LaFeO3的光催化性

LaFeO3属钙钛矿(ABO3)型复合氧化物.其结构、磁性和导电性都已有许多报道[1～3],但对其光催化性报道很少.     

钙钛矿(ABO3)型复合氧化物的光催化活性变化趋势与分析

有关钙钛矿（ABO3）型复合氧化物的制备、晶体结构、磁性、电导率、表面性能及催化活性的研究已有许多报道,但对其兴催化性的研究迄今报道很少,本文采用不同的B（Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co）位及A（Ca,Cd,Pb）位离子,以不同方法合成了ABO3型复合氧化物,研究了其对有机染料的脱色率,发现其光催化活性的变化趋势与A和B原子的Allrd-Rochow电负性有着密切的定量关系。     

Cu_3B_2O_6/CuB_2O_4单晶的制备及其可见光催化降解亚甲基蓝

以醋酸铜/硝酸铜和硼酸为原料,柠檬酸作发泡剂,采用溶胶-凝胶法制得了高纯度的单晶结构硼酸铜(Cu3B2O6/CuB2O4).利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、热重-差热分析(TGDTA)等对样品进行了表征,并考察了Cu3B2O6/CuB2O4在可见光(400 nmλ1100 nm)下对亚甲基蓝(MB)溶液的催化降解性能.结果表明,两种结构的硼酸铜都具有良好的光催化性能.当亚甲基蓝的初始浓度为50 mg·L-1,催化剂用量为1 g·L-1,光照6 h后,CuB2O4对亚甲基蓝的光催化降解率为63.36%,Cu3B2O6对亚甲基蓝的光催化降解率为99.52%.紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)结果表明,Cu3B2O6的中间能态宽度为1.78 eV,小于CuB2O4的中间能态宽度(1.95 eV),且Cu3B2O6的禁带宽度较窄(Eg=2.34 eV),不仅可以发生价带顶与中间能态的电子跃迁,同时可以发生禁带间的电子跃迁,所以Cu3B2O6比CuB2O4具有更高的可见光催化性能.     

ABO3型钙钛矿结构的可见光光催化剂LaCo0.5Ti0.5O3的设计与合成

采用溶胶-凝胶法在较低温度条件下设计合成了新型的具有ABO3型钙钛矿结构的三元金属复合氧化物LaCo0.5Ti0.5O3. 通过TG-DTA, XRD, XPS, UV-Vis DRS等测试技术和可见光光催化活性测试对其进行了表征. 结果表明, 与LaCoO3和La2Ti2O7相比, LaCo0.5Ti0.5O3样品表现出相对较高的可见光光催化活性, 并且合成温度较低. 这是由于原料中的Co2+和Ti4+离子通过电荷补偿作用使产物B位的两种金属均以+3价氧化态分布所致.     

钙钛矿型氧化物A(Mg、Ca、Sr)TiO_3的结构及其光催化性能研究

钙钛矿型ABO_3复合氧化物具有良好的热稳定性、催化性能、磁性、导电性以及传感等性质~([1-5]).目前钙钛矿结构复合氧化物以其优异的性能已成为光催化领域的研究热点之一~([6-9]).在钙钛矿型ABO_3复合氧化物中,A位金属可以起到稳定结构的作用,而B位金属为活性位.但是,当B位金属相同A位金属不同的一类钙钛矿型氧化物作为催化剂时,影响其光催化活性的主要因素很少见文献报道.     

复合氧化物光催化研究进展

综述了ABO3钙钛矿复合氧化物及以TiO2为基础的复合氧化物的光催化研究进展，探讨了光催化降解机理、光催化剂的应用，影响光催化效率的因素及提高光催化性能的途径等方面的内容，并展望了今后的工作重点及发展方向。     

二氧化钛光催化材料及其改性技术研究进展

二氧化钛(TiO2)光催化技术作为一种绿色、洁净、节能的技术,在污染物治理、光分解水制氢、抗菌环保等领域有着广泛的应用。然而TiO2材料本身大的禁带宽度(Eg=3.2eV)阻碍了其实际应用,进而导致其可见光利用率低、量子产率低。因此制备具有高量子产率且对可见光有快速响应能力的TiO2已成为当前光催化剂研究的关键课题。国内外关于TiO2光催化剂的改性技术逐渐完善并在制备方法、材料形貌和结构控制等方面有新的突破。本文综述了TiO2光催化的制备方法及其反应机理,总结了提高TiO2光催化性能的技术路线,阐明了针对TiO2改性的各种方法的原理及关键技术,同时对TiO2光催化技术存在的问题和发展前景进行了分析和展望。     

