《化学通报》网络版（Chemistry Online）2004年第3期论文摘要

[w0 17]多金属氧酸盐光催化降解水中有机污染物Photocatalytic Degradation of Organic Pollutantsin Waterby Polyoxometalates朱秀华　朱　敏　王　炜 (大连铁道学院环境科学与工程系　大连　 116 0 2 8)介绍了多酸的一般性质 ,对多金属氧酸盐在均相和多相水环境中光催化降解有机污染物的催化性能和机理进行了综述。重点介绍了多余属氧酸盐及固载多金属氧酸盐对水中有机氯化物、农药及染料的光催化性能并与 Ti O2 、H2 0 2 的光催化活性和机理进行了比较。The basic characters of polyacid and research progress on photocatalytic …     

用于降解印染废水中有机污染物的光催化剂的研究进展

纺织工业印染废水的大量排放是造成水体污染物增多的主要因素之一,对人体健康和生态环境的良性循环造成严重威胁。目前,采用的物理吸附法、化学氧化法以及生物分解法等废水处理技术成本高昂、治污不彻底且容易产生二次污染,加快研发经济高效的处理技术对降低水资源消耗、保护环境意义重大。光催化降解法是催化剂受光辐照后在反应体系中产生活性自由基,自由基进一步与有机污染物反应,使其完全降解。由于该方法经济高效,不易造成二次污染,符合绿色环保的发展要求,已成为污染物降解的研究热点。本文主要综述了近10年光催化技术在降解有机污染物领域的具体方法与研究进展,指出无机半导体、金属有机框架和有机小分子材料作为光催化剂存在的弊端,而多孔共轭聚合物兼具优异的光催化降解和吸附性能,具有很好的发展前景。     

二氧化钛选择性光催化降解有机污染物研究进展

半导体二氧化钛已被广泛应用于有机污染物的光催化降解,但其主要是通过光与二氧化钛作用产生的羟基自由基与有机污染物发生自由基氧化反应,这种自由基反应在降解污染物时没有选择性,当几种有机污染物共存时,它优先催化降解吸附在其表面的高浓度污染物,而低浓度的有机污染物因吸附量少而达不到有效降解。因此,研究开发具有高选择性的能降解低浓度高毒性有机污染物的二氧化钛材料是环境科学领域亟待解决的热点之一。本文综述了近十年来二氧化钛选择性光催化降解有机污染物的研究动态和主要成果,并对未来发展趋势进行展望。     

介孔结构多酸掺杂一锐钛矿纳米晶Na4W10O32／TiO2的制备及其可见光光催化性能研究

作为一种先进的氧化技术，光催化化学在有机污染物的降解和精细有机合成中发挥着巨大的作用．目前，光催化领域中广泛使用的两类绿色光催化剂分别为二氧化钛(锐钛矿结构)和多金属氧酸盐．但其还存在催化活性组分在反应过程中流失和催化剂必须采用近紫外光活化等不完善之处，     

金属掺杂氧化锌的光催化研究进展

纳米ZnO作为降解污染物的光催化剂，不仅具有成本低、高效、无毒等特点，还能吸收大部分太阳光，是一种性能优异的功能材料。尽管国内外研究人员已经在纳米ZnO光催化材料方面做了大量的工作，但它仍然是研究的热点，因为纳米ZnO除了不同形貌引起的光催化活性变化之外，还可以通过掺杂单金属、多金属和其他金属氧化物，来提高自身光催化活性，并在染料降解、抗菌等方面展示出优异的性能。基于上述背景，总结近年来金属掺杂纳米ZnO对光催化性能的研究进展，为纳米ZnO在光催化方面的研究提供参考。     

半导体光催化降解废水有机污染物概述

半导体多相光催化降解废水有机污染物是一个备受环境科学工作者关注的领域。文章简要地阐述了半导体的光电化学特性、有机物的光催化降解机理及其动力学、半导体光催化剂的改性方法及原理等 ,并讨论了半导体光催化技术当前的发展方向     

掺杂对PbTiO3光催化活性的影响

掺杂对ＰｂＴｉＯ_３光催化活性的影响傅希贤，单志兴，肖坤林，曾淑兰（天津大学化学系天津３０００７２）关键词ＰｂＴｉＯ_３，掺杂，光催化活性，光降解利用半导体材料光催化降解水中污染物是近年发展起来的重要课题之一［１］，一般多采用半导体氧化物为光催化剂，文...     

有毒难降解有机污染物的光催化降解

有毒难降解有机污染物的光催化降解在原理、过程和效率等方面仍然存在着巨大的挑战,特别是光催化剂的构效关系、可见光的利用、分子氧的活化和污染物分子矿化分解的机理仍然是今后的研究热点.本文就近年来在半导体光催化和负载型铁离子光催化降解有毒有机污染物的两个重要方面的研究进展进行了评述.     

