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科技视界 2019年第36期 75-76,95页

作者：马焯琳张超郑州外国语新枫杨学校河南郑州450001 河南大学化学化工学院河南开封475004

以钼酸钠、醋酸钴为主要原料,在水热条件下合成了二维含钴同多酸H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4Mo6VO31)2]·6H2O(化合物1)。价键计算表明化合物1中所有的Mo原子均为5价,因此存在强烈的金属电荷跃迁作用,使得化合物1在可见光区有较为强烈的吸收... 详细信息

以钼酸钠、醋酸钴为主要原料,在水热条件下合成了二维含钴同多酸H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4Mo6VO31)2]·6H2O(化合物1)。价键计算表明化合物1中所有的Mo原子均为5价,因此存在强烈的金属电荷跃迁作用,使得化合物1在可见光区有较为强烈的吸收峰,为其利用可见光催化降解有机染料提供了可能性。

关键词：多金属氧酸盐光催化降解有机染料

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WS_(2)@Ag复合材料光热降解RhB性能研究

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水处理技术 2024年第6期50卷 80-84页

作者：储德亮刘钟馨王洁琼海南大学化学工程与技术学院海南海口570228 南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

光热过程是太阳能利用中最有效的能量转换过程。在这项研究中,将制备的WS_(2)@Ag复合材料作为光热催化剂。结合过一硫酸盐(PMS)辅助催化去除有机染料RhB。通过UV-Vis、XRD、SEM、TEM等测试手段对该催化剂进行了表征。并在一个模拟太阳... 详细信息

光热过程是太阳能利用中最有效的能量转换过程。在这项研究中,将制备的WS_(2)@Ag复合材料作为光热催化剂。结合过一硫酸盐(PMS)辅助催化去除有机染料RhB。通过UV-Vis、XRD、SEM、TEM等测试手段对该催化剂进行了表征。并在一个模拟太阳光照射下,以广泛使用的有机染料RhB的降解为例,从光热催化、光催化和热催化等方面综合评价了WS_(2)@Ag复合材料的光热降解性能。动力学分析表明,WS_(2)@Ag作为催化剂,光热组的降解效率分别是纯光组和纯热组的1.33和1.82倍,在50 min内降解率达到95%。系统地研究了光热催化条件下催化剂和PMS的用量及复合材料的循环稳定性,通过捕获实验测试结果表明:WS_(2)@Ag/PMS催化体系中存在SO_(4)^(·-)、·OH和^(1)O_(2)活性物种,协同降解RhB。最后提出了WS_(2)@Ag材料通过不同方式激活PMS产生高活性物种来氧化RhB的降解机理。

关键词：光热催化降解有机染料 WS_(2)@Ag 表面等离子效应

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SnO2基纳米复合材料的制备及光催化性能研究

SnO2基纳米复合材料的制备及光催化性能研究

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作者：李伟东北石油大学

学位级别：硕士

随着工业不断发展,各类污染物急剧增加,而有机污染物的排放已经成为环境污染物的主要来源之一。低成本、高效降解有机污染物成了研究人员的研究重点。光催化技术是处理水污染的最佳手段之一,SnO有着廉价、无毒、稳定、耐酸碱等特点,是... 详细信息

