光催化

摘要： 光催化全解水制氢是一种绿色、环保、清洁的可再生能源转换技术.为此,开发高效稳定的光催化剂一直是该领域的重要课题.通过简单的水热途径将CoO八面体涂覆在TiO2微球表面上制备了CoO/TiO2异质结光催化剂.在可见光照射下,制备的CoO/TiO2异质结在不添加任何牺牲剂或助催化剂情况下,直接光催化分解水产生H2和O2的物质的量比约为2:1.当CoO/TiO2异质结中CoO含量为3％时,光催化活性最高,H2和O2的析出速率分别为0.095μmol/h和0.045μmol/h.研究表明,CoO/TiO2异质结上光催化整体水分解活性的增强归因于CoO的引入,其不仅可以扩大TiO2的光吸收范围,还可以抑制光生电子和空穴的复合.

摘要： 采用TiO2共混铸膜的方法,制备了TiO2改性PVDF膜.结果表明,以2％TiO2质量比掺杂,TiO2/PVDF的牛血清白蛋白膜通量和截留率可达PVDF膜的2.32和1.33倍;在模拟太阳光条件下,具有光催化降解模拟污染物甲基橙特性,反应120 min可实现10 mg/L浓度甲基橙的完全去除.这种光催化PVDF膜制备技术为膜分离材料的开发提供了有益的参考.

摘要： 通过简单的一步水热法制备BiOCl与Bi2 WO6的复合物,通过XRD、SEM、及循环实验,对复合物的晶相组成、形貌、晶体尺寸以及稳定性进行研究.以环丙沙星和罗丹明B作为污染物,对催化剂的性能进行测试,结果表明复合物对两者的降解效果明显比各自的纯物质要好.通过自由基捕获实验得知空穴为主要的活性物种,·O2-在光催化降解中起到辅助作用,并由此提出可能的反应机理.

摘要： 新型二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes)是一种二维层状结构材料,它的稳定性、机械性能、电导率、吸附量、比表面积等性能在各个方面都有一定的优势,还有着新奇的层状结构,已经被广泛应用于光电催化、能量存储、电磁干扰屏蔽等其他方面.主要综述了近年来MXenes材料在光催化应用领域中的最新理论和实验工作,包括光催化分解水、二氧化碳还原、处理污染物、光热治疗等诸多方面.最后,对MXenes及其复合材料在新兴领域的未来发展和研究方向提出了独特的见解和展望.

摘要： 以钛酸四丁酯和氧氯化锆为原料,采用溶胶-凝胶法制备了不同锆掺杂量的ZrO2-TiO2催化剂,通过热重、傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对其进行了表征,探究了ZrO2的掺杂比例对其晶体形态、形貌的影响,并考察了其在可见光下降解头孢曲松钠的效果.结果表明,当ZrO2含量为20％时,制备的TiO2催化剂对头孢曲松钠的催化效果最好.

摘要： 背景:钛表面经过碱热处理后会形成一层钛酸钠凝胶层促进类骨磷灰石的形成,从而与活骨发生结合;钛表面经过紫外线光催化后会形成亲水性表面,增加表面自由能,促进在体液中吸附蛋白质,进一步促进细胞与钛表面的黏附和反应.目的:探索碱热处理联合紫外线光催化纯钛表面的的理化性质,以及其对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞MC3T3-E1黏附、增殖及分化的影响.方法:将TA2纯钛片分3组,A组进行酸蚀处理,B组进行酸蚀+碱热处理,C组进行酸蚀+碱热+紫外线光催化处理,表征3组钛片的微观形貌、元素组成及静态接触角.将对数生长期的MC3T3-E1细胞接种至3组钛片表面,采用CCK-8法检测细胞增殖情况,扫描电镜下观察细胞黏附情况;成骨诱导培养后,检测细胞的碱性磷酸酶活性、Ⅰ型胶原分泌与矿化结节形成情况.结果与结论:①扫描电镜下可见,A组钛片表面粗糙不平呈蜂窝状,分布着较为均匀的孔隙;B组钛片表面疏松分布着纳米级孔隙与"脑回路"状的沟壑,沟壑孔隙相互交联;C组钛片具有纳米结构,孔隙的分布、大小与B组无明显区别;②3组钛片表面均有C、O、Ti、P元素,B、C组钛片表面还检测出Ca元素,A组表面几乎无Ca元素;A组钛片表面静态接触角最小,C组最大;③接种后24 h扫描电镜下可见,各组钛片表面的细胞较多,A、B组细胞呈长梭形、三角形或扁平形,C组细胞直径增大且具有数条伪足,呈扁平的多边形在钛片表面铺展成一薄层,相互连接,无法分清细胞边界;④C组钛片表面的细胞增殖快于A、B组,碱性磷酸酶活性、Ⅰ型胶原分泌与矿化结节数量多于A、B组;⑤结果表明,碱热处理联合紫外线光催化能有效改善纯钛表面的理化性质,促进成骨细胞的生物活性.

