CeO_2/ZnO复合纳米管的制备及其光催化性能的研究

用纳米CeO2掺入ZnO纳米管制备了CeO2/ZnO复合纳米管,考察了复合纳米管的光学及其光催化性能,并运用X射线衍射、透射电镜、比表面积测定和紫外-可见漫反射光谱等技术对样品进行了表征.结果表明,与ZnO纳米管相比,CeO2/ZnO复合纳米管的比表面积虽有所降低,但光催化活性有所提高,随着复合纳米CeO2量的增加,催化剂的光催化活性相应降低,太阳光下CeO2/ZnO复合纳米管对甲基橙溶液也有较高的催化活性.     

纳米ZnO薄膜的制备及其可见光催化降解甲基橙

采用溶胶-凝胶方法制备ZnO透明溶胶, 在铝箔上涂膜后经500 ℃处理制得具有可见光响应的纳米ZnO薄膜光催化剂. 以甲基橙模拟有机污染物, 在可见光下研究了薄膜的降解性能, 结果表明, 用一片有效面积为200 cm2的ZnO/Al薄膜作为催化剂, 甲基橙的降解率达到96.3％, 比ZnO负载在玻璃上制得的ZnO/glass薄膜催化剂活性高得多. 采用扫描电镜与原子力显微镜对ZnO/Al薄膜制备条件进行了表征, 结果发现多孔ZnO/Al薄膜比致密ZnO/Al薄膜具有更高的活性, 实验制备的具有高活性的ZnO/Al薄膜颗粒平均直径为52.2 nm. 采用本方法制备的ZnO/Al薄膜是一种具有应用前景的, 能在可见光下降解有机物的有效光催化剂.     

ZnO纳米柱状阵列表面AgX等离子基元修饰及其可见光光催化活性

采用浸渍法制备了表面AgX（X=I,Br）等离子基元修饰的ZnO纳米柱状阵列,研究了浸渍浓度和时间以及紫外光光照预处理对ZnO纳米柱状阵列可见光光催化活性的影响.采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外可见漫反射吸收光谱以及X射线光电子能谱仪等手段对ZnO纳米柱状阵列的形貌、相组成、禁带宽度及其表面特性进行了表征.结果显示,AgBr颗粒分布于ZnO纳米柱状阵列的顶端及顶端侧面,同时AgBr颗粒之间相互接触而形成网状结构.通过紫外光光照预处理,AgBr表面出现细小颗粒,形成Ag/AgBr/ZnO纳米复合结构.可见光光催化降解甲基橙结果表明,在相同工艺条件下所制AgBr/ZnO的可见光光催化活性明显优于AgI/ZnO,且与浸渍浓度及时间有关.由于ZnO纳米柱状阵列的比表面积大,AgBr的可见光响应特性以及Ag/AgBr纳米结构的表面等离子效应,经过紫外光光照预处理形成的Ag/AgBr/ZnO纳米复合结构表现出最好的可见光光催化活性.     

复合Ag/ZnO分级结构微球的制备及其光催化性能研究

采用化学沉淀法制备ZnO微球,利用柠檬酸三钠（TCD）避光还原硝酸银在ZnO表面沉积银粒子制备Ag/ZnO复合材料.利用XRD、SEM、TEM、EDS、FTIR、UV-vis DRS、PL、BET等对Ag/ZnO的结构、组分、形貌及光谱性质进行了表征,通过紫外及可见光照降解甲基橙溶液评价样品的光催化性能.结果表明：ZnO纳米微球是由ZnO纳米片相互交错构筑而成的具有丰富孔道的分级结构,Ag纳米粒子均匀沉积在ZnO纳米片上.Ag的沉积显著增加了ZnO的可见光吸收,猝灭了ZnO荧光,提高了ZnO催化活性.     

