TiO_2的低温制备及其对有毒有机污染物的降解

溶胶水热法制备了TiO2粉末,用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)和透射电镜(TEM)对TiO2进行了初步表征,结果显示:纳米TiO2主要为锐钛矿相(含板钛矿相(121)),比表面积为106.2 m2/g.在紫外光(λ≤387 nm)照射条件下,以有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)的紫外光(λ≤387 nm)光催化降解试验为探针反应,低温(50℃)下制备的TiO2粉末具有较高光催化活性,对RhB和2,4-DCP有较好的降解效果.通过分析紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)和总有机碳(TOC)测定,发现TiO2/UV体系能使RhB和2,4-DCP发生有效的降解,反应5 h后RhB和7 h后2,4-DCP的矿化率分别达到81.2%和86.8%.同时,采用辣根过氧化物酶(POD)、N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法和苯甲酸荧光光度法分别测定了在降解过程中H2O2和羟基自由基(.OH)的变化,表明TiO2光催化机理涉及到.OH历程.     

La掺杂Bi2O3的制备、表征与可见光催化活性

采用浸渍法制备了La掺杂Bi2O3(La-Bi2O3)光催化剂,利用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和光致发光谱(PL)等分析测试手段对样品的La掺杂量、晶体结构和光谱特征等进行了表征,并以2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)水溶液的降解作为探针反应,考察了样品的可见光催化性能.结果表明,适量的La掺杂能有效抑制Bi2O3由四方相向单斜相转变,并将光吸收范围拓展到550 nm以上.掺杂的La可取代Bi2O3晶格中部分Bi,形成Bi—O—La键,并生成了少量镧铋复合氧化物(La0.176Bi0.824O1.5),它们的存在能有效抑制光生电子-空穴对的复合,从而提高光催化量子产率.可见光照射下2,4-DCP的光催化降解实验表明,La-Bi2O3具有良好的可见光催化性能,并且当La的掺杂量为3%(摩尔分数)时,催化剂的可见光催化效率最高.     

(AG)(DNP)的合成和结构表征

通过氨基胍(AG)重碳酸盐与2,4-二硝基苯酚(DNP)反应,制备了新型离子型化合物2,4-二硝基苯酚氨基胍(AG)-(DNP).通过X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱和热分析对其进行了表征.测试结果表明:该晶体属于单斜晶系,空间群P21/n,a=0.4922(1)nm,b=2.3307(3)nm,c=0.9404(6)nm,β=91.621(2)°,Z=2,Dc=1.590g/cm3,F(000)=144.该化合物分子由氨基胍阳离子和2,4-二硝基苯酚阴离子以静电引力结合,分子间存在氢键.该化合物是一种具有潜在应用前景的气体发生剂.     

基于CS-GO/AgNPs氯酚分子印迹电化学传感器的构建

以2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)为模板分子,吡咯(Py)为功能单体,协同壳聚糖-银纳米粒子氧化石墨烯(CS-GO/AgNPs)复合材料增强电导性,在玻碳电极(GCE)表面制备分子印迹膜,构建了2,4-DCP分子印迹电化学传感器(2,4-DCP-MIECS)并用于水环境中氯酚的特异性识别与检测。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对GO/AgNPs复合材料进行分析表征,采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对电化学传感器进行性能表征。采用差分脉冲伏安法(DPV)对2,4-DCP进行检测,该电化学传感器的线性范围为1.0～1.0×10~3pmol/L,检出限为0.1 pmol/L,该传感器已用于水样品中2,4-DCP的检测。     

α-磷酸氢锆-六氢吡啶的超分子插层组装及其对废水中酚的吸收研究

采用直接插入法制备了六氢吡啶(HHP)对α-Zr(HPO4)2·H2O(α-ZrP)的超分子插层复合物α-ZrP-HHP。用元素分析、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)和TG-DSC热分析等手段表征其结构,结果表明,六氢吡啶的插入使层间距增大了0·59nm,插入的六氢吡啶客体分子在主体底物中形成双分子层。研究了α-ZrP-HHP对含酚类物质(包括苯酚、4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚)废水的吸附,结果表明,α-ZrP-HHP对上述三种酚类物质的吸附量呈如下规律:2,4-二氯苯酚>4-氯苯酚>苯酚。     

基于2-甲基-1H-咪唑二羧酸锰(Ⅱ)的配位化合物的合成、结构研究（英文）

通过水热合成的方法,以2-甲基-1H-咪唑二羧酸,2,4-二氨基-6-甲基-1,3,5-三嗪和MnCl2·4H_2O为原料合成了一种配位化合物Mn(L)2(H_2O)2(HL=2-甲基-1H-咪唑二羧酸),并通过红外光谱(IR)、元素分析、X射线单晶衍射、粉末X射线衍射(PXRD)和热重分析(TGA)对其结构进行了表征. X射线单晶衍射的结果表明,该单核化合物属于Pbca空间群,正交晶系.单核化合物中心的金属离子Mn(Ⅱ)与四个氧和两个氮配位形成扭曲的八面体构型,并通过四种不同氢键的相互作用最终形成了三维网状结构.     