摘要： 探究多钒酸盐基棉织物的制备工艺及光催化性能。通过研究不同温度、反应时间和钒酸盐用量来确定最佳改性工艺,使所制得的多金属氧酸盐能够在棉织物表面均匀原位生长,并采用光催化降解试验测试了多钒酸盐基棉织物的光催化活性。结果表明:V_(2)O_(5)∶NaOH的摩尔比为1∶6,用6 mol/L的盐酸调节pH值为6,120°C下搅拌3 h制备出的多钒酸盐基棉织物在90 min内对12 mg/L的亚甲基蓝水溶液降解率达到87%。认为:多钒酸盐基棉织物具有良好的光催化活性。

摘要： 煅烧法制备了溴离子掺杂的g-C_(3)N_(4)基复合材料,在可见光下降解木质素模型化合物及木质素,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对材料进行了表征,探究了溴离子掺杂比例、反应溶剂、反应气氛对底物转化率的影响,并利用自由基捕获实验探究其光催化反应机理。结果表明,g-C_(3)N_(4)与溴化铵的摩尔比为1∶3制备复合材料,乙腈作为溶剂,氧气作为反应气氛时,木质素模型化合物的转化率可达96.3%,在可见光下产生的空穴在催化过程中起到了重要作用。

摘要： 本工作同时利用稀土元素掺杂和贵金属复合的独特性质对ZnO基复合材料的光学性质以及光催化性能进行调制,采用简便的高分子网络凝胶一步法成功制备了Ag复合Sm∶ZnO纳米复合光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对Ag复合Sm∶ZnO复合光催化剂进行表征,结果表明,该复合光催化剂具有较好的结晶性和丰富的表面缺陷,Sm以Sm^(3+)的形式进入了ZnO晶格,而Ag以单质的形式复合在ZnO表面。通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)和表面光电压(SPV)的测试分析表明,Sm掺杂在提升Ag/ZnO对可见光的利用率的同时,还能更好地抑制光生载流子的复合。以亚甲基蓝(MB)作为模拟污染物的光催化实验表明,在模拟太阳光条件下,光照10 min,Ag复合Sm∶ZnO可完全降解MB,其光催化效率是Ag/ZnO的2.44倍。五次循环降解实验验证了其光催化效率的稳定性。对光催化机理的分析表明,Ag复合Sm∶ZnO复合材料光催化性能的提升得益于Sm掺杂和Ag复合的协同效应。一方面,Sm、Ag的同时引入能使样品具有较好的结晶性和丰富的表面缺陷;另一方面,Sm掺杂引入的杂质能级加上Ag复合产生的表面等离子体共振效应在提升催化剂对可见光吸收的同时,也更利于光生电子的有效迁移,实现了光生载流子的更有效分离。

