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贵金属沉积对Ga_(2)O_(3)光催化降解有机染料的影响

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应用化工 2024年第8期53卷 1749-1754页

作者：钟瑞舒国强马奎岳海荣四川大学化学工程学院四川成都610065

采用沉积沉淀法成功将Au、Ag、Pd、Rh和Ru 5种贵金属元素负载在棒状Ga_(2)O_(3)材料上,表征了负载前后催化剂的形貌结构和物化性质,并考察了其在不同光源下降解有机染料的性能。在300 W氙灯的照射下,Ag负载Ga_(2)O_(3)表现出最佳的光催... 详细信息

采用沉积沉淀法成功将Au、Ag、Pd、Rh和Ru 5种贵金属元素负载在棒状Ga_(2)O_(3)材料上,表征了负载前后催化剂的形貌结构和物化性质,并考察了其在不同光源下降解有机染料的性能。在300 W氙灯的照射下,Ag负载Ga_(2)O_(3)表现出最佳的光催化活性,反应12 min后降解83%的有机染料(IC,50 mg/L),速率常数为0.14 min^(-1);在10 W可见光照射下的速率常数可达0.084 min^(-1)。此外,Ga_(2)O_(3)-Ag催化剂对其他有机染料(MO、MB、MV和RhB,10 mg/L)也表现出良好的光降解活性。紫外可见漫反射光谱、光电流瞬态响应和光致荧光发光光谱等测试结果表明,Ag负载增强了Ga_(2)O_(3)催化剂对可见光的吸收能力,提高了光生载流子的分离效率,进而显著提升了光催化性能。

关键词： Ga_(2)O_(3)半导体贵金属沉积光催化有机染料降解异质结

室温水相制备MIL-100(Fe)纳米材料及其光降解有机染料性能研究

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化工新型材料 2019年第1期47卷 259-263页

作者：庄金亮刘湘粤张宇毛会玲王晨程琥贵州师范大学化学与材料科学学院贵州省功能材料化学重点实验室贵阳550001

采用硫酸亚铁和均苯三甲酸为原料,在室温条件下以水为溶剂,快速合成高结晶度和高稳定性的MIL-100(Fe)纳米颗粒。利用XRD、SEM、FT-IR和UV-Vis DRS对所合成的MIL-100(Fe)纳米颗粒进行表征。以H_2O_2为助催化剂,在紫外光(或可见光)照射下,... 详细信息

采用硫酸亚铁和均苯三甲酸为原料,在室温条件下以水为溶剂,快速合成高结晶度和高稳定性的MIL-100(Fe)纳米颗粒。利用XRD、SEM、FT-IR和UV-Vis DRS对所合成的MIL-100(Fe)纳米颗粒进行表征。以H_2O_2为助催化剂,在紫外光(或可见光)照射下,MIL-100(Fe)纳米颗粒可将RhB高效光催化降解。循环光催化实验表明,MIL-100(Fe)的光催化性能和晶体结构极其稳定,在废水净化领域具有良好的应用前景。

关键词：金属-有机框架材料光催化有机染料降解绿色合成

基于四氮唑的Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)配合物及其可见光催化降解有机污染物

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无机化学学报 2017年第6期33卷 1007-1014页

作者：侯不唯李恺郑州外国语学校国际部中美班郑州450001 郑州大学化学与分子工程学院郑州450001

利用1,2,4,5-四(2H-四氮唑)苯配体(H4TTB)和三苯基磷(PPh_3)与氰化亚铜在水热/溶剂热条件下的反应得到一价铜配合物[Cu_2(TTB)_(0.5)(PPh_3)]n(1)和二价铜配合物{[Cu(TTB)0.5(H_2O)_2]·H_2O}n(2),并通过红外光谱、热稳定性分析和X射线粉末衍射对它们进行了表征。X射线单晶结构解析表明,1中的每个TTB4-配体都有12个N原子参与配位,进而使得配合物1拥有了二维的骨架结构,而配合物2则呈现出一维双Cu^(2+)链结构。这两个配合物在可见光照射下对罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)都表现出很好的催化降解性能:氙灯照射1 h,一价铜配合物1和二价铜配合物2对Rh B的降解率分别达到了88%和78%;而这两个配合物对MB的降解效果更好,在40 min后都达到了93%,这也说明一价铜配合物和二价铜配合物都能有效的光催化降解有机染料。

