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n-p异质结型CdS/BiOBr复合光催化剂的制备及性能

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高等学校化学学报 2017年第7期38卷 1249-1256页

作者：高晓明代源费娇张裕付峰延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室延安716000

采用两步水热法制备了CdS/BiOBr复合光催化剂,并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对其物相、表面结构、光响应性等性质进行了表征.结果表明,合成的CdS/BiOBr... 详细信息

采用两步水热法制备了CdS/BiOBr复合光催化剂,并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对其物相、表面结构、光响应性等性质进行了表征.结果表明,合成的CdS/BiOBr复合材料是n-p型异质结,由CdS颗粒裹附在BiOBr纳米球的表面构成,这种结构不仅具有良好的可见光响应范围,且有利于光生电子的迁移,并有效地抑制光生电子/空穴对的复合.通过光催化降解模拟染料废水和光催化脱除模拟含硫燃料评价了CdS/BiOBr复合材料的可见光催化性能.结果表明,6%(质量分数)CdS/BiOBr降解次甲基蓝的拟一级动力学常数分别为BiOBr和CdS的5.3和9.6倍,脱除噻吩的拟一级动力学常数分别为BiOBr和CdS的1.9和3.2倍.CdS/BiOBr具有良好的光催化稳定性,循环使用5次后,降解率仍能达到90%以上.

关键词： CdS/BiOBr复合光催化剂异质结次甲基蓝脱硫光催化

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智能二维光子晶体水凝胶精准检测Hg

化学学报 2023年

作者：史雨晴储名珠韩波马豪杰李然侯雪艳张玉琦王记江延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室延安市新能源新功能材料重点实验室

结合二维光子晶体的德拜衍射效应和水凝胶的体积相转变特性，开发了一种智能二维光子晶体水凝胶，用于精准检测Hg2+. 采用“三明治”法制备了聚苯乙烯二维光子晶体阵列嵌入的聚(丙烯酰胺-烯丙基硫脲)水凝胶. 水凝胶链上功能基团的N、O... 详细信息

结合二维光子晶体的德拜衍射效应和水凝胶的体积相转变特性，开发了一种智能二维光子晶体水凝胶，用于精准检测Hg2+. 采用“三明治”法制备了聚苯乙烯二维光子晶体阵列嵌入的聚(丙烯酰胺-烯丙基硫脲)水凝胶. 水凝胶链上功能基团的N、O、S等原子与Hg2+选择性配位，缩短了水凝胶链之间的距离，增加了水凝胶的交联密度，使其收缩，导致二维光子晶体的聚苯乙烯微球间距缩小，德拜衍射环直径变大. 通过监测二维光子晶体水凝胶响应前后的德拜衍射环直径，获知微球间距变化，实现了高灵敏、高选择性、快速、可逆检测Hg2+. 线性检测范围为10～100 nmol/L和25～200 μmol/L，最低检测限3.32 nmol/L. 所制智能二维光子晶体水凝胶已成功应用于化妆品及水样中Hg2+的检测. 该方法测试简单，只需激光笔和刻度尺，无需精密的仪器设备，可实现便携式检测，为金属离子检测提供了新思路.

关键词：二维光子晶体德拜衍射效应智能水凝胶体积相转变汞离子

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磁驱动超疏水海绵制备及油水分离性能

精细化工 2019年第4期36卷 622-626,632页

作者：张雪梅李金辉张家银王蕊蕊董垚殷思煜延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室陕西延安716000

采用浸渍法,以纳米Fe_3O_4和硬脂酸对聚氨酯海绵进行了表面改性,制备了磁驱动超疏水海绵,并对其进行了XRD、FTIR、TG、接触角测试。结果显示:改性后的海绵水接触角高达158?,热稳定性较原始海绵明显提高,弹性性能未遭到破坏,置于高温(热... 详细信息

采用浸渍法,以纳米Fe_3O_4和硬脂酸对聚氨酯海绵进行了表面改性,制备了磁驱动超疏水海绵,并对其进行了XRD、FTIR、TG、接触角测试。结果显示:改性后的海绵水接触角高达158?,热稳定性较原始海绵明显提高,弹性性能未遭到破坏,置于高温(热水50～90℃,热空气80～120℃)、强腐蚀溶液(pH=2～13)的苛刻条件下24 h后,水接触角仍然高于148?。将改性后的海绵用于油/水混合物的分离中,表现出了优异的分离能力,且可通过磁铁进行磁驱动和磁回收。

