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MoS/F-TiO异质结的制备及光降解罗丹明B性能研究

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环境化学 2024年

作者：刘敏王碧玉韩炎霖邱晓虹刘洪材徐先念张理元果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室内江师范学院化学化工学院沱江流域特色农业资源四川省科技资源共享服务平台

构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一，同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略.采用沉淀胶溶法制备出F-TiO2，并与MoS2复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS2/F-TiO2异质结.采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积... 详细信息

构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一，同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略.采用沉淀胶溶法制备出F-TiO2，并与MoS2复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS2/F-TiO2异质结.采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、X射线光电子能谱仪(XPS)等技术分别对MoS2/F-TiO2复合材料进行表征，研究了MoS2/F-TiO2的光催化性能.结果表明，1.0%MoS2/F-TiO2在降解有机污染物罗丹明B(RhB)溶液过程中表现出优异的光催化活性和稳定性.MoS2和F-TiO2形成异质结催化剂有效抑制光生载流子复合，提高光生电子和空穴分离率和寿命，从而产生更多羟基自由基和超氧自由基以提高光催化效率；并且1.0%MoS2/F-TiO2异质结具有较大的比表面积，可增加催化反应的活性位点和有机物在材料表面的吸附，使其35 min后降解率高达95.73%，显著高于纯TiO2和F-TiO2.此外，MoS2/F-TiO2复合材料具有良好的循环稳定性，经过5次重复降解测试，其对RhB的降解率仍保持在90%以上.

关键词： F-TiO MoS 异质结有机染料吸附-光催化

MoS_(2)/F-TiO_(2)异质结的制备及光降解罗丹明B性能研究

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环境化学 2024年第5期43卷 1693-1706页

作者：刘敏王碧玉韩炎霖邱晓虹刘洪材徐先念张理元内江师范学院化学化工学院内江641112 果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室内江641112 沱江流域特色农业资源四川省科技资源共享服务平台内江641112

构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一,同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略.采用沉淀胶溶法制备出F-TiO_(2),并与MoS_(2)复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS_(2)/FTiO_(2)异质结.采用扫描电子显微镜(SEM)、... 详细信息

构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一,同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略.采用沉淀胶溶法制备出F-TiO_(2),并与MoS_(2)复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS_(2)/FTiO_(2)异质结.采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、X射线光电子能谱仪(XPS)等技术分别对MoS_(2)/FTiO_(2)复合材料进行表征,研究了MoS_(2)/F-TiO_(2)的光催化性能.结果表明,1.0%MoS_(2)/F-TiO_(2)在降解有机污染物罗丹明B(RhB)溶液过程中表现出优异的光催化活性和稳定性.MoS_(2)和F-TiO_(2)形成异质结催化剂有效抑制光生载流子复合,提高光生电子和空穴分离率和寿命,从而产生更多羟基自由基和超氧自由基以提高光催化效率;并且1.0%MoS_(2)/F-TiO_(2)异质结具有较大的比表面积,可增加催化反应的活性位点和有机物在材料表面的吸附,使其35 min后降解率高达95.73%,显著高于纯TiO_(2)和F-TiO_(2).此外,MoS_(2)/FTiO_(2)复合材料具有良好的循环稳定性,经过5次重复降解测试,其对RhB的降解率仍保持在90%以上.

关键词： F-TiO_(2) MoS_(2) 异质结有机染料吸附-光催化

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镧铝改性膨润土除磷剂的制备及性能研究

广州化工 2024年第8期52卷 51-55页

作者：吴远彬谢友坤王伟李燕张理元内江师范学院化学化工学院四川内江641112 果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室四川内江641112 沱江流域特色农业资源四川省科技资源共享服务平台四川内江641112

为有效去除导致水体富营养化磷,以膨润土为原料,通过浸渍法将镧和铝插层到膨润土上复合改性,制备出镧铝改性膨润土除磷剂。本研究考察了La/Al摩尔比、改性膨润土投加量、溶液pH值对除磷效果的影响,并与市售锁磷剂的性能进行了对比。结... 详细信息

为有效去除导致水体富营养化磷,以膨润土为原料,通过浸渍法将镧和铝插层到膨润土上复合改性,制备出镧铝改性膨润土除磷剂。本研究考察了La/Al摩尔比、改性膨润土投加量、溶液pH值对除磷效果的影响,并与市售锁磷剂的性能进行了对比。结果显示:实验的最佳La/Al摩尔比、改性膨润土投加量、pH值分别为2.2、3 g/L、8,镧铝改性膨润土除磷剂对磷的去除率达到96.55%,除磷效果明显优于铝改性膨润土(89.37%)和镧改性膨润土(76.17%),性能同样优于市售锁磷剂。