摘要： 基于修饰的高分子网络凝胶法,通过简单的工艺流程制备出高效的ZnO/TiO_(2)纳米复合光催化剂,并调节复合物中成分的比例优化了光催化剂的性能。研究结果发现,微量的TiO_(2)添加和高浓度TiO_(2)复合均改善了颗粒状ZnO纳米光催化剂的催化活性,它们在模拟太阳光照下对甲基橙的降解效率更高,增强的性能分别归因于表面氧空位缺陷增多和多元异质结结构增强的界面电荷转移引起的高光生电子-空穴分离率。此外,ZnO和TiO_(2)对亚甲基蓝和甲基橙的光催化降解存在一定的选择性,这与催化剂表面带电性和污染物分子的离子性有关。抑制剂实验表明催化剂表面形成的活性物种羟基自由基、超氧自由基和光生空穴均参与亚甲基蓝和甲基橙的降解反应,在甲基橙的降解反应中超氧自由基起主导作用。循环实验证实所制备的光催化剂具有较高的稳定性。为探索可能的实际应用,进一步研究了催化剂用量和污染物溶液的pH值对催化剂的光催化性能的影响。结果表明,催化剂用量的增加为污染物分子和入射光提供了更多的活性位点,提高了污染物降解效率;因碱性溶液含高浓度强氧化性的羟基自由基,催化剂在碱性环境中光降解污染物的效率明显提高。

摘要： 实际废水中含有多种无机阴离子,这些离子可能会影响目标污染物的光催化降解,然相关光催化降解机理报道不一.本文研究了三种无机阴离子对光催化降解活性染料W-4C的影响,旨在揭示无机盐对光催化反应的影响机理.在酸性条件下，对比未加入无机盐而言，加入一定量的无机盐KC1O3,KBrO3和KIO3使反应速率常数明显增大，说明无机盐的加入显著促进光催化反应。在碱性条件下，除外KBrO3，均表现出先抑制后促进的特点。从电极电位、溶液分子扩散、离子强度等角度深入研究无机盐阴离子对光催化反应的作用是未来探讨阴离子对光催化反应影响机理的热点;构建离子氛模型、分子扩散边界层理论模型、底物结构因素模型等也是研究阴离子对光催化反应作用机理的重要手段;可采用基元反应进行分解光催化过程，提出一定的假设条件简化反应过程，可能更有效地描述阴离子对光催化反应的具体作用机理。

摘要： 碳化硅具有禁带宽度大、介电常数低、热导率高、临界击穿电场强大、饱和电子漂移速率高、抗辐射能力强以及与氮化镓(GaN)相近的晶格常数和热膨胀系数等优越的物理化学性能,使其成为21世纪极具发展前景的宽禁带半导体材料.但是,作为新一代高效节能半导体衬底材料,其表面必须得到高质量抛光才能应用.然而碳化硅高的材料硬度和化学稳定性,给超平坦、超光滑、无污染的表面加工带来极大的困难,严重制约了碳化硅在上述领域的应用.本文针对现有抛光方法存在的效率低、有污染、损伤大等问题,提出采用光催化辅助化学机械抛光的工艺抛光单晶碳化硅.该方法既能实现碳化硅衬底的高效超光滑抛光,又避免对人员和环境的危害,对碳化硅及其它硬脆材料的抛光具有较好的理论和应用价值.

摘要： CVD金刚石因其优越的物理化学特性被应用到许多高科技领域中,但目前抛光方法存在着效率低、精度差等诸多问题,无法满足高科技领域对金刚石高效超光滑的表面抛光.本文提出利用二氧化钛光催化辅助化学机械抛光方法实现CVD金刚石的高质量加工,为此研制一种用于金刚石抛光的二氧化钛光催化氧化原理结合辅助化学机械抛光液.首先,本文根据光催化原理搭建了相应的化学机械抛光装置.然后,采用甲基橙溶液氧化变色及溶液氧化还原电位(ORP)表征抛光液的氧化性,最后,对CVD金刚石进行了光催化辅助化学机械抛光.结果表明,P25型二氧化钛光催化活性最高,每100ml纯水中加入1ml的H2O2与0.2ml的H3PO4对催化剂活性影响最大,氧化还原能力较高,采用其加工CVD金刚石使得抛光表面变得极为光滑.

摘要： 针对高盐度烷基化废水的特点,以臭氧催化氧化技术为主线,结合光催化和活性炭技术,对该废水进行处理,以期达到排放标准.结果表明:当曝气量为1g/h时,单独臭氧处理的COD去除率为23％,臭氧/紫外联合处理的COD去除率为34％,而臭氧/活性炭联合处理时,COD去除率可提升至40％,效果约为单独臭氧处理的两倍.与其他两种技术相比,臭氧/活性炭工艺处理效果更好.对臭氧/活性炭工艺的曝气量进行优化,曝气量为10g/h时,停留时间为26h的COD去除率为79％,停留时间60h的去除率为84％,综合成本考虑,停留时间为26h最为经济.