含一价铜配合物的新型双金属钼氧簇合物[5-(4-Br-Ph)-2,4'-Hbpy]2·[CuⅠ(5-(4-Br-Ph)-2,4'-bpy)2]2[Mo8O26]的水热合成及晶体结构

采用水热法合成出一种含一价铜配合物的新型双金属钼氧簇合物[5-(4-Br-Ph)-2,4'-Hbpy]2[Cu(5-(4-Br-Ph)-2,4'-bpy)2]2[Mo8O26],并通过X射线单晶结构分析、红外光谱分析、元素分析以及X射线粉末衍射分析对该化合物的结构进行了表征.结果表明,该化合物属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a=1.4411(3)nm,b=1.3924(3)nm,c=2.5183(5)nm,β=99.06(3)°,V=4.990(17)nm3,Z=2;该化合物是由一价铜配合物{Cu(5-(4-Br-Ph)-2,4'-bpy)2}+与{β-Mo8O26}4-簇通过共价配位键连接形成的新型多金属钼酸盐,其中游离的质子化配体作为抗衡阳离子.     

宽带隙Cu(In,Al)Se2薄膜的制备及表征

以特殊脉冲电沉积方法制备CuInSe2(CIS)前驱体薄膜,通过真空蒸镀法在CIS薄膜上沉积Al膜,经硒化退火后在氧化铟锡(fro)基底上制备了Cu(InAl) Se2(CIAS)薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis...     

类蝎型铜配合物的合成、结构及光谱特征

在四氢呋喃体系中合成了一个具有平面结构的三齿吡唑-三嗪(类蝎型)化合物2,4-二(3,5-二甲基吡唑)-6-二乙基胺-1,3,5-三嗪(简称bpz*eaT), 并以其为配体, 在无水乙醇溶剂中合成了2个新配合物2·(CuCl4)(1)和Cu1.5Cl3(bpz*eaT)(2). 通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重分析、X射线粉末衍射以及X射线单晶衍射等方法对配合物进行了表征, 分析了其光谱及结构特征. 结构分析表明, bpz*eaT采取三齿螯合配位模式, 配合物1和2中的铜均为五配位, 形成了扭曲的四角锥构型. 采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法研究了这2个配合物的稳定性和电荷分布.     

Gd3+掺杂对NaY(MoO4)2:Eu3+荧光粉发光性能影响的研究

采用微乳液-水热法制备了NaY(MoO4)2∶Eu3+和Na(Y,Gd)(MoO4)2∶Eu3+荧光粉.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱手段对样品进行了表征.所制样品的X射线衍射峰与标准卡片PDF# 82-2369基本吻合.SEM图谱显示所制备的纳米粒子直径为0.5～0.8μm.激发-发射光谱显示...     

CdS修饰TiO_2纳米带制备及光催化降解有毒有机污染物

以硫酸钛为原料,在210℃低温下,水热制备Ti O2纳米带.通过沉淀法用CdS修饰Ti O2纳米带表面,制得Ti O2@CdS复合光催化剂,采用XRD、TEM和反射紫外对其结构及光化学特性进行初步表征.以可见光(λ≥450 nm)光催化降解罗丹明B(Rhodamine B,RhB)、水杨酸(Salicylic Acid,SA)及2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)为探针反应,研究反应温度、介质和负载CdS对Ti O2@CdS结构性能的影响.结果表明,所制备的Ti O2纳米带分散性好.复合粉末由锐钛矿相Ti O2和立方相CdS组成.常温25℃中性介质中用CdS修饰的Ti O2的活性,在可见光照射下,为单纯Ti O2纳米带的29倍.同时,Ti O2也促进了CdS可见光光催化活性的提高.通过跟踪降解体系紫外-可见光谱(UV-vis)、红外光谱(FTIR)和总有机碳(TOC)测定,结果发现Ti O2@CdS/vis体系在pH7.0时,对SA的降解率较Ti O2纳米带有显著地提高,反应15 h和21 h后,RhB和2,4-DCP的矿化率分别可达到47.8%和30.8%.     