关键词：磁驱动超疏水材料聚氨酯海绵油水分离功能材料

基于氮掺杂碳量子点的制备及其对Hg^(2+)的响应

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环境化学 2021年第1期40卷 321-326页

作者：孙雪花张锦婷赵李艳崔华莉魏悦悦刘丽丽陕西省化学反应工程重点实验室延安大学化学与化工学院延安716000

以乙二胺和抗坏血酸为原料,通过一步水热法制备了水溶性的氮掺杂碳量子点(N-CQDs).研究了N-CQDs的形貌特征、光学性能和应用分析.表征结果说明,N-CQDs形态为均匀分散的球形,有明显的晶格条纹,抗光漂白性能良好,表面富有含氧官能团,具有... 详细信息

以乙二胺和抗坏血酸为原料,通过一步水热法制备了水溶性的氮掺杂碳量子点(N-CQDs).研究了N-CQDs的形貌特征、光学性能和应用分析.表征结果说明,N-CQDs形态为均匀分散的球形,有明显的晶格条纹,抗光漂白性能良好,表面富有含氧官能团,具有良好的水溶性.此外发现N-CQDs还具有优良的荧光性能和荧光稳定性,量子产率可以高达12.29%.分析得出,Hg^(2+)对N-CQDs在1.0—120μmol·L^(-1)范围内有一定的猝灭效应,可作为Hg^(2+)的荧光探针,检出限达230 nmol·L^(-1).

关键词：氮掺杂碳量子点水热法荧光探针 Hg^(2+)

球形Bi4Ti3O12制备及其可见光催化性能

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无机化学学报 2017年第3期33卷 455-462页

作者：高晓明代源张裕王子航付峰延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室延安716000

采用水热法合成球形钛酸铋复合氧化物光催化剂,利用SEM、XRD和UV-Vis DRS等表征手段对复合氧化物的晶体结构、微观形貌和光学性能进行了分析,结果表明,制备的钛酸铋复合氧化物为10 nm的球形颗粒,具有良好的晶型结构,禁带宽度为2.7 nm,... 详细信息

采用水热法合成球形钛酸铋复合氧化物光催化剂,利用SEM、XRD和UV-Vis DRS等表征手段对复合氧化物的晶体结构、微观形貌和光学性能进行了分析,结果表明,制备的钛酸铋复合氧化物为10 nm的球形颗粒,具有良好的晶型结构,禁带宽度为2.7 nm,有较好的可见光吸收能力。以亚甲基蓝、甲基橙及酸性品红为目标污染物,研究了复合氧化物在可见光下的光催化降解有机污染物的性能,并对光催化降解机理进行了探讨。结果表明,在可见光照射下,该复合氧化物对酸性品红降解效果明显优于亚甲基蓝和甲基橙,光照150 min下,降解率可达91%。

关键词： Bi4Ti3O12 光催化可见光酸性品红

油菜花秸秆活性炭的制备及对污染物的吸附比较

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离子交换与吸附 2020年第3期36卷 231-241页

作者：柴红梅任宜霞孙雪花高楼军延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室

为提高对水中污染物的去除效果,以油菜花秸秆为原料,采用氯化锌活化法制得活性炭。并对其进行扫描电镜(SEM)和比表面积测定,考察了活性炭对亚甲基蓝、罗丹明B和苯酚的最佳吸附条件、吸附热力学和吸附动力学行为。结果表明,活性炭碘吸附... 详细信息

为提高对水中污染物的去除效果,以油菜花秸秆为原料,采用氯化锌活化法制得活性炭。并对其进行扫描电镜(SEM)和比表面积测定,考察了活性炭对亚甲基蓝、罗丹明B和苯酚的最佳吸附条件、吸附热力学和吸附动力学行为。结果表明,活性炭碘吸附量为888.720mg/g,BET比表面积为1917.69m~2/g,主要为介孔结构,介孔体积为1.40cm~3/g,占总孔容的90.32%。活性炭对亚甲基蓝、罗丹明B的吸附符合Langmuir吸附模型,在323K时最大吸附量分别达到666.67mg/g和833.33mg/g,吸附过程为吸热、熵增加的自发过程,高温下有利于吸附。对苯酚的吸附符合Freundlich吸附模型,在313K时最大吸附量可达66.70mg/g,吸附过程为放热、熵减少的非自发过程,低温下有利于吸附。油菜花秸秆活性炭对3种吸附质的吸附均较好地符合Lagergren准二级动力学模型。由此可见,针对水中的染料污染物,油菜花秸秆活性炭作为一种高效廉价的吸附剂将有巨大的发展前景与应用价值。

