Ag/Bi2S3/Bi2WO6复合催化剂合成及光催化性能研究

以硝酸铋、钨酸钠和硫脲为起始原料,采用一步水热法成功合成Bi2 S3/Bi2 WO6光催化剂,采用光还原法在Bi2S3/Bi2 WO6表面沉积贵金属Ag.采用XRD、XPS、FESEM、TEM和UV-Vis-DRS等手段对Bi2S3/Bi2WO6和Ag/Bi2S3/Bi2WO6进行表征,并以罗丹明B和苯酚作为模型污染物对其光催化性能进行研究.结果证明,耦合Bi2S3可以提高Bi2WO6催化剂的光催化活性,Ag沉积使得其光催化性能进一步提高,且Ag的沉积量与催化剂的活性关系密切,其中5; Ag/Bi2S3/Bi2WO6的光催化效果最好.此外,结合活性物种检测和能带结构分析,对Ag/Bi2S3/Bi2WO6的光催化活性增强机理进行了分析.     

Sm3+掺杂棒状BiPO4微晶的制备及其光催化活性增强机理

以Sm(NO3)3、NH4H2PO4和Bi(NO3)3为原料,采用水热法合成了Sm3+掺杂棒状BiPO4光催化剂.采用XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱、BET比表面积测试等手段对其组成、晶型、粒径、形貌及比表面积等进行了表征,并以金卤灯模拟可见光,以甲基橙和邻硝基苯酚为模型污染物,对其光催化性能进行了评价和分析.XRD和SEM分析表明,Sm3+掺杂进入BiPO4的晶格,导致其晶胞参数发生变化,但对其物相结构和形貌的影响不明显;UV-Vis吸收光谱测试表明,Sm3+掺杂使BiPO4在紫外光区的吸收减弱,可见光区略有增强.光催化实验表明,Sm3+掺杂后BiPO4的光催化活性与掺杂量密切相关,当Sm3掺杂量为0.75at;时光催化活性提高较显著.根据实验结果和文献报道,论文对Sm3+掺杂后BiPO4活性提高机理进行了探讨,认为Sm3+掺杂后BiPO4光生电子-空穴分离效率提高是影响其活性的主要因素.     

不同电场强度下Au取代二元胺DAPDI结构和性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了一种分子导线:Au取代二元胺N,N'—bis(4—amino—2,3,5,6—tetramethylphenyl)phtalene—1,2,4,5—dicarboximide(DAPDI),并对它在不同电场强度下的结构和性质进行了分析.结果表明,该分子导线无论几何结构还是电子结构都对外电场很敏感.总电偶极矩及其X方向分量会跟随外电场持续线性的增加,因此强外电场可将该分子高度极化.     

单分散g-C3N4量子点修饰一维棒状BiPO4微晶的合成及其对光催化活性增强机理

利用水热法合成了一维棒状BiPO₄微晶,在此基础上采用浸渍-被烧法进行g-C₃N₄量子点表面修饰获得新颖的g-C₃N₄/BiPO₄异质结。借助X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(HRTEM)、能谱(EDS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis-DRS)等测试手段对所得样品的相组成、形貌和谱学特征进行了表征。选择罗丹明B(RhB)和苯酚作为模型污染物研究了所得在可见光下的催化活性。结果表明,样品16%(w/w) g-C₃N₄/BiPO₄对RhB降解的速率常数分别是纯和的g-C₃N₄和BiPO₄的16倍和4.6倍。g-C₃N₄量子点与BiPO₄之间形成异质结,抑制了光生电子-空穴对的复合,从而提高了催化剂的活性。自由基捕获实验进一步表明,超氧负离子自由基(·O₂-)是催化降解RhB和苯酚的主要活性物种。     

3,4-吡啶二酸钡配合物的合成、结构、荧光和热稳定性研究

BaCl2.2H2O和配体3,4-吡啶二酸在溶剂热条件下反应生成了配合物[Ba2(pdc)2(H2O)3]n(1)(H2pdc=3,4-吡啶二酸),用单晶X-射线、元素分析和FT-IR对生成的晶体进行了表征。Ba1和Ba2分别采取了八配位扭曲四方反棱柱和十配位的双帽四棱柱几何构型,整个pdc2-作为四齿桥联配体连结4个不同的Ba(Ⅱ)原子形成二维网结构,O-H…N氢键将二维网结合在一起形成三维结构。还研究了配合物1的荧光和热重性质。     

Fe3+掺杂三维分级纳米Bi2WO6的合成及其光催化活性增强机理

利用水热法合成了Fe³⁺掺杂的三维分级纳米Bi₂WO₆,借助X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电镜（HRTEM）、能谱（EDS）、紫外可见漫反射（UV-Vis-DRS）等测试手段对所得样品的相组成、形貌和谱学特征进行了表征。选择罗丹明B为模型污染物研究所得样品在可见光下的催化活性。结果表明,Fe³⁺掺杂Bi₂WO₆为新颖的分级纳米结构,且Fe³⁺掺杂能有效提高Bi₂WO₆的光催化活性,Fe³⁺掺杂量对Bi₂WO₆活性的影响显著;实验结果还表明,所得Fe³⁺掺杂Bi₂WO₆催化剂的稳定性较好,易于回收。此外,还对Fe³⁺掺杂Bi₂WO₆的光催化活性增强机理进行了研究,缺电子的Fe³⁺作为电子捕获中心有利于促进光生电子-空穴对的分离,从而提高Bi₂WO₆的光催化活性。     

CuO纳米粒子的谱学特性研究

以六次甲基四胺为沉淀剂宿主、Cu(NO3)2为铜源在乙醇-水(1∶1,φ)体系中采用均匀沉淀法合成了前驱体Cu2(NO3)(OH)3,然后在不同温度下锻烧获得系列纳米CuO粉体,借助XRD,FTIR,XPS,FT-Raman和UV-Vis等测试手段对其谱学特性进行了系统研究。XRD分析表明,所得粉体为单斜晶系的纳米CuO,随锻烧温度的升高,粉体的粒径增大;XPS图谱表明,随热处理温度的升高CuO粉体的表面氧空位减少,导致表面吸附氧含量降低;FTIR图谱表明,随晶粒粒径的减小,在525cm-1附近处Cu—O键特征吸收峰明显宽化,且发生劈裂,劈裂小峰出现双移现象;FT-Raman谱图表明,随着粒径的减小,样品的拉曼散射峰出现宽化现象,并向低波数方向移动;UV-Vis吸收光谱表明,粉体在300～400nm之间有强的吸收,随着粒径的减小最大吸收发生蓝移。探讨了上述谱学规律的成因,对氧化物纳米粒子的谱学特性研究具有重要的借鉴意义。