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云南化工 2024年第6期51卷 22-26页

作者：赵一民彭敬吕玉莹陈款段成杰卜俊方郑兴芳临沂大学化学化工学院山东临沂276000

zno具有光催化活性强、稳定性高等优点,然而,zno禁带宽度大,只能吸收紫外光,太阳能利用率低;且其光生电子易与空穴复合,量子效率低。g-c3n4是一种窄带隙半导体,与zno复合形成异质结,不仅可以提高太阳光利用率,而且能加快载流子转移,提... 详细信息

zno具有光催化活性强、稳定性高等优点,然而,zno禁带宽度大,只能吸收紫外光,太阳能利用率低;且其光生电子易与空穴复合,量子效率低。g-c3n4是一种窄带隙半导体,与zno复合形成异质结,不仅可以提高太阳光利用率,而且能加快载流子转移,提高光催化性能。通过文献研究综述了g-c3n4/zno复合光催化剂的四种复合形式,以及g-c3n4、zno与其他物质复合而成的三元、四元复合材料,并对g-c3n4/zno复合光催化剂的未来发展方向进行了展望。

关键词： g-c3n4/zno 光催化剂降解复合研究进展

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锌基光催化剂的制备、表征及其性能研究

锌基光催化剂的制备、表征及其性能研究

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作者：丁意茹大连工业大学

学位级别：硕士

zno作为一种n型的半导体,光催化的活性很高,具有很好的稳定性能,价格低廉,而且不会造成二次污染,但是在使用的过程中,单一的半导体光催化剂材料中的光生电子-空穴对很容易复合,从而降低了光催化剂的光量子效率。如果zno的光催化效率得... 详细信息

zno作为一种n型的半导体,光催化的活性很高,具有很好的稳定性能,价格低廉,而且不会造成二次污染,但是在使用的过程中,单一的半导体光催化剂材料中的光生电子-空穴对很容易复合,从而降低了光催化剂的光量子效率。如果zno的光催化效率得了到改善,它将有很好的应用前景。半导体复合是一种有效的改性方式,它利用两种或多种半导体性质上的互补性,来提高催化剂的活性。本文以合成新型半导体复合型光催化剂为研究目标,探索改善半导体光催化性能的有效方法,具体研究内容如下： (1)首先,室温条件下合成光催化剂的前驱物,进而将前驱物加热分解得到p-n结型复合niO/zno光催化剂的制备方法。以六水硝酸锌、六水硝酸镍和氢氧化钠制备,并用XRD, SEM,紫外光谱等对其性质和结构进行了表征。以活性艳蓝模拟染料废水,对催化剂进行了光催化活性分析。考察了各个制备条件对光催化性能的影响。通过优化光催化剂的合成工艺条件,获得了最佳制备参数：即ni/Zn配比为2：1,焙烧温度为400℃,焙烧时间为1h。 (2)采用水热法制备了ni/zno光催化剂,并进行了活性艳蓝模拟染料废水的光降解测试,利用XRD、SEM、PL等技术研究了催化剂的理化性质。XRD结果显示水热条件下Zn粉逐渐转变为zno。研究结果表明,六水硝酸镍掺杂比例为5%,水热的温度180℃时,水热时间为2h为反应最佳条件。将掺杂物质引入后,改变了催化剂的形貌,并使得催化剂对染料废水的降解能力有所提高。 (3)利用三聚氰胺的缩聚反应制备出类石墨结构氮化碳,按照不同比例加入到制备氧化锌的前驱物中,加热分解得到含有氮化碳的氧化锌。以活性艳蓝的降解反应测定光催化活性。并进行XRD、SEM、XPS、紫外光谱等技术对催化剂的结构和形貌等特征进行了表征。研究结果表明,类石墨结构氮化碳掺杂量为0.5%时降解效果较好,通过XPS分析,可进一步确定存在形式。综上所述,本文niO/zno的制备实现了P-n型半导体的复合,而ni/zno光催化剂的制备实现了金属-半导体的掺杂,氧化锌和氮化碳的复合均有效地提高了光催化剂的催化活性。

关键词：光催化剂 niO/zno ni/zno g-c3n4/zno

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光催化驱动Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）循环活化PS高级氧化有机污染物的研究

光催化驱动Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）循环活化PS高级氧化有机污染物的研究

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作者：张建树安徽理工大学

学位级别：硕士

在新能源开发与利用的高速发展时期,提高光能的利用率和利用效率是有效的途径,同时光催化在光能的利用上有很大的发展空间。本研究通过实验验证了光催化可以较好的驱动Fe循环,同时结合Fe2+对过硫酸盐的活化作用释放出硫酸自由基(SO4·-)... 详细信息

在新能源开发与利用的高速发展时期,提高光能的利用率和利用效率是有效的途径,同时光催化在光能的利用上有很大的发展空间。本研究通过实验验证了光催化可以较好的驱动Fe循环,同时结合Fe2+对过硫酸盐的活化作用释放出硫酸自由基(SO4·-),同时由于系统内的相互作用,会同时出现其他活性物种(如·OH,·O2)。1.通过重结晶再煅烧制备了 g-c3n4/zno与g-c3n4/Bi2O3光催化剂,并采用XPS、EDS、XRD、TEM、SEM对光催化剂的晶型、化学成分、原子形态及空间特征进行表征与分析。2.构建g-c3n4/zno/Fe(Ⅲ)/PS系统,探究其反应过程,确定了通过光催化可以驱动Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅲ)循环,并且成功应用于活化PS产生SO4·-。考察了光强、催化剂用量以及部分阴离子对降解效率的影响,对不同污染物均表现出较好的降解效果。通过EPR确定了主要活性物种为SO4-和·OH,最后提出一种通过光生电子获得Fe2+来活化过硫酸盐持续性释放硫酸自由基的可能途径:利用光生电子还原Fe3+产生Fe2+并高效活化过硫酸钠,由此产生的硫酸自由基与空穴获得的羟基自由基共同氧化降解污染物,提高光能的利用率。3.构建g-c3n4/Bi2O3/Fe(Ⅲ)/PS系统主要用于探究药品投加量的影响,创建了过硫酸钠和Fe(Ⅲ)的投加量对g-c3n4/Bi203/Fe(Ⅲ)/PS系统降解效率影响的数学模型,可以更好的指导药品投加量的控制。在5次循环实验下,确定了g-c3n4/Bi2O3/Fe(Ⅲ)/PS系统具有较好的稳定性,多次重复后扔保持着较高的降解效率。通过EPR确定了主要活性物种为.O2-,提出了可能降解途径:利用光生电子还原Fe3+产生Fe2+并高效活化过硫酸钠,由此产生的硫酸自由基与空穴获得的羟基自由基再转换为·O2-,以·O2-来作为主要活性物种。图[30]表[3]参[159]

关键词：硫酸自由基 g-c3n4/zno g-c3n4/Bi2O3 光催化活化铁循环

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