光催化材料

摘要： 采用水热法制备BiVO_(4)/Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料。当BiVO_(4)与Bi_(2)MoO_(6)物质的量比为10∶1,g-C_(3)N_(4)对BiVO_(4)的掺杂量为1.0%,pH为3,反应温度为160°C,反应时间为6 h时,制备的BiVO_(4)/Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料具有最佳的光催化活性。其对活性艳蓝KN-R染液的光催化脱色率在120 min内可达到87%以上。

摘要： 氧空位对光催化材料的可见光吸收范围与电子-空穴分离效率都具有重要影响,铋玻璃内含有丰富的氧空位缺陷。采用盐酸腐蚀铋玻璃原位合成BiOCl光催化材料,研究了玻璃网络外体对氧空位浓度的影响规律,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及电子顺磁共振(EPR)对合成的BiOCl材料的结构、形貌以及氧空位浓度进行表征。结果表明,Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-ZnO系铋玻璃随着网络外体组分的增加,玻璃中的氧空位缺陷增多,原位合成的BiOCl将“继承”玻璃中大量氧空位,在可见光下照射100 min时对罗丹明B的降解率可达到93.1%。

摘要： 近年来,我国科学技术发展日渐迅猛,人们的生活水平也得到明显提高,环境质量及保护等内容逐渐成为社会关注的重点。在水污染治理中,石墨烯发挥着较为重要的作用,其通过与金属或金属氧化物复合,能够构筑出光催化材料,此种材料不仅拥有较高的催化活性,还会抑制载流子复合,从而达到水污染治理的目的。基于此,本文重点从石墨烯的化学性质入手,分析石墨烯基光催化材料的构筑,总结出该材料对水中污染物的去除性能与作用机理,以供参考。

摘要： 以三聚氰胺与工业偏钛酸为原料,采用一步热处理法制备g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)复合催化材料,且对其物相、结构、形貌进行表征;以罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)、孔雀石绿(MG)3种染料为降解对象进行光催化降解实验,研究光照、原料配比、染料初始浓度对g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)降解染料效果的影响;通过自由基捕获实验探讨其光催化降解染料的机理。结果表明:复合材料的可见光响应范围增大,光吸收效率提高,具有更好的光催化性能;以原料质量比为1∶1、焙烧温度为500°C、焙烧1.5 h制备的1.0-g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)复合材料催化性能较好;采用10 mg 1.0-g-C_(3)N_(4)/TiO_(2),在300 W氙灯的可见光下照射150 min,MB,MG,RhB溶液(10 mg/L)的降解率分别为97.20%,96.60%,92.72%;以10 mg/L MB溶液为例,1.0-g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)循环使用5次后MB的降解率仍达93.20%,其具备多次循环利用的能力;1.0-g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)在可见光下降解MB溶液的主要活性物质是·OH,降解MG和RhB溶液的主要活性物质是·O_(2)-。

摘要： 人工浮岛对于改善水环境有其独特优势。文章从发展历史、组成结构、原理机制、现场试验方面阐述了人工浮岛的应用现状,提出应关注陆生植物在人工浮岛应用、塑料浮岛载体释放微塑料以及实际运行当中存在的问题,为提高人工浮岛运行效果提供借鉴,使其便于在城市黑臭水体治理、农村污水治理等诸多场景中推广应用。

摘要： 为了制备具有良好活性的光催化剂,以偏钨酸铵水合物为原料,进行焙烧,制得氧化钨(WO_(3))纳米颗粒;以三聚氰胺、均苯四甲酸酐和升化硫为前驱体,合成硫掺杂聚酰亚胺(SPI);采用固相热聚合法合成新型半导体光催化材料WO_(3)/SPI。以所制WO_(3)/SPI对甲基橙的降解率为标准,对其进行光催化活性测试,同时进行了XRD、UV-Vis、BET表征;根据表征结果分析样品的微观结构及光吸收性质,证明掺杂材料的最佳掺杂比为0.5%,且其光催化活性得到了很大改进。

摘要： 半导体光催化材料是光催化材料的重要组成部分,在制备氢气、处理水污染、氧化还原二氧化碳和促进光化学反应方面都起着重要作用。在众多的氧化物半导体光催化材料中,二氧化钛表现出卓越的光催化活性,它没有毒性,具有良好的生物相容性,耐酸耐碱,化学性质稳定,最重要的是价格低廉。但是二氧化钛光催化效率低,成为影响其发展重要壁垒。近年来,在各种光催化体系设计中,半导体石墨烯/二氧化钛纳米复合体系取得了良好的光催化效果。