摘要： 挥发性有机物(VOCs)被认为是主要的空气污染物,在空气中含量被严格规定的.各种技术被应用于去除VOCs.光催化氧化由于其强的氧化能力能够有效地降解VOCs.然而,由于催化失活极大限制其应用.怎么样降低光催化剂的带隙能,使其光活性由紫外向可见和红外移动.能够在可见和红外光下进行有效地降解VOCs.为光催化降解VOCs提供一种新颖和有效地去除措施.设计多孔复合纳米材料,从孔道结构、复合材料类型设计改善其光催化活性,有效地光催化降解VOCs.

摘要： 数量材料是主要因素之一影响降格效果虽然温度上升对反应是有益的，但是效果不明显反应时间愈久，油降格产生也愈好，而且当照明时间少于 3 h 时，降格率对反应时间几乎比例。在使用交尾碟子的初步的实际模拟测试中，被模拟的油污染增加测试块的表面将会引起明显柏油油腐蚀将会对被模拟的油残渣的发现价值导致一些冲突的现象。人行道涂料材料遵守能有效地减少用柏油铺成油腐蚀损害的用柏油铺成混合的表面。

摘要： 采用海藻酸钙将g-C3N4-P25和光合细菌进行共固定,合成了光催化一微生物复合材料,并进行了降解模拟偶氮染料废水的研究.结果表明:光催化一微生物复合材料的染料(活性艳红X-3B)脱色率和COD去除率分别为94％和84.7％,远远大于固定光催化剂与固定光合细菌.利用GC-MS对反应残留物进行表征.根据结果可推测:由光催化产生的自由基和光合细菌共同破坏X-3B的偶氮结构,生成的苯胺类化合物经过一系列的水解、氧化还原作用生成多种具有苯环结构的化合物,然后自由基破坏苯环结构产生长链烷烃,减少芳香烃化合物的累积对光合细菌活性的影响.光合细菌及时利用光催化生成的长链烷烃,产生分子量较小的物质,最后矿化为CO2和H20.

摘要： 碳化硅作为新一代高效节能半导体衬底材料,其表面必须得到高质量抛光才能应用,本文针对现有抛光方法效率低、有污染、损伤大等问题,提出一种光催化辅助化学机械抛光碳化硅晶片的绿色高效方法.该方法利用纳米二氧化钛颗粒在紫外光照射条件下产生具有较强氧化性羟基自由基将碳化硅氧化,然后,以机械的方式去除.首先,通过正交试验研制具有高效光催化作用的抛光液.然后,优化两个抛光阶段的研磨与抛光工艺.结果表明,采用金刚石磨料精研磨表面粗糙度为46nm,材料去除率为2.899μm·h-1;光催化辅助化学机械抛光后碳化硅表面粗糙度达到了1.6nm.

摘要： 本文通过UV和O3的有机结合，通过外加催化剂有效提高过程的矿化能力，研究并发现了Ag+/TiO2催化剂体系中Ag+的可控相态转变，为针对不同目标污染物的氧化工艺提供新的设计思路。

摘要： 通过对电厂取来的原始飞灰以及经过筛分、磁选与掺混处理后的不同灰样进行了光催化脱汞实验研究，并对实验后的灰样以及吸收液进行了汞含量测试.研究表明,原灰中不同大小颗粒的飞灰具有不同的光催化脱汞特性，飞灰对汞的吸附是其发生光催化效应的一个重要条件，飞灰对汞的吸附能力越强,其光催化脱汞能力就越强,其中氧化铁的存在能够促进飞灰光催化脱汞活性；紫外光的存在,能够明显促进飞灰将HgO氧化为Hg2+并将氧化的Hg2+剥离飞灰表面,进而使得被氧化的烟气汞容易被溶液吸收脱除.