纳米Ag/ZnO光催化剂及其催化降解壬基酚聚氧乙烯醚性能

采用氨浸法制备了不同Ag负载量的纳米Ag/ZnO光催化剂,并用X射线衍射、比表面积测定、X射线光电子能谱和漫反射紫外-可见光谱测定了Ag/ZnO的晶型结构、比表面积、表面组成和光谱特征.以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)为模型污染物,分别在紫外光和可见光照射下考察了纳米Ag/ZnO的光催化活性.结果表明,Ag能成功地负载到ZnO表面,且随着Ag负载量的增加,ZnO的粒径逐渐增大,比表面积逐渐减小.与纳米ZnO样品相比,Ag/ZnO中Ag 3d5/2结合能减小,而Zn 2p和O 1s结合能增大,ZnO表面的羟基氧和吸附氧含量增加.当Ag负载量大于0.5%时,Ag/ZnO样品的吸收光谱发生红移,在可见光区出现吸收.光催化降解结果表明,0.5%Ag/ZnO样品的光催化活性最高,在紫外光和可见光照射3 h后NPE-10降解率分别约为77%和56%,而ZnO样品的光催化活性仅约为61%和40%.     

水热法合成在可见光照射下具有高催化活性的纳米TiO2催化剂

 以丙酮为溶剂,采用水热法在240 ℃合成了表面吸附有机物的纳米TiO2粉体光催化剂,并采用XRD,TEM,UV-Vis和DRS等技术对催化剂进行了表征. 结果表明,合成的纳米TiO2催化剂在可见光激发下具有良好的光催化降解甲基橙的性能和较好的热稳定性. 经180,250和365 ℃热处理后,催化剂的晶型和尺寸没有变化,但催化剂表面吸附的有机物发生了明显变化. 催化剂表面吸附的有机物、可见光波段的光响应性能和可见光下催化降解甲基橙的效率之间存在良好的关联性,催化剂表面吸附适量的有机物可提高纳米TiO2催化剂在可见光波段的光响应性能,从而提高其在可见光照射下催化降解甲基橙的性能.     

Fe3+改性纳米ZnO光催化降解壬基酚聚氧乙烯醚

采用氨浸法制备了不同Fe3 含量的Fe3 /ZnO光催化剂,并用X射线衍射、N2吸附、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱对纳米Fe3 /ZnO进行了表征.以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)为模型污染物,分别在紫外光和可见光下考察了纳米Fe3 /ZnO的光催化活性.结果表明,该方法能成功地将Fe掺杂到ZnO晶体上,且随着Fe3 添加量的增加,ZnO的晶粒尺寸逐渐减小,比表面积逐渐增大.与纳米ZnO样品相比,Fe3 /ZnO中Fe2p结合能减小,而Zn2p和O1s结合能增大,ZnO表面的羟基氧和吸附氧含量增加,光催化活性提高.当Fe3 的添加量大于0.5%时,Fe3 /ZnO样品的吸收光谱发生红移,在可见光区出现吸收.光催化降解结果显示,0.5?3 /ZnO样品的光催化活性最高,在紫外光和可见光照射3h后对NPE-10的降解率分别比纯ZnO提高18%和69%.     

纳米ZnO/聚醋酸乙烯酯复合薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶和浸渍-提拉而后煅烧的方法得到了在可见光作用下具有光催化性能的纳米ZnO/聚醋酸乙烯酯(PVAc)复合薄膜.通过正交设计实验,研究了PVAc的浓度、煅烧温度、煅烧时间、复合薄膜层数和附加ZnO膜层数等工艺因素对光催化性能的影响,并通过SEM,XRD和FT-IR对其进行了分析与表征.在室内普通照明用白炽灯作用下,以甲基橙溶液为催化对象,PVAc含量10%的、在250℃煅烧30min所得到的纳米ZnO/PVAe复合薄膜的光催化性能的实验结果表明,复合薄膜对甲基橙降解率达60%,而使用250℃煅烧30min所得到的纳米ZnO 4层薄膜或PVAc 4层薄膜催化的甲基橙溶液的浓度变化很小.     

氧化锌纳米棒的水热合成及其光催化性能

以分析纯ZnO作为锌源、NaOH为矿化剂、盐酸为反应溶液pH调节剂,利用水热反应制备了花状ZnO纳米棒;采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了产物的形貌和结构,考察了水热温度以及Zn2+和OH-浓度比对产物形貌的影响;以甲基橙为目标降解物,采用紫外-可见分光光度计研究了ZnO纳米棒的光催化性能.结果表明,在水热反应温度80℃、Zn2+/OH-浓度比1∶7.5条件下所得ZnO纳米棒呈花状聚合,直径约为200nm,长度约为2μm,具有六方纤锌矿结构.当甲基橙初始浓度为30 mg.L-1、ZnO纳米棒的投放量为1.5g.L-1时,以300W紫外灯照射150min,甲基橙的降解率可达90%.     