摘要： 减少NO_(x)排放是最关键的全球环境问题之一,目前传统的脱硝技术普遍存在反应温度高、催化效率低和成本高等问题,因此光催化氧化、光选择性催化还原等新型光催化脱除NO_(x)技术受到了极大关注。从光催化氧化法和光选择性催化还原法2个方面综述了光催化材料在脱除NO_(x)方面的研究进展,重点介绍了光催化材料的类型、脱除原理和影响脱除效率的因素,并对光催化脱硝材料的今后研究方向进行了展望。

摘要： 水资源污染问题越发严重,光催化技术作为一种新型的环境友善的催化方法,吸引了大批科学家的关注.然而传统的催化剂具有对可见光响应率低,回收困难等一系列难题,所以应用磁性材料作为载体,研制新型高效可见光光催化材料有重要的理论与现实意义.文章通过比较碘氧化铋、钡铁氧体及复合材料的合成方法及其主要影响因素,结合实验室条件,制定出BiOI/BaFe12O19磁性光催化剂最适宜的合成方法及实验方案.

摘要： TiO2作为最重要的光催化材料之一,由于其禁带宽度仅能吸收太阳光的紫外光部分,导致TiO2光催化剂的催化效率较低。通过掺杂来调控TiO2的禁带宽度是提高TiO2光催化效率的主要途径。目前已有不同的研究对单个元素掺杂TiO2的机理进行探索,但是从零散的数据中很难发现系统的规律,因此建立一个包含全元素周期表的掺杂数据库对于进一步的研究非常重要。本研究基于高通量计算和筛选技术,建立了全自动的工作流和数据采集系统,构建了包含上百个结构及其对应的磁性、电子结构、热力学以及介电性质的数据库,从参数收敛、计算结果收敛两个方面进行数据质量控制。本数据库包含了计算原始数据文件和部分抽取的数据,对于开展基于TiO2光催化材料的研究具有良好的数据支撑作用。

摘要： 以钛酸四丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法合成了纳米TiO2光催化材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光光度计(UV-Vis)、比表面及孔径分析仪对样品的物相组成、显微结构及光催化性能进行分析测试.研究结果表明:低温煅烧下,纳米TiO2由单一的锐钛矿相组成,具有一定的团聚现象,尺寸约为20～60μm,随着温度的升高,尺寸变大.当煅烧温度达到600°C时,试样中出现金红石第二相,抑制晶粒长大尺寸约为6～12nm.试样中产生4～6nm的介孔孔道,比表面积为136.872m2﹒g-1,对甲基橙的降解率达到92％以上.

摘要： 以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶浸渍法将N掺杂TiO2负载于粘胶毡上,然后在400°C下煅烧活化,制得了负载N掺杂TiO2的活性碳纤维毡(记作NxTiO2/ACF).运用SEM、XRD和红外光谱(ATR/FT-IR)等手段对光催化材料进行了表征,以亚甲基蓝为目标降解物,考察了不同氮掺杂量和重复使用次数对材料光催化性能的影响.SEM和ATR/FT-IR测试表明N掺杂TiO2均匀的负载到ACF上;XRD结果说明在400°C煅烧的N掺杂TiO2晶型为锐钛矿型.光催化结果显示当氮、钛的摩尔比为0.5时,材料的光催化性能最佳;此方法制备的光催化材料可以重复使用,重复使用5次时光催化效率仍然保持在80％以上.

摘要： 发展高效、清洁的新能源技术是实现人与自然和谐共存的重要途径.光催化材料既可以转换清洁的太阳能为化学能也可以利用太阳能实现环境净化,是具有潜在重要应用前景的一类功能材料.本文综述了光催化材料开发策略及重要研究进展,分析了提高光催化能量转换效率的关键所在及开展光催化材料研究工作的重要性,展望了该领域的未来发展方向.

摘要： 采用助催化剂加速光催化材料中空穴-电子对的分离提高光催化效率的有效方法.本文以有机分子草酰胺(OA)作为新型助催化剂来促进TiO2光催化材料的光生载流子分离,从而增强其光催化H2释放和染料降解性能.最佳TiO2-OA复合光催化剂上H2的析出和罗丹明B的光催化效率分别达到2371μmol g–1h–1和1.43×10–2min–1,分别是TiO2的2.4和3.8倍.系统研究了光催化增强的可能机理,并提出OA凭借其π-共轭结构作为助催化剂,不仅增强了TiO2的光吸收,而且促进了空穴转移,因而达到了加速电荷分离的效果.利用湿化学法合成了TiO2-OA光催化材料,并采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)以及紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)等表征方法对该催化剂的结构特征、微观形貌和光学性能进行分析,并研究了TiO2-OA复合材料的光催化性能.SEM和TEM结果表明,TiO2-OA呈方形,尺寸约为30nm.OA含量为30wt％的TiO2-OA样品在用于制氢的光催化水分解反应中表现最佳.同时研究了TiO2-OA光催化剂的光催化机理,用对苯醌、乙二胺四乙酸二钠和正丁醇进行了自由基捕捉剂实验.结果表明,羟基自由基在降解有机染料过程中起主要作用.通过光电流测试、材料价带导带位置计算以及·O2和·OH定量实验并结合文献分析认为,掺入具有独特π-共轭结构的OA可以提供空穴转移位点,从而极大地促进TiO2和OA之间光生电子-空穴的分离和转移.本工作可能为构建具有新型有机助催化剂的高效光催化体系开辟了一条新途径.