摘要： 本发明涉及光催化剂及使用其的光催化剂分散液、光催化剂涂料、光催化剂膜和制品。实施方式的光催化剂具备氧化钨基微粒，其中含有5质量％以上至100质量％以下的范围的氧化钨。在光催化剂采用拉曼分光法测定的拉曼光谱中，在920cm‑1以上至950cm‑1以下的范围观察到的峰的强度X与在800cm‑1以上至810cm‑1以下的范围观察到的峰的强度Y之比(X/Y)在大于0至0.04以下的范围。

摘要： 实施方式的光催化剂具备氧化钨基微粒，其中含有5质量％以上至100质量％以下的范围的氧化钨。在光催化剂采用拉曼分光法测定的拉曼光谱中，在920cm

摘要： 本发明的可见光响应型光催化剂粉末包含氧化钨粉末。氧化钨粉末的粉末色以L

摘要： 本发明的可见光响应型光催化剂粉末包含氧化钨粉末，用X射线衍射法对氧化钨粉末进行测定时，(1)峰A(2θ＝22.8～23.4°)、峰B(2θ＝23.4～23.8°)、峰C(2θ＝24.0～24.25°)、峰D(2θ＝24.25～24.5°)的强度比中，A/D比和B/D比在0.5～2.0的范围内，C/D比在0.04～2.5的范围内，(2)峰E(2θ＝33.85～34.05°)和峰F(2θ＝34.05～34.25°)的强度比(E/F)在0.1～2.0的范围内，(3)峰G(2θ＝49.1～49.7°)和峰H(2θ＝49.7～50.3°)的强度比(G/H)在0.04～2.0的范围内，且具有1.5～820m2/g的范围的BET比表面积。

摘要： 本发明涉及光催化剂、光催化剂负载体、光催化剂的制造方法及光催化剂负载体的制造方法。就光催化剂和光催化剂负载体而言，通过将结晶粒径为10nm以下且将气相化学物质氧化的氧化钨的微晶与结晶粒径为10nm以下且将气相化学物质氧化的氧化钛的微晶进行不规则地配置而形成有固体。

摘要： 本发明的目的在于提供一种能有效地抑制光催化剂粒子的凝聚，能长期地维持良好的光催化功能的光催化剂结构体。该光催化剂结构体的特征在于，具备：多孔质结构的载体，其由沸石型化合物构成；以及至少一种光催化剂物质，其存在于所述载体内，所述载体具有相互连通的通道，所述光催化剂物质是金属氧化物微粒，且存在于所述载体的至少所述通道。

摘要： 本发明涉及光催化剂及使用其的光催化剂分散液、光催化剂涂料、光催化剂膜和制品。实施方式的光催化剂具备氧化钨基微粒，其中含有5质量％以上至100质量％以下的范围的氧化钨。在光催化剂采用拉曼分光法测定的拉曼光谱中，在920cm‑1以上至950cm‑1以下的范围观察到的峰的强度X与在800cm‑1以上至810cm‑1以下的范围观察到的峰的强度Y之比(X/Y)在大于0至0.04以下的范围。

摘要： 实施方式的光催化剂具备氧化钨基微粒，其中含有5质量％以上至100质量％以下的范围的氧化钨。在光催化剂采用拉曼分光法测定的拉曼光谱中，在920cm

摘要： 本发明的可见光响应型光催化剂粉末包含氧化钨粉末。氧化钨粉末的粉末色以L

摘要： 本发明的可见光响应型光催化剂粉末包含氧化钨粉末，用X射线衍射法对氧化钨粉末进行测定时，(1)峰A(2θ＝22.8～23.4°)、峰B(2θ＝23.4～23.8°)、峰C(2θ＝24.0～24.25°)、峰D(2θ＝24.25～24.5°)的强度比中，A/D比和B/D比在0.5～2.0的范围内，C/D比在0.04～2.5的范围内，(2)峰E(2θ＝33.85～34.05°)和峰F(2θ＝34.05～34.25°)的强度比(E/F)在0.1～2.0的范围内，(3)峰G(2θ＝49.1～49.7°)和峰H(2θ＝49.7～50.3°)的强度比(G/H)在0.04～2.0的范围内，且具有1.5～820m2/g的范围的BET比表面积。