卟啉敏化的钛酸盐纳米管的可见光催化活性

制备了四碘化5,10,15,20-四(对-N,N,N三甲基苯胺基)卟啉敏化的钛酸盐纳米管(TAPPI-TNTs),并利用甲基橙(MO)作为模型污染物考察了其可见光催化活性。结果表明,TAPPI-TNTs是一个高效的可见光催化剂,在其催化作用下,可见光照射1 h后,甲基橙的降解率为89%。与此相反,纯钛酸盐纳米管并不具有可见光催化活性。此外,TAPPI-TNTs的稳定性较高,可以多次循环使用,在第五次循环中,甲基橙的降解率仍可达到50%以上。这可能是由于带正电荷的卟啉与带负电荷的钛酸盐纳米管之间存在着较强的静电吸引作用,卟啉紧密地吸附在钛酸盐纳米管上,导致卟啉的光激发电子易于向钛酸盐纳米管转移,从而使钛酸盐纳米管得到了有效敏化。     

Fe2O3/TiO2纳米管的制备及其光电催化降解染料废水性能

采用阴极电沉积和阳极氧化法制备了Fe2O3改性TiO2纳米管(Fe2O3/TiO2-NTs)电极,运用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和紫外-可见漫反射光谱等手段对其进行了表征,考察了其光电化学性能,并研究了复合电极光电催化降解甲基橙染料废水的反应性能.结果表明,Fe2O3的负载成功地将TiO2-NTs的光响应区间拓宽到可见光区域,Fe2O3/TiO2-NTs复合电极的光电流密度达到TiO2-NTs电极的3倍.在光电催化反应中,Fe2O3/TiO2-NTs复合电极对甲基橙的脱色效果明显优于TiO2-NTs电极,以Fe2O3/TiO2-NTs为阳极,光照5min,甲基橙溶液的脱色率可达90%以上.     

Fe-Ni 共掺杂 ZnO 的制备及其光催化降解甲基橙活性

 采用溶液法制备了 Fe-Ni 共掺杂 ZnO 光催化剂, 并运用 X 射线衍射、扫描电镜和原子发射光谱等对催化剂进行了表征. 以甲基橙 (MO) 为模型污染物, 评价了样品的光催化活性, 考察了甲基橙初始浓度及其 pH 值, 以及催化剂用量等对光催化反应性能的影响. 结果表明, Fe-Ni 共掺杂降低了 ZnO 的结晶度, 并促进了晶粒的长大. 光催化降解反应表明, Fe-Ni 共掺杂显著提高了 ZnO 光催化降解甲基橙的活性, 当催化剂用量为 0.6 g/L, 经 120 min 紫外光照射时, 可使甲基橙溶液 (10 mg/L) 降解率达到 93.5%. 关键词：铁; 镍; 共掺杂; 氧化锌; 光催化; 甲基橙; 降解     

Ag/ZnO纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝技术及煅烧法制备了氧化锌纳米纤维, 然后采用水热法将银纳米颗粒负载到了氧化锌纳米纤维表面. 利用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 能量色散X射线光谱(EDX)、 扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等技术对合成的Ag/ZnO纳米纤维的结构和组成进行了表征. SEM结果表明, 直径在5~100 nm之间的银纳米颗粒附着在直径在80~330 nm之间的氧化锌纤维表面形成了异质结构. 以常见的有机污染物甲基橙、 亚甲基蓝和罗丹明B等为降解底物, 对Ag/ZnO纳米纤维的光催化性能进行了表征. 结果表明, 负载银纳米颗粒后, 复合催化剂的光催化性能明显提高.     