新型可见光响应的 InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结：制备及其光催化性能

由于日益严重的环境和能源危机,可见光催化剂的开发已成为当今最具挑战和紧迫的任务之一.将 TiO2和其它窄禁带半导体复合,已被证明是一种有效的可提高其可见光光催化性能的策略. Cu2O是一种禁带宽度为2.0 eV的 p型窄禁带半导体, InVO4则是一种禁带宽度为2.0 eV的 n型半导体,因它们可用于可见光光解水产氢和有机污染物的可见光降解而在过去的数年中引起了人们广泛的关注.但是纯的 Cu2O和 InVO4由于光生电子空穴对在其内部快速地复合,光催化活性通常都比较低.基于能带工程的策略本文设计了一种新型的可见光响应的 InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结,并通过普通的湿化学法进行制备：先通过水热法制备 InVO4,再通过溶胶-凝胶法制备 InVO4-TiO2二元复合物,最后通过沉淀和还原过程制备得到 InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结.
　　在10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2三元纳米异质结的 X-射线衍射谱中没有观察到明显的杂质峰;通过透射电子显微技术和高分辨透射电子显微技术观察到了它们之间异质结的形成,纳米颗粒的尺寸范围在5?20 nm;经紫外可见漫反射光谱估算得到10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2的禁带宽度为2.78 eV,在可见光区域具有较强的吸收.以普通的9 W节能灯作为可见光光源光照甲基橙5 h后,纯的 InVO4, TiO2和 Cu2O几乎没有光催化活性;10%InVO4-90%TiO2的光催化活性也很低,甲基橙降解率为8%;70%Cu2O-30%TiO2对甲基橙降解率达84%,但初始活性较低;10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2对甲基橙降解率接近90%,并且循环使用6次后,其光催化活性的保持率还维持在90%以上,而50%Cu2O-50%TiO2光催化活性的保持率只有74%.
　　经对使用过的10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2进行 X射线光电子能谱表征发现,存在一弱小的 Cu(II)震动卫星峰,表明在 InVO4-Cu2O-TiO2的光催化过程中 Cu2O的光蚀并不严重.从能带工程的角度分析, InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结具有优异的可见光催化性能的主要原因为： InVO4的导带电极电位约为?0.5 eV(vs. SHE,下同),价带电位约为+1.5 eV, Cu2O的分别约为?1.6和+0.4 eV,与 TiO2(导带和价带电极电位分别约为?0.23和+2.97 eV)相比,它们的导带位置更负,将它们组装成三元复合结构,可见光激发的导带电子就可能从 InVO4和 Cu2O的导带迁移到 TiO2的导带上去.同时, n型的 TiO2和 InVO4都与 p型的 Cu2O形成 p-n异质结, n型的 TiO2和 InVO4之间形成 n-n异质结,由于 p-n异质结中内电场的存在以及不同能级相互耦合,可进一步促进可见光激发的导带电子从 InVO4和 Cu2O的导带迁移到 TiO2的导带上去,以及可见光激发的价带空穴从 InVO4的价带迁移到 Cu2O的价带上去,从而实现光生载流子空间上的有效分离.本文有望为新型可见光响应的半导体复合催化剂的设计和制备提供新的思路.     

纳米TiO2-x光催化膜中的缺陷结构与性能关系初探

半导体TiO2由于具有较大的禁带宽度(TiO2Eg=3.2eV),常用作光化学降解反应的催化剂.利用溶胶-凝胶技术(Sol-Gel)制备薄膜型光催化剂,特别是在石英板或石英反应管壁上制备纳米级TiO2光催化剂膜已成为这一领域的研究热点[1].制备高活性光催化剂的突出问题是如何增加光生电子与空穴的产额,减少它们的复合几率,同时提高光催化膜的表面吸附能力.本实验采用溶胶-凝胶法制备出纳米级无机非整比TiO2-x膜,经过可控气氛热处理后,可在膜表面形成较多亚稳相氧空位(缺陷),为催化剂膜表面提供了更多的吸附中心和反应活性位,因此表现出较高的光催化反应活性[2].     