随着工业不断发展,各类污染物急剧增加,而有机污染物的排放已经成为环境污染物的主要来源之一。低成本、高效降解有机污染物成了研究人员的研究重点。光催化技术是处理水污染的最佳手段之一,SnO有着廉价、无毒、稳定、耐酸碱等特点,是一种宽带隙n型半导体材料(E=3.6 e V),其导带电位(CB)和价带电位(VB)分别为0 e V和3.6 e V,并有着130 me V的高激子结合能。金属氧化物/有机聚合物纳米复合材料,可以表现出特殊的力学、热学、光学、流变学、磁学和电学性能,复合后的材料可以获得很好的协同效应,且金属氧化物与共轭聚合物的结合可以有效地提高光催化剂的催化性能。以此为基础,本论文进行了如下的工作:(1)以五水合四氯化锡(Sn Cl·5HO)为锡源,无水乙醇为溶剂,通过溶剂热法制备了高分散度的SnO/C纳米复合材料,这种方法制备的SnO/C纳米复合材料具有分散度高、粒径小、比表面积大等特点。(2)通过原位聚合法,以SnO/C纳米复合材料为基体,制备了聚苯胺(PANI)改性的SnO/C/PANI复合材料。光催化实验表明,SnO/C/PANI复合材料对罗丹明B(Rh B)的降解有着优异的性能,光照30 min降解率即可达到95%以上,50 min几乎完全降解。探究了制备过程中加入不同表面活性剂对SnO/C/PANI复合材料光催化降解Rh B性能的影响,以及苯胺浓度对SnO/C/PANI复合材料性能的影响。对SnO/C/PANI复合材料结构、形貌等进行了表征和分析,并对其降解Rh B的动力学特性和光催化机理进行了研究。(3)通过原位聚合法,将SnO/C纳米复合材料与聚吡咯(PPy)复合,制备了SnO/C/PPy复合材料。光催化实验表明,SnO/C/PPy复合材料对Rh B降解性能优异,光照20 min降解率即可达到95%以上,而50 min时已经几乎完全降解。探究了不同条件下制备的SnO/C/PPy复合材料制备性能对比。对SnO/C/PPy复合材料结构、形貌等进行了表征和分析,结果表明SnO/C/PPy复合材料有着99.1 m/g的大比表面积。对其降解Rh B的动力学特性和光催化机理进行了研究。

关键词： SnO2 复合材料光催化降解有机染料催化机理

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C-PANI/Ag/Ag_3PO_4复合材料增强可见光光催化性能

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高校化学工程学报 2017年第3期31卷 618-625页

作者：张翠平刘娟青岛科技大学环境与安全工程学院山东青岛266042

研究首先制备得到聚苯胺(PANI)纳米线材料,并首次通过高温煅烧处理PANI制备碳纳米线材料(C-PANI),进一步通过化学沉淀法成功合成了C-PANI/Ag/Ag_3PO_4复合材料。通过XRD、SEM和SEM元素扫描技术表征复合材料的晶体结构、微观形貌和元素... 详细信息

研究首先制备得到聚苯胺(PANI)纳米线材料,并首次通过高温煅烧处理PANI制备碳纳米线材料(C-PANI),进一步通过化学沉淀法成功合成了C-PANI/Ag/Ag_3PO_4复合材料。通过XRD、SEM和SEM元素扫描技术表征复合材料的晶体结构、微观形貌和元素分布情况;用紫外可见分光光度计测试系列材料的光学吸收性能;最后测试系列光催化材料的光催化降解Rh B的性能。测试结果表明,Ag/Ag_3PO_4结构成功负载到C-PANI的表面并形成有效接触,明显增强了Ag_3PO_4的光催化性能,其中,25%(wt)C-PANI/Ag/Ag_3PO_4样品在10 min内可实现RhB的完全脱色,为纯Ag_3PO_4的光催化性能的3.5倍。经过分析,C-PANI可为Ag_3PO_4的反应提供更多的活性位点,增强其光生电子和空穴的分离效率,从而增强其光催化性能。

关键词：可见光光催化 Ag3PO4 复合光催化剂碳纳米线降解有机染料

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基于Bi4NbO8Cl光催化材料的制备及性能研究

基于Bi4NbO8Cl光催化材料的制备及性能研究

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作者：刘美华青岛科技大学

学位级别：硕士

全球工业发展所带来的环境污染问题已成为人类面临的最大的挑战之一,而半导体光催化材料能够利用太阳光,通过自身的催化氧化反应,使有机污染物降解为无毒无害的小分子物质。因此光催化技术的应用在解决环境污染领域具有广阔的应用前景。... 详细信息