ZnO/CdS复合材料的合成与可见光催化性能

采用喷雾辅助气相沉积法在水热法合成的ZnO纳米线上沉积CdS纳米颗粒。采用X射线衍射仪（XRD）、激光拉曼仪（Raman）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱分析谱（XPS）和紫外可见漫反射光谱等测试手段对复合光催化剂进行表征。结果表明,3~10 nm的CdS纳米粒子修饰在直径约为100 nm ZnO纳米线的表面。XPS和Raman表明复合材料中ZnO和CdS之间存在化学相互作用。可见光催化降解罗丹明B实验结果表明ZnO/CdS复合材料的催化性能优于单相CdS或ZnO,沉积时间为30 s合成的ZnO/CdS速率常数分别是CdS和ZnO的2.91和4.03倍,且具有较高的稳定性。ZnO/CdS复合材料光催化性能增强的可能原因为光吸收范围的拓展和光生载流子分离效率的提高。     

Zn对砖块状单斜WO3光催化活性的影响

利用简单的方法合成了Zn掺杂砖块状WO₃材料，并用罗丹明B对其光催化性能进行了评估。利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱、红外光谱和X射线光电子能谱分析等技术对合成材料进行了表征，结果表明适量Zn掺杂可保持WO₃的砖块状形貌。光催化结果表明Zn掺杂量（质量分数）为5%的WO₃光催化性能最好，这是因为该材料内形成了大量的氧空位且羟基含量较高。     

内嵌硫化镉与上转换纳米颗粒的二氧化钛复合纳米管用于近红外光驱动光催化

由于近红外光在太阳光谱中占44%,因此,近红外光驱动的光催化剂的研制具有十分重要的意义.上转换发光材料可将低能量的近红外光子转换为高能光子,这种高能光子可以通过构建荧光共振转移系统将能量转移并活化量子效率较高的半导体材料,对于太阳能的转化利用具有潜在的应用前景.在本文中,通过胶体化学的过程在电纺丝制备的内嵌CdS纳米颗粒以及上转换荧光纳米颗粒(UCNPs)的二氧化硅复合纳米纤维表面外延生长一层二氧化钛层,通过高温煅烧得到二氧化钛复合纳米管.我们通过二氧化硅结构将CdS纳米颗粒与上转换荧光纳米颗粒紧紧束缚在一起,实现较高的荧光共振能量转移.而且,选择β-NaYF4:Yb(30%),Tm(0.5%)@NaYF4:Yb(20%),Er(2%)作为纳米能量转换器,替代以前研究工作中使用的β-NaYF4:Yb(30%),Tm(0.5%)或者β-NaYF4:Yb(30%),Tm(0.5%)@NaYF4纳米颗粒,来进一步提高近红外光的转换效率.通过透射电子显微镜照片很清楚的观察到制备的TiO2复合纳米管内部内嵌有大量的CdS与上转换纳米颗粒.通过X-射线衍射以及X-射线光电子能谱能仪器对产物的物相以及表面的化学组成进行了细致的表征.结果显示,通过本实验方法已经成功获得了TiO2复合纳米管.用稳态与瞬态荧光仪研究了最终样品的荧光性质.研究结果揭示,与上转换纳米颗粒以及二氧化硅复合纳米纤维相比,复合二氧化钛纳米管可以将上转换荧光纳米颗粒的(UV-Vis)部分荧光完全淬灭了.特别是,铒离子的荧光(650 nm)也被有效淬灭转移,说明本研究采用β-NaYF4:Yb(30%),Tm(0.5%)@NaYF4:Yb(20%),Er(2%)纳米能量转换器,可以提高近红外光的转换效率,紫外-可见吸收光谱证实,这种二氧化钛纳米管在紫外-可见光区中的吸收光谱与β-NaYF4:Yb(30%),Tm(0.5%)@NaYF4:Yb(20%),Er(2%)纳米颗粒的荧光光谱具有较大的重叠,使得上转换荧光纳米颗粒与CdS以及二氧化钛组分之间的荧光共振转移的效率大大提高,进而会显著提高光催化的效果.以罗丹明染料作为污染物为模型,我们研究了罗丹明染料在氙灯下或者近红外光光照下的光催化分解实验.研究结果表明,90%的罗丹明染料分子在20 min内就被降解掉,效率高于其它的近红外光催化剂.上转换荧光纳米颗粒的能量转换效率可以得到大幅度提高,本研究工作中制备的光催化剂利用太阳能的效率将会得到极大提高,在未来为能源危机以及环境保护提供一种可供选择的方法与技术.     

