
硅酸盐通报
以氯化铋和硝酸银为主要原料,采用水解法制备了可见光响应型的高效复合催化剂BiOCl/AgCl.利用X射线仪、扫描电镜等手段对样品进行表征,并以罗丹明B(RhB)为目标污染物,250 W卤素灯为可见光光源测试其光催化性能,研究了初始Bi3+/Ag+物质的量比、溶液pH值等对BiOCl/AgCl光催化活性的影响,并以EDTA,NBT andTBA作为抑制剂对光催化过程中产生的活性物种进行了检测.结果表明,以Bi3+/Ag+初始物质的量比为100:1合成的样品具有最佳的光催化活性,在RhB的浓度为20 mg/L、pH =4.6、光照30 min条件下,RhB的脱色率、COD和TOC去除率分别为98％、73％和48％.活性物种的检测表明光催化过程产生的主要活性物种为超氧阴离子,而非空穴和·OH自由基.
关键词:
BiOCl/AgCl
,
可见光催化剂
,
水解法
,
超氧阴离子
石莉萍
,
刘纯
,
殷恒波
,
王爱丽
,
王丽君
材料研究学报
在TiO2/聚苯乙烯复合材料表面沉积硫化银,空气中煅烧制备了Ag+/Ag修饰的二氧化钛纳米空心球(Ag+/Ag-TiO2纳米空心球,即Ag+/Ag-HTS).结果表明,所制备的Ag+/Ag-HTS具有可见光催化降解甲基橙的活性,随着甲基橙的初始浓度降低其催化降解效率提高.肖特基势垒的形成有助于更多的空穴转移到材料的表面,增强其光催化效率;表面的Ag+有助于电子的清除,防止光激电子与光激空穴复合.随着硫化银沉积数量的提高,Ag+/Ag-HTS的可见光催化活性提高,其光催化降解甲基橙的反应具有假一级反应的动力学特征.使用25％ Ag+/Ag-HTS光催化剂,在可见光下照射2h甲基橙降解率高达70.6％.
关键词:
复合材料
,
可见光催化剂
,
肖特基势垒
,
湿化学沉积法
,
二氧化钛纳米空心球
李梦婷
,
刘海城
,
曾星
,
徐孝南
,
邹晓梅
,
华英杰
,
王崇太
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30533
将Keggin型铬取代磷钨杂多阴离子PW11O39 Cr(Ⅲ)(H2O)4-(PW11Cr)负载于弱碱性阴离子交换树脂D301R表面,制备了固体光催化剂PW11Cr/D301R,并以模型污染物罗丹明B(RhB)的降解为探针评估了该催化剂的可见光催化活性,讨论了光催化反应机理,同时考察了催化剂剂量、溶液pH值和溶液中常见离子对RhB可见光催化降解反应的影响以及催化剂的稳定性.实验结果表明,当PW11 Cr/D301R的剂量为100 mg时,10μmol/L RhB水溶液暴露在200 W金卤灯下进行照射,RhB完全降解所需的时间仅为30 min,比PW11Cr均相体系缩短了3倍;反应180 min总有机碳(TOC)去除率约为84％.催化剂剂量、溶液pH值和溶液中存在的Cl-、SO42-和PO43-对RhB光催化降解反应的速率均有一定影响.催化剂循环实验显示经循环使用7次后催化剂的活性几乎没有损失.
关键词:
铬取代杂多阴离子
,
可见光催化剂
,
罗丹明B降解
,
总有机碳
,
D301R树脂
邹晓梅
,
陈艳
,
朱兴旺
,
刘高鹏
,
郭心玮
,
雷琴
,
柯小雪
,
李帅星
,
华英杰
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.03.150258
以钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4为TiO2前驱体,Keggin型铬取代的杂多阴离子PW11Cr为可见光活性组分,采用溶胶-凝胶提拉法在玻片表面制备了PW11Cr/TiO2纳米膜光催化剂,并用UV-Vis DRS、IR、XRD、SEM和TEM等技术手段对催化剂的光吸收性质、化学组成、晶相和表面结构形貌等进行了表征;讨论了膜中PW11 Cr和TiO2相互作用的方式;以染料模型污染物RhB的可见光催化降解为探针,评估了PW11 Cr/TiO2光催化剂的可见光催化活性,讨论了光催化反应机理,并与TiO2的光催化反应机理进行了比较;考察了焙烧温度、PW11 Cr剂量和溶液pH值对光催化活性的影响;最后用RhB的循环降解实验评估了催化剂的光催化稳定性.实验结果表明,PW11 Cr/TiO2光催化剂对可见光有明显吸收,较低焙烧温度(100℃)下得到的膜为无定形结构,而较高焙烧温度(500 ℃)为纳晶结构;前者的光催化活性较高,在200 W金卤灯照射下降解10 μmol/LRhB,120 min的降解率为95％,4h的COD去除率为72％;羟基自由基是导致RhB降解的主要氧活性物质;低的膜处理温度,高的PW11Cr负载量和溶液酸性有利于提高PW11 Cr/TiO2膜的光催化活性;经循环重复使用10次,PW11 Cr/TiO2膜的光催化活性仅有较少损失.