关键词： Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)合物有机染料降解可见光催化

卟啉基供受体型共价有机框架及其光催化降解染料研究

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卟啉基供受体型共价有机框架及其光催化降解染料研究

作者：刘晨曦天津大学

学位级别：硕士

光催化提供了一种将太阳能转化为化学能的绿色和可持续的途径。然而,光催化剂一直存在的两个问题限制了其进一步的发展。材料的光吸收范围窄,造成太阳光的能量无法充分被利用;另外,光生电子空穴对分离率低,从而无法提高催化效率。寻找... 详细信息

光催化提供了一种将太阳能转化为化学能的绿色和可持续的途径。然而,光催化剂一直存在的两个问题限制了其进一步的发展。材料的光吸收范围窄,造成太阳光的能量无法充分被利用;另外,光生电子空穴对分离率低,从而无法提高催化效率。寻找可调节光学带隙且稳定的光催化材料就成为了首要的任务,其中,共价有机框架(Covalent Organic Frameworks,COFs)以其高度结构可设计性和高结晶性,成为优异光催化材料的理想候选。本文设计并合成了一种具有高结晶度、结构稳定的卟啉基供受体型(Donor-Acceptor,D-A)COFs作为光催化剂应用于有机染料罗丹明B(Rh B)的降解。将构筑单元5,10,15,20-四(对氨基苯基)卟啉(TAPP)作为电子供体和苯并[c][1,2,5]噻二唑-4,7-二甲醛(BD)作为电子受体,利用水热法制备了亚胺键连接的COF-HTBD。首先采用自下而上的策略将三种金属离子(Fe,Co,Cu)引入到卟啉空腔中,而后使用以一定比例自由碱卟啉和金属配位卟啉共同作为构筑单元的方法,得到了拓展金属催化位点的COF-HMTBD。通过比较X射线衍射图谱的表征结果和Material Studio的模拟结果,发现COF-HTBD、COF-HFe TBD和COF-HCu TBD都属于AB堆积模型,而COF-HCo TBD与AA堆积模型吻合。低温氮气吸脱附曲线的结果表明,COF-HCo TBD达到777 m g的比表面积,而COF-HTBD、COF-HFe TBD和COF-HCu TBD的比表面积分别为17、32、44 mg。因为比表面积的显著提升,COF-HCo TBD也表现出对Rh B最好的吸附效果。发现在有HO存在的催化系统中,COF-HFe TBD在四种催化剂中表现出最高的光催化效率,在3 h内完全降解水溶液中的Rh B(浓度为20 ppm)。COF-HFe TBD在循环使用3次后,对相同浓度水溶液中的Rh B仍能保持95%的降解率,且结构保持稳定。通过对实验结果的分析,提出了COF-HFe TBD光催化降解Rh B的机理。结果表明,配位在卟啉空腔的金属离子促进了HO分解产生自由基。同时,构筑的D-A型COF结构有效提升了光生载流子的分离效率,分离后的光生载流子则进一步加速了自由基的生成。这项研究为构筑卟啉基COFs高效光催化材料提供了新的思路,并为供受体型COFs的制备和COFs堆积方式的改变提供了可行的方案。

关键词：共价有机框架供受体结构非均相光催化剂有机染料降解

商用TiO2负载贵金属光催化剂的制备及其降解含染料废水的性能研究

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化工新型材料 2020年第10期48卷 135-138页

作者：杨黄根冉小春檀家雯周星玲朱立刚覃利琴玉林师范学院广西农产资源化学与生物技术重点实验室玉林537000

以商用TiO2(Macklin P25)为载体,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)保护的还原法制备M/TiO2(M为Ag、Au、Pd或Pt,M理论质量分数均为0.5%)光催化剂,利用X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱等分析手段对TiO2及M/TiO2的物... 详细信息