关键词：改性膨润土镧铝除磷吸附

以PVP为软模板构建的层状介孔TiO_(2)及其光催化性能

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材料导报 2023年第4期37卷 46-51页

作者：张理元阳金菊尤佳内江师范学院化学化工学院四川内江641112 果类废弃物资源化四川省高校重点实验室四川内江641112

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为软模板、硫酸钛为钛源,采用无机沉淀-胶溶法制备了层状介孔PVP-TiO_(2)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、比表面积分析仪(BET)分别对样品的表面形貌、晶相组成、紫... 详细信息

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为软模板、硫酸钛为钛源,采用无机沉淀-胶溶法制备了层状介孔PVP-TiO_(2)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、比表面积分析仪(BET)分别对样品的表面形貌、晶相组成、紫外吸收带边、比表面积和孔结构进行了表征分析,对层状结构的形成机理进行了研究。以甲基橙为目标降解物,研究了样品的光催化性能。结果表明:在相同条件下,PVP-TiO_(2)对甲基橙的最佳降解率达到93.84%,明显高于纯TiO_(2)。经PVP改性后,TiO_(2)试样出现了层状介孔结构,结晶度和晶粒尺寸均减小,促进了锐钛矿向金红石相的转变,并且PVP的引入使得TiO_(2)的光吸收带边发生了一定的蓝移。

关键词：沉淀-胶溶法 PVP 软模板层状介孔TiO_(2) 光催化

膨润土改性偏钛酸型钛锂离子筛及吸附性能研究

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材料导报 2023年第19期37卷 46-52页

作者：张理元李燕税亿张菁菁吴娜阳金菊内江师范学院化学化工学院四川内江641112 果类废弃物资源化四川省高校重点实验室四川内江641112 沱江流域特色农业资源四川省科技资源共享服务平台四川内江641112

以硫酸钛为钛源,乙酸锂为锂源,膨润土为改性剂,采用无机沉淀胶溶法制备了偏钛酸型锂离子筛前驱体,经盐酸洗脱后,得到膨润土改性的偏钛酸型锂离子筛,研究了其吸附性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)... 详细信息

以硫酸钛为钛源,乙酸锂为锂源,膨润土为改性剂,采用无机沉淀胶溶法制备了偏钛酸型锂离子筛前驱体,经盐酸洗脱后,得到膨润土改性的偏钛酸型锂离子筛,研究了其吸附性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)分别对样品的表面形貌、晶相组成、比表面积和孔结构、元素含量和价态进行了表征分析。结果表明,膨润土改性后,样品呈现出介孔结构,50℃时,用0.2 mol/L盐酸洗脱6 h,该样品的Li^(+)洗脱率达到99.85%,在25℃下,对Li^(+)溶度为2 g/L的LiOH溶液吸附24 h,改性锂离子筛对Li^(+)的吸附容量达到45.49 mg/g,与未改性样品的吸附容量30.62 mg/g相比,有明显提升。改性后的Li_(2)TiO_(3)中存在Si-O四面体层,有部分Li进入Si-O四面体空隙中。吸附动力学过程符合伪二级动力学模型,吸附方式为化学单层吸附。

关键词：无机沉淀胶溶法钛锂离子筛膨润土酸洗吸附

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锂离子筛研究进展

无机盐工业 2022年第5期54卷 28-37页

作者：张理元沈如倩阳金菊李燕税亿苏敏内江师范学院化学化工学院四川内江641112 沱江流域特色农业资源四川省科技资源共享服务平台

锂离子筛(锰系、钛系)在高镁锂比(质量比)的盐湖卤水中对锂离子表现出高吸附选择性,尖晶石结构的锂离子筛的提锂机理主要有氧化还原机制、离子交换机制和复合机制,而层状结构的锂离子筛主要通过Li+和H+之间的简单离子交换实现。锂离子... 详细信息

锂离子筛(锰系、钛系)在高镁锂比(质量比)的盐湖卤水中对锂离子表现出高吸附选择性,尖晶石结构的锂离子筛的提锂机理主要有氧化还原机制、离子交换机制和复合机制,而层状结构的锂离子筛主要通过Li+和H+之间的简单离子交换实现。锂离子筛的制备工艺简单,首先经过固相燃烧法、微波燃烧法或溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、熔盐合成法等方法制备出前驱体,再通过H+取代相应前驱体中的Li^(+)即可。制备的锂离子筛可用于从储量大、品位低的盐湖卤水、海水等液态锂资源中提取锂。近年来研究热点集中于结构稳定性更高的钛锂离子筛,但要进一步提高结构稳定性、实现工程化应用,还需继续研究。