摘要： 二氧化钛(Ti02)光催化技术,具有催化活性高、化学稳定性高、无毒无害、低成本等优点,在降解水中有机污染物、抗菌、环境净化等领域有着广泛的应用.然而Ti02是宽禁带(Eg=3.2eV)半导体,只有太阳光中的387mm以下的紫外光才能有效激发价带电子迁移到导带,同时紫外光激发产生的电子和空穴的复合率高,光量子效率低.因此促进Ti02可见光响应,抑制光生电子与空穴的复合已经成为目前T102光催化剂研究领域的关键课题.本文综述了Ti02光催化剂的制备方法反应机理,提出了Ti02光催化技术存在的问题及其改性的各种方法,同时对T102光催化剂的发展前景进行了分析和展望.

摘要： 蒙脱石作为一种层状硅酸盐矿物,具有诸多优良特性,广泛地应用于各行各业.近年来,由于光催化技术无毒、无害、稳定、清洁、可持续,因而倍受科研工作者关注.以蒙脱石为载体,制备半导体与蒙脱石复合的光催化材料,可以有效地抑制纯催化剂的团聚,改善其晶粒尺寸与结晶状况,抑制载流子复合,提高量子效率,并且有利于回收和重复利用,因而得到科研工作者的广泛研究.本文主要论述了近年来以蒙脱石为载体制备的各种复合光催化剂的研究进展,简要阐述了各种光催化剂的性质与复合提升机理,并对蒙脱石基光催化复合材料的前景进行了分析与展望.

摘要： InVO4作为一种钒酸盐类半导体材料，拥有合适的能带分解水产生氢气。同时，由于InVO4的带隙较小，具备可见光响应，太阳能的利用率较高，被认为是一种非常有潜力的光催化材料而得到了科学家们的关注。本文通过调控水热反应的温度、时间、前驱物浓度等因素，引入表面活性剂，控制晶面生长的方向，从而获得了二维棒状结构。并研究了所制备的InVO4微米棒在可见光下分解水产氧的性能。

摘要： CO2废气虽加剧了温室效应，但CO2用途又很广泛。在新能源得到有效利用的前提下，如能借助适当回收工艺做好回收固化CO2工作，并且研究或开发出相关利用途径，使CO2得以充分利用，变废为宝，势必促进社会可持续发展。目前实现CO2化学利用的方法很多，主要有金属催化活化、光化学还原和电化学还原等，关键是催化材料的研制。以普鲁士蓝为前驱体制得具有立方体空心结构的磁性复合光催化材料，具有优异的光催化还原作用。而电催化材料的性能直接影响电催化反应的过电位、电流密度和电极使用寿命，决定着还原过程的能量效率和产品成本。国内外针对电催化材料的研究主要集中在两个方面:寻找和制备新型催化材料(包括复合催化材料)以降低过电位，提高催化材料的比表面积或改善材料的孔结构以提高催化还原电流密度和催化剂稳定性。

摘要： 由于环境不断恶化,使得自然水体中存在着大量的有机污染物及病原微生物,如药物、抗生素、病毒、细菌以及真菌等,这对人类健康和生态安全带来了巨大挑战,每年都有许多人因此感染疾病甚至死亡.为进一步提高具有纳米微米结构的光催化材料的活性并将其应用到环境治理领域，本论文制备了一系列基于Ti02的光催化材料，通过对制备参数的调节来调控其微结构，并对光催化过程中的微观反应机理进行了系统的研究。