以商用TiO2(Macklin P25)为载体,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)保护的还原法制备M/TiO2(M为Ag、Au、Pd或Pt,M理论质量分数均为0.5%)光催化剂,利用X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱等分析手段对TiO2及M/TiO2的物化性质进行了表征,并对其在可见光照射下降解甲基橙(MO)的光催化活性进行评价。结果表明,Pt/TiO2具有优良的可见光驱动降解MO的光催化活性,这与其具有纯锐钛矿晶相、强可见光吸收性能、低带隙能(2.89eV)以及光生电子和空穴的低复合率有关。

关键词：商用纳米二氧化钛贵金属负载可见光光催化有机染料降解

TiO2/MIL-88B（Fe）/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其性能

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纺织学报 2020年第2期41卷 95-102页

作者：刘禹豪孙辉王捷琪于斌浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)

为使聚丙烯(PP)熔喷非织造材料功能化,扩大其在水处理方面的应用,以2,4-对苯二甲酸、六水合三氯化铁、纳米氧化钛为原料,PP熔喷非织造材料为基材,首先通过浸渍工艺预处理基底材料,再通过溶剂热法在PP熔喷非织造材料基材上负载金属有机... 详细信息

为使聚丙烯(PP)熔喷非织造材料功能化,扩大其在水处理方面的应用,以2,4-对苯二甲酸、六水合三氯化铁、纳米氧化钛为原料,PP熔喷非织造材料为基材,首先通过浸渍工艺预处理基底材料,再通过溶剂热法在PP熔喷非织造材料基材上负载金属有机框架材料TiO2/MIL-88B(Fe),制备了TiO2/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料。借助红外光谱、X射线衍射及孔径分析对TiO2/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料的结构与性能进行了表征。结果表明TiO2/MIL-88B(Fe)成功负载在PP熔喷非织造材料表面。在可见光照射条件下,TiO2/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料对甲基蓝、酸性橙7及酸性红73这3种染料的降解率均达到80%以上,其中对甲基蓝的降解率可达86%,对较难降解的罗丹明B的降解率也达到了59%。在重复使用5次后,复合熔喷非织造材料对甲基蓝降解率均在70%以上,性能较稳定。

关键词：聚丙烯熔喷非织造材料金属骨架化合物类芬顿体系有机染料降解

多孔柿饼状BiOBr光催化剂的简易溶剂热法合成（英文）

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无机化学学报 2020年第2期36卷 333-344页

作者：杨黄根陈渊王治伟杨家添朱立刚覃利琴戴洪兴玉林师范学院化学与食品科学学院广西农产资源化学与生物技术重点实验室玉林537000 北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系绿色催化与分离北京市重点实验室区域大气复合污染防治北京市重点实验室先进功能材料教育部重点实验室催化化学与纳米科学实验室北京100124

以硝酸铋和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为Bi和Br源,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助溶剂热法首次成功制备了多孔纳米片聚结的柿饼状溴氧化铋(BiOBr)。通过多种分析技术对分级微米结构BiOBr材料的物化性质进行了表征,并对其在可见光照射下... 详细信息

以硝酸铋和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为Bi和Br源,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助溶剂热法首次成功制备了多孔纳米片聚结的柿饼状溴氧化铋(BiOBr)。通过多种分析技术对分级微米结构BiOBr材料的物化性质进行了表征,并对其在可见光照射下降解亚甲基蓝(MB)的光催化活性进行了评价。结果表明,溶剂热时间和PVP的加入量对产物的颗粒形貌和结晶度有显著影响。当加入0.7 g PVP时,120℃溶剂热处理12 h,可得到多孔纳米片聚结的柿饼状BiOBr样品。多孔柿饼状BiOBr样品的比表面积为4 m2·g^-1,带隙能为2.64 eV,在可见光区具有较强的光吸收性能,具有良好的可见光驱动降解MB的光催化活性和稳定性。我们推断,多孔纳米片聚结的柿饼状BiOBr样品具有优良的可见光催化性能,这与该样品的较高比表面积、多孔结构、低带隙能以及独特的颗粒形貌有关。