关键词：锂离子筛提锂机理制备方法离子交换选择性

硼、磷共掺杂铁钴双金属材料的制备及其电催化析氧性能

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无机化学学报 2023年第4期39卷 627-636页

作者：翟好英邹自力李明宇张理元周文俊内江师范学院化学化工学院沱江流域特色农业资源四川省科技资源共享服务平台果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室内江641100

采用一步水热法合成了硼、磷共掺杂铁钴材料(Fe-Co-B-P)。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对所合成材料的形貌、结构和组成进行表征。利用线性扫描伏安(LSV)、循环伏... 详细信息

采用一步水热法合成了硼、磷共掺杂铁钴材料(Fe-Co-B-P)。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对所合成材料的形貌、结构和组成进行表征。利用线性扫描伏安(LSV)、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等技术研究材料电化学析氧反应(OER)性能。结果表明,Fe-Co-B-P表面疏松且粗糙,颗粒间有许多空隙。在电流密度为10和100 mA·cm^(-2)时,其过电势分别为278和309 mV,Tafel斜率为24 mV·dec-1,说明该材料具有较优的电催化析氧性能。其在连续进行10 h的计时电位测试过程中,电势基本保持在1.55 V(vs RHE),表明该催化剂具有较好的电化学稳定性。这是由于铁钴双金属与硼、磷非金属之间的协同作用促进了电子的传递。

关键词：析氧反应电催化掺杂铁钴双金属协同作用

PVP为软模板构建层状介孔TiO及光催化性能

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材料导报 2022年

作者：张理元阳金菊尤佳果蔬类废弃物资源化四川省高校重点实验室内江师范学院化学化工学院

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为软模板，硫酸钛为钛源，采用无机沉淀-胶溶法制备了层状介孔PVP-TiO。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、比表面积分析仪(BET)分别对样品的表面形貌、晶相组成、紫...

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为软模板，硫酸钛为钛源，采用无机沉淀-胶溶法制备了层状介孔PVP-TiO。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、比表面积分析仪(BET)分别对样品的表面形貌、晶相组成、紫外吸收带边、比表面积和孔结构进行了表征分析，对层状结构的形成机理进行了研究。以甲基橙为目标降解物，研究了样品的光催化性能。结果表明：在相同条件下，PVP-TiO对甲基橙的最佳降解率达到93.84%，明显高于纯TiO。PVP对TiO改性后，试样出现了层状介孔结构，结晶度和晶粒尺寸均减小，促进了锐钛矿向金红石相的转变，并且PVP的引入使得TiO的光吸收带边发生了一定的蓝移。

关键词：

超声沉淀法制备BiOI/TiO_(2)复合材料及性能研究

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环境科学与技术 2022年第10期45卷 128-136页

作者：邓胜连王碧玉龚玲涵杨燕玲黄成华张理元内江师范学院化学化工学院四川内江641112 果类废弃物资源化四川省高校重点实验室四川内江641112

文章以硫酸钛为钛源、氨水为沉淀剂、双氧水为胶溶剂,采用沉淀-胶溶法制备了TiO_(2),利用超声沉淀法制备BiOI并与TiO_(2)复合制备了吸附-光催化一体的BiOI/TiO_(2)复合材料。以罗丹明B为目标有机污染物,研究了BiOI/TiO_(2)复合材料的吸... 详细信息

文章以硫酸钛为钛源、氨水为沉淀剂、双氧水为胶溶剂,采用沉淀-胶溶法制备了TiO_(2),利用超声沉淀法制备BiOI并与TiO_(2)复合制备了吸附-光催化一体的BiOI/TiO_(2)复合材料。以罗丹明B为目标有机污染物,研究了BiOI/TiO_(2)复合材料的吸附-光催化性能。结果表明:BiOI成功与TiO_(2)复合,BiOI/TiO_(2)复合材料表现出一定的吸附能力和较高的光催化降解能力。600 W金卤灯照射25 min,27%BiOI/TiO_(2)对罗丹明B的降解率高达92.71%,相对于TiO_(2)的降解率有极大提高。BiOI复合TiO_(2)后,结晶度和晶粒尺寸变化不明显,光吸收带边发生一定的红移,促进了异质界面光生电子-空穴的有效分离,从而提高了光催化性能。

关键词：沉淀-胶溶法超声沉淀法 BiOI/TiO_(2)复合材料吸附-光催化一体