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)与Bi系复合光催化材料的制备及在环境中的应用

半导体光催化技术可应用于环境中污染物的降解、转化和矿化以及太阳能的转换,是解决环境污染和能源短缺问题的一条有效途径。石墨相氮化碳(g-C_3N_4)与Bi系化合物复合材料因具有优异的光催化性能成为新型光催化材料的研究热点。本文论述了目前g-C_3N_4的主要制备方法,g-C_3N_4与Bi系复合材料的种类及其制备过程;同时围绕g-C_3N_4和Bi系复合催化材料在环境净化中的应用,包括对水体中污染物的降解及去除、光致细菌失活和光致水解产氢等,综述了国内外近年来的重要研究进展;以去除水环境中有机污染物为例,详细阐述了水体中有机污染物的光催化降解机理。最后,对g-C_3N_4与Bi系复合光催化材料的开发和应用前景进行了展望。     

光催化：电子的奇妙之旅

半导体光催化技术可以利用太阳能光催化分解水制备氢气和降解有机污染物以解决能源问题和环境污染问题,并且具有反应低能耗、低温深度反应和反应具有光谱性等优点,是解决环境和能源问题领域中最具有应用前景的新技术之一。本文通过将半导体光生电子拟人化,以电子先生的旅游视角介绍了光催化反应中电荷的转移过程,介绍了光催化技术在制氢和降解有机污染物领域中的应用。     

Photocatalytic remediation of persistent organic pollutants (POPs): A review

The release of persistent organic pollutants (POPs) into the environment is an issue of global concern, as the chemicals are stable over a prolonged period resulting in their accumulation in many animals and plants. Although POPs are banned in several countries, many chemicals have been proposed as POP candidates to be added to the existing compounds as defined by the United Nations Stockholm Convention committee. To address the safe disposal and clean-up of such chemicals, new, and especially cost-effective, remediation technologies for POPs are urgently required. This review focuses on existing POPs and the types of remediation processes available for their removal. Particular attention is paid towards photocatalysis using nanocatalysts in this review, due to their effectiveness towards POP degradation, technological feasibility, and energy and cost-efficiency. The underlying principles and the key mechanisms of the photocatalysts based on TiO₂ based materials, metal oxides, light-assisted Fenton systems, framework materials e.g. metal-organic frameworks and polyoxometalates, including metal-free and hybrid photocatalysts for POPs cleanup are described for advance applications in solving the POPs contamination in the environment. The improvements of photocatalytic performance especially the POPs removal mechanism using the conventional and modified process, the design and optimization of photoreactors, and the integration technology are the critical challenges for the emerging pollutants and require intensive research for the forthcoming future.     

超声-光催化降解水中有机污染物

超声-光催化是一项近年发展起来的废水处理的新型高级氧化技术。该技术利用超声的空化效应、自由基效应以及机械效应强化光催化的催化效能,实现超声和光催化对水中有机污染物的协同降解。本文从水中有机污染物的超声-光催化降解机理、降解动力学、影响因素（光催化剂类型和投加量、超声频率和强度、溶液pH值、温度、反应物初始浓度、溶解性气体和离子强度）和反应器类型（悬浮型、固定床型）4个方面介绍了相关研究进展,提出了目前存在的主要问题,并展望了超声-光催化降解水中有机污染物的发展方向。     

新型双功能复合电极的制备及其加速水中有机污染物降解作用的研究

介绍了新型复合电极的制备方法、其双功能特性以及在提高水中有机污染物(如苯胺)降解速度所起的作用,并对其作用机制进行了讨论.实验结果表明,由空气电极和TiO₂光催化剂组成的复合电极,当其工作电位控制在0.05V(vs.SCE)左右时,既具有良好的光电效应,又具有以较高效率合成H₂O₂的特性,使溶液中的有机分子获得来自光催化氧化与光化学氧化两方面的联合降解作用,从而显著地提高了有机分子的氧化降解速度.     

Advances in organic–inorganic hybrid sorbents for the extraction of organic and inorganic pollutants in different types of food and environmental samples

The efficiency of the extraction and removal of pollutants from food and the environment has been an important issue in analytical science. By incorporating inorganic species into an organic matrix, a new material known as an organic–inorganic hybrid material is formed. As it possesses high selectivity, permeability, and mechanical and chemical stabilities, organic–inorganic hybrid materials constitute an emerging research field and have become popular to serve as sorbents in various separaton science methods. Here, we review recent significant advances in analytical solid‐phase extraction employing organic–inorganic composite/nanocomposite sorbents for the extraction of organic and inorganic pollutants from various types of food and environmental matrices. The physicochemical characteristics, extraction properties, and analytical performances of sorbents are discussed; including morphology and surface characteristics, types of functional groups, interaction mechanism, selectivity and sensitivity, accuracy, and regeneration abilities. Organic–inorganic hybrid sorbents combined with extraction techniques are highly promising for sample preparation of various food and environmental matrixes with analytes at trace levels.     