关键词：溶剂热合成柿饼状BiOBr 分级微米结构可见光光催化有机染料降解

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钙钛矿型氧化物的制备与光催化性能研究进展

中国稀土学报 2006年第Z2期24卷 80-93页

作者：邓积光王国志张玉娟戴洪兴何洪邱文革訾学红北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系催化化学与纳米科学研究室北京100022

综述了近年来国内外钙钛矿型氧化物的制备方法及其影响因素,总结了这类材料在光催化降解有机物和光催化分解水方面的研究进展,讨论了光催化反应机制及影响光催化活性的因素,并展望了今后对钙钛矿型氧化物研究与应用的发展方向。

关键词：钙钛矿型氧化物制备方法光催化有机染料降解光解水制氢稀土

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BiVO4基三元可见光催化剂的设计与制备

BiVO4基三元可见光催化剂的设计与制备

作者：张琦长春大学

学位级别：硕士

通过水热法制备的块状BiVO存在光生载流子复合快、光化学转换效率低、比表面积低、电导率差、染料吸附能力弱等问题。这些问题限制了它在光催化领域中的实际应用。近年来,通过构建异质结结构和组建间接Z-scheme型催化剂的方法来提高复... 详细信息

通过水热法制备的块状BiVO存在光生载流子复合快、光化学转换效率低、比表面积低、电导率差、染料吸附能力弱等问题。这些问题限制了它在光催化领域中的实际应用。近年来,通过构建异质结结构和组建间接Z-scheme型催化剂的方法来提高复合催化剂光生载流子的分离效率备受人们关注。本文旨在块状BiVO材料的基础上构建Z-scheme型催化剂和II型异质结结构催化剂,将石墨相氮化碳(g-CN)、还原氧化石墨烯(RGO)、氧化亚铜(CuO)引入BiVO体系,对能带结构进行调控加速光生载流子的分离和转移,从而大幅度提升复合光催化剂的催化性能。本文的主要研究内容如下:(1)采用水热和热氧化法结合的方式制备了三元Z型g-CN/RGO/BiVO纳米复合光催化材料。将石墨烯作为电子加速器引入直接Z-scheme型g-CN/BiVO二元纳米复合材料中,构建了间接Z-scheme三元g-CN/RGO/BiVO催化剂,有效地提高了其光催化性能。制备的三元复合材料表现出最佳的可见光响应,具有对罗丹明B(RhB)最优的光催化降解性能。可见光降解反应速率常数为1.537,分别比纯g-CN和二元g-CN/BiVO提高了29倍和20倍。BiVO、RGO与g-CN的协同作用及其产生了具有Z-scheme型的电荷转移机制的复合材料,促进了具有强催化活性的光生电子空穴对的快速分离和缓慢复合。我们这种Z-scheme复合光催化剂的设计有望应用于有机染料降解领域。(2)采用水热和多元醇还原的方法制备了三元Ⅱ型CuO/RGO/BiVO复合光催化材料。利用还原氧化石墨烯(RGO)对块状BiVO进行了修饰,优化了BiVO晶界的耦合界面,然后在RGO/BiVO二元体系表面原位生长CuO纳米颗粒,生成具有内部电场的Ⅱ型异质结结构。这个结构允许光生电子和空穴向相反方向移动,参与到氧化还原反应。优化后的三元复合光催化材料对有机污染物具有非常好的光催化降解性能。RhB的反应速率常数为0.0324 min,分别是纯BiVO,RGO/BiVO和CuO/BiVO二元复合材料的5.94,5.15和1.94倍。此外,三元复合材料对无色有机污染物盐酸四环素(TC)也有很好的降解性能性。降解反应速率常数为0.0219 min,是纯BiVO,RGO/BiVO和CuO/BiVO二元复合材料的1.60,1.40和1.63倍。通过活性物质捕获实验证明空穴和超氧自由基是降解有机物的有效活性物质,三元复合材料降解效率的显著提高不仅归因于异质结结构的形成,而且还归因于CuO、RGO和BiVO界面间电子的快速转移。

关键词： Z-scheme光催化剂 Ⅱ型异质结 g-C3N4/RGO/BiVO4 Cu2O/RGO/BiVO4 有机染料降解