关键词：油菜花秸秆活性炭污染物吸附热力学吸附动力学

BiOCl/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化性能

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功能材料 2021年第6期52卷 6190-6194,6207页

作者：牛凤兴蒋帅高晓明张雪梅延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室陕西延安716000

以Zn(NO_(3))_(2)·6H_(2)O,NaOH和KCl以及一定量的Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O为起始原料,采用水热法制备不同比例的BiOCl/ZnO复合光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、紫外可见漫反射光... 详细信息

以Zn(NO_(3))_(2)·6H_(2)O,NaOH和KCl以及一定量的Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O为起始原料,采用水热法制备不同比例的BiOCl/ZnO复合光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等测试手段对BiOCl/ZnO进行表征。结果表明,BiOCl/ZnO比纯BiOCl的吸收强度和吸收范围增大,BiOCl与ZnO的协同催化作用,促进了光生电子/空穴的分离和迁移。以邻苯二酚为研究对象,考察BiOCl/ZnO光催化剂的光催化性能。结果表明,1∶1BiOCl/ZnO复合催化剂显示出最佳的催化活性,在400金卤灯光照反应120 min后使10 g/L邻苯二酚降解率达到95.7%,速率常数分别是纯ZnO和纯BiOCl的6.09和4.19倍,且稳定性良好,重复使用4次后降解率仍在90.0%以上。

关键词： BiOCl/ZnO 邻苯二酚光催化

Cd掺杂δ-Bi_2O_3纳米片的制备及其光催化固氮性能

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无机化学学报 2019年第4期35卷 580-588页

作者：高晓明尚艳岩刘利波高凯龙延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室延安716000

采用一步醇热法制备了Cd掺杂δ-Bi_2O_3,并用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对其微观结构、表面元素、能带结构、光电化学性质等进行表征。结果表明Cd掺杂δ-Bi_2O_3是由二维纳米片组装而成的微球,Cd以Cd2+形式掺杂在δ-Bi_... 详细信息

采用一步醇热法制备了Cd掺杂δ-Bi_2O_3,并用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对其微观结构、表面元素、能带结构、光电化学性质等进行表征。结果表明Cd掺杂δ-Bi_2O_3是由二维纳米片组装而成的微球,Cd以Cd2+形式掺杂在δ-Bi_2O_3晶格间隙。由于Cd的掺杂,δ-Bi_2O_3禁带宽减小,光响应范围扩大,光生载流子的传递与分离效率提高。在常温常压下,考察了Cd-δ-Bi_2O_3可见光催化固氮效果,结果表明,光照3 h时,6%Cd-δ-Bi_2O_3的光催化固氮速率为1.6 mmol·g^(-1)·h^(-1)·L^(-1),是δ-Bi_2O_3的10.67倍。Cd的掺杂点会成为光生电子的陷阱,延缓光生电子的表面传递,增强目标分子的化学吸附。

关键词： Cd掺杂δ-Bi2O3 二维纳米片光催化固氮掺杂缺陷

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活性炭吸附对硝基苯酚的动力学和热力学研究

离子交换与吸附 2018年第3期34卷 247-258页

作者：杨晓霞陈浩敏高晓明付峰延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室

以生物质废弃物枣核为原料,通过Zn Cl2活化法制备了活性炭,采用低温N2吸附、FT-IR等对活性炭性能进行了表征。将该活性炭用于吸附对硝基苯酚,考察了吸附温度、溶液初始浓度等因素对吸附的影响,并对吸附动力学、热力学及吸附机理进行了... 详细信息

以生物质废弃物枣核为原料,通过Zn Cl2活化法制备了活性炭,采用低温N2吸附、FT-IR等对活性炭性能进行了表征。将该活性炭用于吸附对硝基苯酚,考察了吸附温度、溶液初始浓度等因素对吸附的影响,并对吸附动力学、热力学及吸附机理进行了研究。研究表明,枣核活性炭主要为微孔兼有一定中孔结构,比表面积为1096m2/g,平均孔径为2.2nm。该活性炭吸附对硝基苯酚的过程是一个快速吸附的过程,20min内吸附达平衡,符合准二级动力学模型;采用Toth和Redlich-Peterson模型描述对硝基苯酚在活性炭上的吸附更合适;热力学研究表明,该吸附过程为自发、吸热且体系混乱度减小的过程。利用生物质废弃物枣核制备活性炭并用于对硝基苯酚的吸附,具有一定的经济价值,实现以废治废的目的。

关键词：吸附对硝基苯酚热力学动力学