超声水热法制备高可见光催化活性的BiOCl-Bi12O17Cl2纳米复合材料去除染料和药物废水（英文）

光催化作为一种环境友好型、低能耗的技术,在环境净化等领域倍受关注.传统光催化剂,如TiO2,ZnO,V2O5和WO3等具有较高的光敏性,其价格低廉,自然无毒,常用于光电反应的应用当中.然而,这些催化剂具有较宽的禁带宽度,只能在紫外光下响应.为此,设计一种较窄带隙的高可见光活性的光催化剂具有一定的意义.近年来,氯氧化铋光催化剂受到了越来越多的关注,其在紫外光下具有非常优异的光催化性能.并且,研究者们已成功合成出非化学计量比的氯氧化铋,如Bi3O4Cl(2.60 eV),Bi12O17Cl2(2.10 eV),Bi12O15Cl6(2.86 eV)和Bi24O31Cl10(2.70 eV)等光催化剂.研究表明,较低的Cl/O比可能会减小催化剂的带隙宽度,并提高其光催化性能;其中Bi12O17Cl2的Cl/O比最小,是最有潜力的氯氧化铋光催化剂.然而,Bi12O17Cl2具有较高的光生电子空穴复合率,会极大的减弱其光催化活性.因此,将Bi12O17Cl2与具有高稳定性,结构相似且空穴复合率低的Bi OCl相结合,将会极大提高在可见光下Bi12O17Cl2的光催化活性.本文采用了超声水热法成功制备了具有高可见光催化活性的Bi OCl-Bi12O17Cl2纳米复合材料,用于去除染料和药物废水.扫描电子显微镜和比表面积分析仪的结果表明,纳米复合材料具有良好的分散性,结构为花瓣形状,其平均厚度为20至50 nm,且具有较高的比表面积.紫外-可见漫反射和光致发光光谱分析表明,纳米复合材料具有良好的可见光吸收性能,并且光生电子空穴复合率远低于Bi12O17Cl2.其在可见光下降解罗丹明B(/环丙沙星)的动力学常数分别约为Bi12O17Cl2,BiOCl和P25的8.14(/4.94),64.66(/11.91)和42.63(/36.07)倍.合适的形态,结构和光电性能是此纳米复合光催化剂具有优异光催化性能的原因.此外,该催化剂还显示出较宽的pH适用范围和优异的可重复利用性,有利于实际利用.机理研究表明,降解罗丹明B的主要活性物质是光生空穴和超氧自由基.总之,本文开发了一种绿色、稳定、高效的可见光光催化剂,对BiOCl基的光催化剂的研究作出了一定的贡献.     

TiO2/LaFeO3微纳米纤维的可控制备及光催化性能简

利用静电纺丝技术及水热合成法制备了TiO2/LaFeO3异质结构. 采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等手段对TiO2/LaFeO3微纳米纤维的结构和表面形态进行表征. 通过亚甲基蓝(MB)光降解反应研究了其光催化性能. 结果表明,不完全碳化TiO2纤维表面的缺陷位点是LaFeO3纳米粒子的有利生长点. TiO2/LaFeO3异质结材料的带隙明显窄于TiO2,光催化活性得到提高;经140 min紫外光照射后,TiO2/LaFeO3异质结催化剂对MB的降解率为65.34%,分析和探讨了其光催化机理.     

氧化镁表面修饰稀土催化材料的制备和气敏性能

本文采用湿化学过程的柠檬酸络合法、可控化学沉淀法和溶胶-凝胶法合成了纳米复合金属氧化物LaFeO3,利用各种分析方法对材料的物性和结构进行了分析和表征;并测定了材料对氧化性气体和还原性气体的气敏性能．研究结果表明LaFeO3复合物对NO2在350℃灵敏度高达127．83,特别通过添加MgO对基材进行表面修饰灵敏度提高到845．37,约添加前的70倍．本文还进一步考察了添加质和添加量对基材的结构和气敏性能的影响,并通过研究材料表面对气体的吸脱附性能和元素电子结合能的变化对敏感作用机制进行了深入分析和探讨．     

制备方法对LaFeO3纳米粉体的影响

分别采用熔盐法和溶液燃烧法合成了钙钛矿型LaFeO3纳米粉体,系统研究了两种制备方法对粉体相结构、形貌的影响,用XRD、SEM和TG/DSC对纳米粉体进行了表征.结果表明:熔盐体系、煅烧温度、燃料类型和燃料/氧化剂的摩尔比对合成LaFeO3有重要的影响.450-750℃的熔盐NaNO2体系及650-800℃的熔盐NaN...     