锡掺杂Bi2O3可见光响应光催化剂的制备及性能

以硝酸铋和四氯化锡为原料,采用浸渍法制备了纯Bi2O3和Sn掺杂Bi2O3光催化剂。利用X射线光电子能谱、X射线荧光光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱对样品进行了表征。在可见光下,利用2,4-二氯苯酚水溶液的光催化降解作为探针反应,考察了样品的可见光催化活性。结果表明,浸渍法能较好地实现Sn的掺杂,催化剂中掺杂剂Sn的价态为+4价,以锡的氧化物形式存在于Bi2O3晶格间隙或晶粒表面。并且掺杂适量的Sn,可有效抑制Bi2O3晶相由四方相向单斜相的转变,拓宽了Bi2O3的可见光响应范围,有效阻止了光生电子和空穴的复合,从而提高了Bi2O3的可见光催化活性。当Sn的掺杂量为2%时(物质的量的分数),Bi2O3具有最好的可见光催化活性。     

NaF浸泡处理对BiOBr光催化降解有机染料罗丹明B的影响

以五水硝酸铋(Bi(NO_3)_3·5H_2O)和溴代十六烷基吡啶(CPB)为原料,通过水热法合成溴氧化铋(BiOBr)光催化剂,并在pH=3.3的条件下分别用0.01 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L NaF溶液对其进行浸泡氟化处理得新催化剂BiOBr-F_(0.01)、BiOBr-F_(0.1)和BiOBr-F_(0.3).运用XRD(X-射线衍射)、SEM(扫描电镜)、UV-Vis DRS(紫外-可见漫反射光谱)、XPS(X-射线光电子能谱)、FL(荧光光谱)等技术对催化剂的物理结构及性质进行表征并研究了其在可见光(λ≥420 nm)下对有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的催化降解活性.结果表明,随着NaF浓度增加,催化剂的结构及性质均发生一定程度的改变.氟化使得BiOBr对RhB的矿化能力减弱;但BiOBr-F_(0.1)使RhB褪色加快.RhB在降解过程中涉及到超氧自由基(O_2~(·-))、羟基自由基(·OH)及空穴(h~+)氧化,矿化率减小归因于活性物种产量降低,BiOBr-F_(0.1)使褪色加速则是加快了RhB的脱烷基过程,使最大吸收峰快速蓝移.     

Synthesis of cubic Ag@AgCl and Ag@AgBr plasmonic photocatalysts and comparison of their photocatalytic activity for degradation of methyl orange and 2,4-dichlorophenol

Uniform cubic Ag@AgCl and Ag@AgBr plasmonic photocatalysts with side length of 0.7 µm were synthesized by a facile green route, in which a controllable double-jet precipitation technique was employed to fabricate homogeneous cubic AgCl and AgBr grains while a photoreduction process was used to produce Ag nanoparticles (NPs) on the surface of AgCl and AgBr grains. The synthesized samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) analysis, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and ultraviolet–visible (UV–Vis) diffuse reflectance spectroscopy (DRS). The photocatalytic activities of Ag@AgCl and Ag@AgBr were compared using degradation of methyl orange (MO) dye and 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) under visible-light irradiation. Ag@AgBr showed higher photocatalytic activity for MO degradation but weaker activity for 2,4-DCP decomposition. Possible degradation mechanisms are proposed to interpret these contrary paradoxical experimental results.     

非水溶性席夫碱铁疏水异相光催化降解有毒有机污染物

通过化学方法合成了疏水性金属有机复合物双（水杨醛）邻苯二胺席夫碱铁（Fe-Bis-Schiff-base- salicylaldehyde-o-Phenylenediamine,Fe-SPA）。在水溶性介质体系中,以Fe-SPA疏水特性作为异相光催化剂降解有毒有机污染物,在pH 7.2介质,可见光（λ>420nm）照射下,通过Fe-SPA活化H2O2降解有毒有机污染物罗丹明B（Rhodamine B,RhB）、亚甲基蓝（Methylene Blue trihydrate,MB）和2,4-二氯苯酚（2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP）,研究了Fe-SPA的光催化特性。在实验条件下,反应150min RhB褪色完全,反应300min MB 褪色完全,反应10h DCP降解率达到65%。采用ESR（电子顺磁共振）跟踪测定活性氧化物种,检测到催化体系中产生了高氧化活性羟基自由基。通过RhB体系降解过程中的紫外-可见光谱和红外光谱分析,表明目标底物有效降解且最终转化为胺类和羧酸类小分子。在水溶性介质体系中,Fe-SPA以疏水特性作为异相光催化剂具有良好的稳定性,循环使用5次,光催化活性基本稳定。