High Photocatalytic Properties of Zinc OxideNanoparticles with Amidoximated BacterialCellulose Nanofibers as Templates简

The freshly prepared water-wet amidoximated bacterial cellulose （Am-BC） serves as an effective nanoreactor to synthesis zinc oxide nanoparticles by in situ polyol method. The obtained ZnO/Am-BC nanocomposites have been characterized by field emission scanning electron microscopy （FE-SEM）, X-ray diffraction （XRD）, Fourier transformed infrared spectroscopy （FTIR） and thermogravimetric analysis （TGA）. The influence of the zinc acetate concentration on the morphologies and size ofZnO nanoparticles and the possible formation mechanism were discussed. The results indicated that uniform ZnO nanoparticles were homogeneously anchored on the Am-BC nanofibers through strong interaction between the hydroxyl and amino groups of Am-BC and ZnO nanoparticles. The loading content of ZnO nanoparticles is higher using Am-BC as a template than using the unmodified bacterial cellulose. The resultant nanocomposite synthesized at 0.05 wt% shows a high photocatalytic activity （92%） in the degradation of methyl orange.     

Synthesis of an Ag–ZnO nanocomposite catalyst for visible light-assisted degradation of a textile dye in aqueous solution

The photocatalytic activity of silver-deposited ZnO in the photodegradation of methyl orange (MO) was investigated. The as-prepared photocatalysts were characterized by X-ray diffraction, UV–visible diffuse reflectance spectroscopy, and photoluminescence spectroscopy. The results showed that the silver-deposited ZnO had a visible light plasmon absorption band. The photocatalytic degradation experiment revealed that the catalytic efficiency of the Ag–ZnO composite in the degradation of MO was greater than that of pure ZnO samples. This study shows that the degradation process is dominated by the Ag–ZnO photocatalytic system, complying with a pseudo-first-order rate law. Under the experimental conditions, approximately 65.0% dye removal was achieved within 100 min.     

Parameters controlling the photocatalytic performance of ZnO/Hombikat TiO2 composites

Commercial TiO₂ (Hombikat, UV-100) was impregnated with different loadings of zinc nitrate solution and subsequently calcined at different temperatures in order to obtain a stable homogeneous solid composite of ZnO/TiO₂. The prepared samples were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), UV-vis and Raman spectroscopy, inductively coupled plasma mass spectroscopy (ICP), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) as well as N₂ adsorption and desorption measurements. Results show that ZnO was incorporated within the TiO₂ crystals and did not form a separate bulky phase or metallic zinc. Moreover, the calcination temperature dramatically modifies the texture properties of the prepared samples compared with original Hombikat TiO₂. The photocatalytic performance of the prepared samples was evaluated by monitoring the degradation of methyl orange dye under black light illumination. Three main parameters were studied; ZnO loading, surface area and initial pH of the methyl orange solution. The variation in ZnO loading appears to have less influence on the catalytic activity than either the surface area or the pH.     

多酸修饰二氧化钛纳米管复合膜的制备、表征及其光催化降解甲基橙的研究

采用电沉积方法制备了H3PW12O40(PW12)-TiO2复合膜,通过SEM,EDX和XRD等手段,对其组成和结构进行了表征,并考察了该复合膜催化剂对降解甲基橙的催化活性.实验结果表明PW12存在于TiO2纳米管结构中,用PW12多酸修饰的TiO2纳米管比单独的TiO2纳米管展示出更好的光催化性能,由于电子能够从TiO2纳米管导带转移到多酸的LUMO能级,有效抑制了光生电子和空穴的复合,因而使PW12-TiO2复合膜表现出更高的光催化活性.     

离子液体-水混合溶剂中制备纳米晶TiO2的结构特性及其光催化活性

以钛酸四丁酯为原料, 离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]+AcO-)-水为混合溶剂, 通过低温水热法制备了锐钛矿相TiO2纳米晶. 用XRD、N2吸附-脱附、XPS及UV-Vis漫反射等技术对产物的晶相、比表面积、表面性质及光吸收性进行表征, 并以甲基橙水溶液为研究对象, 考察了产物的光催化活性及催化剂用量、溶液酸碱度对其的影响. 结果表明, 离子液体鄄水混合溶剂中反应24 h 所得到的TiO2具有较高光催化活性, 并明显优于Degussa P25, 这一结果可归因于其具有较高的锐钛矿含量和较大的比表面积.