钙钛矿型复合氧化物LaFeO3和LaCoO3的光催化活性

采用柠檬酸法合成了钙钛矿复合氧化物ＬａＦｅＯ３和ＬａＣｏＯ３,并以其为光催化剂对水溶性染料进行光催化降解实验,研究了不同光源和不同光照时间对降解脱色率的影响。结果表明ＬａＦｅＯ３和ＬａＣｏＯ３均有较强的光催化活性,而ＬａＣｏＯ３的光催化活性明显高于ＬａＦｅＯ３,这主要与Ｆｅ＾３＋和Ｃｏ＾３＋离子的电子构型以及Ｆｅ－Ｏ间和Ｃｏ－Ｏ间的结合能有关。     

钙钛矿型LaFe1-xCuxO3的光催化活性研究

用柠檬酸络合法制备了钙钛矿型LaFeO3及LaFe1-xCuxO3化合物，测定了其对酸性红3B等水溶性染料的光催化降解活性。利用红外、紫外和光声光谱、正电子寿命谱及光电子能谱等技术分析了LaFeO3的光催化性能及掺杂对其活性的影响。结果表明，掺杂Cu^2 可使LaFeO3的光催化活性明显提高。     

三种络合剂对LaFeO3晶体形成的影响

稀土钙钛矿型复合氧化物LaFeo。由于其独特的晶体结构和优良的吸附性能,近年来在催化及气敏领域都显示出了较好的应用前景”,’‘．然而有关LaFe03的合成方法及形成过程的研究,特别是各种络合剂对LaFeo。形成的影响,目前文献报导尚不多．本文将采用直接硝酸盐分解法和加入络合剂的硝酸盐分解法,研究和比较柠檬酸、醋酸,EDTA三种络合剂对LaFe03晶相形成的影响．1实验部分1．五样品制备样品制备分别采用混合硝酸盐分解法和络合分解法,混合硝酸盐分解法是用分析纯试剂La（＊0。）。·6认O,似＊O小·9o0,按La：Fe＝1：1的比例配…     

柠檬酸络合法制备La1-xPbxFeO3及其光催化性能

用柠檬酸络合法制备了钙钛矿型复合氧化物LaFeO3,并按不同比例进行掺杂,制备了La1-xPbxFeO3(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7)。用XRD,SEM,IR,UV-vis等方法对其进行表征,其结构均为钙钛矿型。并测定了其对活性艳红X-3B水溶性染料脱色的光催化活性。实验结果表明:在A位掺杂Pb2 ,产生了较多氧空位,降低了光生电子与空穴的复合速率,使LaFeO3的光催化活性明显提高,其中La0.7Pb0.3FeO3效果最佳。     

LaFeO3电极材料的制备和电化学性能

利用硬脂酸燃烧法制备了具有正交结构的LaFeO3粉末, 研究了作为Ni/MH电池的负极材料的电化学性能. 研究结果表明: LaFeO3具有充放电可逆电化学容量, 其放电容量随实验温度升高而增大, 随放电电流增大而减小; 在充放电温度为298, 313, 333和353 K条件下, 经20次循环后, XRD显示LaFeO3仍然保持钙钛矿结构, 容量分别保持在49, 110, 310和490 mAh•g－1左右, 显示了良好的循环稳定性. 计算所得的交换电流密度和离子扩散系数随温度升高而增大, 与放电容量的变化规律一致.     

LaFe1-xCuxO3光催化降解水溶性染料的活性

采用柠檬酸法合成了钙钛矿型复合氧化物催化剂LaFeO3,并按不同比例进行掺杂,制备了LaFe1-xCuxO3(x=0.01～0.09)系列样品.以高压荧光汞灯为光源,测定了该系列样品对酸性红3B等水溶性染料的光催化降解活性.采用红外、紫外、光声光谱及正电子寿命谱等技术分析了催化剂的光催化性能及掺杂对活性的影响.结果表明,掺杂后LaFeO3的光催化活性明显提高,这主要与B离子的d电子结构有关.     

La_(1-x)Sr_xFeO_3光催化降解水溶性染料

用柠檬酸法合成了钙钛矿型复合氧化物 La Fe O3,并按不同比例进行掺杂 ,制备了L a1-x Srx Fe O3( x=0 .0 1、0 .0 2、0 .0 3、0 .0 4、0 .0 5) .以荧光汞灯为光源测定了样品对不同染料的光催化降解活性 ,根据红外、紫外、光声光谱等技术对催化剂的分析结果 ,讨论了光催化性能及掺杂Sr2 对其活性的影响 ,结果表明 ,掺杂后 L a Fe O3的光催化活性明显提高