关键词:
Keggin型铬取代磷钨杂多阴离子
,
二氧化钛
,
可见光催化剂
,
溶胶-凝胶法
,
罗丹明B
李娣
,
施伟东
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61054-3
随着抗生素废水在水体和陆地生态系统的肆意排放,抗生素污染已成为当今世界重要的环境问题。由于抗生素废水具有生物毒性大、含有抑菌物质等特点,传统的物理吸附法、生物处理法在处理这类难降解有毒有机废水,尤其是含残留微量抗生素的废水时效果较差。为了解决抗生素废水所引起的环境危机,人们尝试了许多方法。近年来,光催化技术作为一种适用范围广、反应速率快、氧化能力强、无污染或少污染的处理抗生素废水的方法受到人们广泛关注。半导体材料在太阳光照射下,可产生具有较强氧化作用的羟基或超氧自由基,从而起到降解抗生素分子的作用。然而,传统的光催化处理抗生素废水光催化剂主要局限于 TiO2半导体,它存在太阳光谱吸收范围窄、光生电荷复合率高等问题,严重制约其工业化应用。因此,人们一直致力于开发高效、稳定的可见光响应型光催化剂。本文根据光催化技术的基本原理,综述了目前几种基于不同策略设计开发可见光光催化降解抗生素废水的新型光催化剂的方法。
离子掺杂改性宽带隙半导体是开发高效可见光光催化剂的常用方法。通过过渡金属离子或非金属离子掺杂改性,可以使传统的 TiO2和SrTiO3等紫外光催化剂吸收带边发生红移,响应可见光,从而显著提高可见光下光催化剂降解抗生素的效率。然而必须注意的是,掺杂的金属离子本身会成为电子-空穴复合点位,因此,过量的掺杂金属或非金属离子可能会降低其光催化活性。考虑到单一半导体材料在光催化反应中存在的光生载流子容易复合、可见光利用率低等问题,构建异质结构复合光催化体系,通过不同半导体之间的协同作用,促进光生电荷的分离与转移,是获得高效光催化体系的重要策略之一。典型的 II型异质结光催化剂,当不同的半导体紧密接触时,由于异质结两侧能带等性质的不同会形成空间电势差,从而有利于光生载流子的分离,光催化效率提高。作为一种复合光催化体系,表面等离子体共振增强型光催化体系近年来引起了国内外学者的广泛关注。 Ag, Au和Pd金属纳米粒子在吸收光后其表面发生等离共振,随后等离子体发生衰减,把聚集的能量转移到半导体材料的导带。这个过程产生的高能电子(热电子),逃离贵金属纳米粒子而被与其接触的半导体收集,从而形成金属-半导体肖特基接触。形成的肖特基结可以显著提高光催化的光生电荷分离效率,从而提高光催化降解抗生素活性。
目前,与传统物化法/生化法相比,光催化技术用于处理抗生素废水具有十分明显的技术优势,在水处理方面有着很好的应用前景。针对目前光催化体系存在的光生载流子容易复合的巨大挑战,今后,构筑高效复合光催化体系(例如石墨烯基二维复合光催化剂在光生电荷分离、太阳光利用率等方面已展现出较好的综合性能)将成为高效光催化降解抗生素催化剂研发的重要方向之一。
关键词:
抗生素
,
可见光催化剂
,
光催化降解
,
掺杂
,
异质结
,
表面等离子体增强型光催化剂
甄延忠
,
王杰
,
王丹军
,
付峰
,
李静
,
薛岗林
人工晶体学报
利用沉积法获得了一维Fe2 O3/α-MoO3异质结光催化剂,通过XRD、SEM-EDS、STEM、XPS、UV-Vis-DRS等测试手段对其组成、形貌、光吸收性质进行了表征,同时在可见光区测试了光催化氧化降解罗丹明B溶液的性能。测试结果表明,Fe2 O3修饰一维α-MoO3纳米带可将其光响应扩展至可见光区域,提高光催化性能。1wt%Fe2 O3/α-MoO3异质结作为光催化剂时,光照40 min后罗丹明B降解率可达到99%,分别是纯α-MoO3纳米带和纯Fe2 O3的光催化活性的3.8倍和26倍。
关键词:
Fe2 O3
,
α-MoO3
,
异质结
,
可见光催化剂