摘要： 自从1972年Fujishima和Honda发现TiO2光电催化分解水产氢以来,半导体光催化分解水产氢技术被认为是解决能源危机和环境污染问题最有效的策略之一.然而,由于TiO2的可见光吸收能力差、活性低、价格高等问题限制了其实际应用,因此寻求和发展高效的可见光催化剂具有重要意义.CdS半导体材料具有合适的带隙及导带位置,可以有效吸收可见光产生电子并将H+还原生成H2,是目前公认的较好的可见光催化产氢材料之一.然而光催化过程中CdS材料较快的电子-空穴复合速度极大降低了其效率,如何促进光催化过程中电子-空穴对的分离成为研究重点.研究表明,采用负载助催化剂、构筑异质结、表面修饰、金属/非金属元素掺杂等技术可明显提高CdS的光催化产氢性能,其中发展非贵金属助催化剂引起了广泛兴趣.近年有文献报道过渡金属硫化合物MoS2用于光催化助催化剂,可以明显提高光催化性能.目前已制备出具有不同形貌的MoS2/CdS异质材料如纳米球、纳米棒、纳米纤维等,但多数MoS2/CdS异质材料的制备采用两步法或多步法,制备工艺复杂,易引入杂质,阻碍了其实际应用.因此,发展简单温和的一步法制备具有新颖形貌的MoS2/CdS异质材料具有重要意义.本文采用简单的一步水热法制备了一种新颖的柳枝状MoS2/CdS异质材料.采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射吸收光谱和氮气吸附-脱附测试对所得样品进行了表征.结果表明,制备的柳枝状MoS2/CdS异质材料具有核壳结构,两者之间形成紧密的异质结.光催化性能测试表明,制备的MoS2/CdS异质材料相比纯相CdS产氢性能明显提高,优化后的MoS2/CdS异质材料(MoS2/CdS摩尔比为5:100)的产氢性能是纯CdS的28倍.通过紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱分析、光电流、EIS阻抗谱及莫特肖特基曲线测试发现,CdS与MoS2之间致密的异质核壳结构有助于光生载流子的迁移与分离,从而明显提高光催化活性.

摘要： 本发明提供高活性且能够简便地制作且不易剥离的光催化剂复合材料、其制作方法及光催化剂装置。一种光催化剂复合材料，其包含基材和由光催化剂粒子形成的光催化剂层，与基材表面相接的光催化剂层的平均粒径小于光催化剂层表面的平均粒径。

摘要： 在把作为光催化剂的二氧化钛和，具有碱点的物质即两性金属氧化物(氧化铝等)或碱性金属氧化物(氧化钡、氧化锶等)的配合状态中，当氮氧化物(一氧化氮)与二氧化钛接触或接近时，这种一氧化氮被二氧化钛经光照射产生的活性氧类(·OH)氧化成二氧化氮(气体)。从分子结构看，该二氧化氮是酸性气体，氧化铝是两性金属氧化物，氧化钡、氧化锶是碱性金属氧化物，其具有的氧原子，对酸性气体来说，作为碱点，所以，二氧化氮拉过该氧原子进行化合，保持在上述金属氧化物上，与作为光催化剂的二氧化钛接近并留下。

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： 本发明提供高活性且能够简便地制作且不易剥离的光催化剂复合材料、其制作方法及光催化剂装置。一种光催化剂复合材料，其包含基材和由光催化剂粒子形成的光催化剂层，与基材表面相接的光催化剂层的平均粒径小于光催化剂层表面的平均粒径。

摘要： 本发明提供高活性且能够简便地制作且不易剥离的光催化剂复合材料、其制作方法及光催化剂装置。一种光催化剂复合材料，其包含基材和由光催化剂粒子形成的光催化剂层，与基材表面相接的光催化剂层的平均粒径小于光催化剂层表面的平均粒径。

摘要： 在把作为光催化剂的二氧化钛和,具有碱点的物质即两性金属氧化物(氧化铝等)或碱性金属氧化物(氧化钡、氧化锶等)的配合状态中,当氮氧化物(一氧化氮)与二氧化钛接触或接近时,这种一氧化氮被二氧化钛经光照射产生的活性氧类(·OH)氧化成二氧化氮(气体)。从分子结构看,该二氧化氮是酸性气体,氧化铝是两性金属氧化物,氧化钡、氧化锶是碱性金属氧化物,其具有的氧原子,对酸性气体来说,作为碱点,所以,二氧化氮拉过该氧原子进行化合,保持在上述金属氧化物上,与作为光催化剂的二氧化钛接近并留下。

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： 本发明的目的在于提供具有比以往更好的催化效果的光催化材料。光催化材料，它是以通过发出含430～500nm的波长的光的光源被激发的氧化钨粉末为主要成分的光催化材料，其特征在于，以下所示的分解能力在50％以上；[分解能力试验]在容积3升的玻璃制容器中放入质量1g的氧化钨粉末和20ppm的乙醛(量A)，测定照射峰波长460nm±10nm的光2小时后的乙醛(量B)时的分解能力(％)：分解能力(％)＝[(乙醛量A-乙醛量B)/乙醛量A]×100。

摘要： 本发明的目的在于提供具有比以往更好的催化效果的光催化材料。光催化材料，它是以通过发出含430～500nm的波长的光的光源被激发的氧化钨粉末为主要成分的光催化材料，其特征在于，以下所示的分解能力在50％以上；[分解能力试验]在容积3升的玻璃制容器中放入质量1g的氧化钨粉末和20ppm的乙醛(量A)，测定照射峰波长460nm±10nm的光2小时后的乙醛(量B)时的分解能力(％)：分解能力(％)＝[(乙醛量A－乙醛量B)/乙醛量A]×100。