全球工业发展所带来的环境污染问题已成为人类面临的最大的挑战之一,而半导体光催化材料能够利用太阳光,通过自身的催化氧化反应,使有机污染物降解为无毒无害的小分子物质。因此光催化技术的应用在解决环境污染领域具有广阔的应用前景。BiNbOCl作为一种典型的Sillén-Aurivillius型铋基化合物,合适的带隙宽度(～2.4 eV)赋予了其良好的可见光响应能力;而其层状结构产生的内建电场有利于光生载流子的分离,增加光生载流子的迁移效率;除此之外,Bi 6s孤电子对轨道的畸变使得O 2p轨道与Bi 6s轨道发生杂化使其价带位置更正,进一步提高了催化剂的催化氧化能力。因此,BiNbOCl是一种极具开发和研究潜力的可见光型光催化剂。本论文采用溶液燃烧法与固相法制备了纯相BiNbOCl,然后通过贵金属负载、半导体复合的改性方法对其进行调控,以进一步提高催化剂对太阳光的利用率及光生载流子的分离与迁移效率。并分别将其用于水溶液中有机污染物的降解及重金属离子的减毒等环境净化领域。主要内容如下:(1)采用溶液燃烧法制备了BiNbOCl,然后通过光还原沉积法负载Ag单质,构筑了Ag/BiNbOCl复合材料。通过TEM及XPS表征分析,表明Ag颗粒(～10nm)均匀分布在BiNbOCl表面。实验中分别选取有机染料罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)、甲基橙(MO)以及重金属铬离子(Cr)作为目标降解物,研究了催化剂对不同污染物的降解能力,发现其对染料RhB的降解效率最优。在同种测试条件下,探索了不同Ag单质的负载比例对RhB染料降解效果的影响,3%Ag/BiNbOCl复合催化剂展现出了最好的光催化活性(3 h内对RhB降解效率达到了近99%)及较好的性能稳定性。这主要归因于Ag单质产生的表面等离子体共振效应(SPR)增强了复合材料在可见光的吸收能力,产生了更多的光生载流子;同时,Ag也扮演了电子陷阱的作用,抑制了光生电子和空穴的复合,促进了光生载流子的迁移速率,使得其光催化性能得以提高。(2)采用溶液燃烧法与溶胶凝胶法分别制备了BiNbOCl与NiTiO,然后使用研磨、超声、煅烧的机械复合方法合成了不同比例的NiTiO/BiNbOCl异质结复合催化剂。通过XRD、XPS、SEM、TEM、UV-Vis DRS以及Mott-Schottky曲线对复合物进行了物相、形貌、光学性能以及能带结构的分析。实验结果表明,机械复合方法能构建出NiTiO均匀且紧密分布在BiNbOCl表面的复合材料。在NiTiO,BiNbOCl以及不同比例NiTiO/BiNbOCl催化剂样品中,10%NiTiO/BiNbOCl复合催化剂拥有较为优异的降解RhB的性能。催化性能提高的主要原因可能是NiTiO和BiNbOCl之间会形成II型异质结,促进了光生电子和空穴的分离,有效降低了复合材料中载流子的复合率,这可以从光致发光光谱(PL),荧光寿命(TR-PL)以及电子自旋共振谱(ESR)的实验结果中进一步证明。(3)采用高能球磨固相法合成BiNbOCl。然后以NbCl为原料,通过溶剂热法在BiNbOCl上原位生成了BiOCl/NbO,构筑了BiNbOCl/BiOCl/NbO三元复合物。通过XRD、FTIR、HRTEM以及XPS等表征分析,推测在合成过程中,BiNbOCl作为Bi源提供了[BiO]层与部分的Cl生成BiOCl,而NbCl作为前驱体生成了NbO。当加入NbCl的摩尔质量数为10%时,三相之间合适的能级匹配很大程度上抑制了电子空穴对的复合,增加了载流子的寿命,增强了催化剂的氧化能力,从而提高了复合催化剂降解RhB的性能。

关键词： Bi4NbO8Cl 光催化降解有机染料 Ag NiTiO3 BiOCl/Nb2O5

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