梯型BiVO4/Ag3VO4光催化剂的构建及其可见光光催化性能

近年来,有机污染物的问题变得越来越严重.为了解决该问题,人们研究和开发了许多有效的光催化剂.本工作采用水热法和化学沉积法合成了BiVO4/Ag3VO4梯型半导体材料,该复合材料在可见光下具有很强的氧化还原能力.其中40%BiVO4/Ag3VO4具有最佳的光催化降解性能,其降解速率为0.05588 min^-1,分别是BiVO4和Ag3VO4的22.76和1.76倍.并且其性能稳定,经过四次循环后其降解率仍可保持90%以上.BiVO4和Ag3VO4复合后,其催化性能得到增强,归因于形成了新型的梯型光催化机制,该方法促进了光生电荷的分离并延长了电荷的寿命,且通过PL测试和瞬态光电流响应证明了电荷的有效转移.X射线衍射(XRD)可以观察到Ag3VO4和BiVO4物相,没有其他成分.用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进一步观察了该催化剂的结构和形貌,从SEM可以看出,Ag3VO4生长在BiVO4的上面,能谱分析也证明该催化剂仅包含Ag3VO4和BiVO4的各种元素,而不含其他杂质,TEM进一步证明了两种物质复合在一起,而不是机械混合.通过紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis)测试可以得到BiVO4和Ag3VO4的吸收带边,进一步计算BiVO4的带隙和导带分别为2.41和0.455 eV,Ag3VO4的带隙和导带分别为2.20和0.04 eV,二者组成的异质结的带隙满足降解的条件.用荧光光谱(PL)和光电流研究了样品的光电特征,结果表明BiVO4/Ag3VO4光催化剂具有很高的载流子分离效率和很低的光电流电阻,这有助于光生载流子的运输.光催化降解甲基蓝实验表明,BiVO4/Ag3VO4具有很强的光催化降解速率(0.05588 min^-1),是BiVO4的22.6倍,Ag3VO4的1.76倍,而且经过四次循环后仍能保持很高的活性.通过XRD发现使用后的催化剂并没有发生变化,说明该催化剂具有良好的稳定性.高分辨X射线光电子能谱(XPS)不仅进一步说明了该催化剂成功复合后没有其他杂质元素,而且从各元素的结合能变化可以看出构成异质结后电子的流向,证实了光催化机制为梯型机制.光照射后,BiVO4和Ag3VO4产生电子空穴对,当催化剂受光激发后,电子从价带被激发到导带,并在价带留下空穴.当BiVO4和Ag3VO4复合后,在接触界面形成内电场,由于库仑相互作用,能带边缘弯曲等作用加速了Ag3VO4价带上某些空穴和BiVO4导带上电子的复合,从而阻止了Ag3VO4和BiVO4内部电子空穴对的复合,这有助于Ag3VO4导带上的电子和BiVO4价带上的空穴参与氧化还原反应.从捕获实验可以看出,本实验中空穴在光催化降解中起着最重要的作用,这与上述结论一致.     

石墨相氮化碳/三聚氯氰复合光催化剂的制备及其光催化活性

研制了一种石墨相氮化碳/三聚氯氰(g-C₃N₄/C₃Cl₃N₃)复合型光催化剂。 由于该催化剂在g-C₃N₄的基础上有效拓展了π共轭体系,同时引入氯原子,使带隙位置上移,改善了光生电荷的还原能力,在可见光照射下,能有效降解有机污染物。 实验结果表明,20 min内对RR染料废水的降解率达94.7%,重复使用5次后,降解率仍达94%。 通过在降解体系中加入氧化性活性物种捕获剂的方法,研究了g-C₃N₄/C₃Cl₃N₃吸收可见光降解有机污染物的机理。     

Bi4V2O11/石墨烯异质结光催化剂的制备及其在降解抗体污染物中应用

发展和设计高效、廉价和稳定的光催化剂用于抗生素污染物降解仍然存在巨大的挑战。 本文通过一种便捷的水热方法制备了Bi₄V₂O₁₁/石墨烯复合材料并用于可见光下抗生素污染物光催化降解。 通过自由基追踪实验,确认了光催化降解过程中活性物质为h⁺和·OH基团。 根据实验结果,提出了相应的反应机理。 石墨烯的引入可以有效地促进光生电子-空穴对的分离,从而增强光催化活性。 该复合催化剂展现出良好的活性和稳定性。 该方法以石墨烯为载体制备了光催化降解材料,为高性能光催化剂的制备提供了参考。     

Photocatalytic degradation of organic pollutants by MOFs based materials: A review

Metal-organic frameworks (MOFs) are currently popular porous materials with research and application value in various fields. Aiming at the application of MOFs in photocatalysis, this paper mainly reviews the main synthesis methods of MOFs and the latest research progress of MOFs-based photocatalysts to degrade organic pollutants in water, such as organic dyes, pharmaceuticals and personal care products, and other organic pollutants. The main characteristics of different synthesis methods of MOFs, the main design strategies of MOFs-based photocatalysts, and the excellent performance of photocatalytic degradation of organic pollutants are summarized. At the end of this paper, the practical application of MOFs, the current limitations of MOFs, the synthesis methods of MOFs, and the future development trend of MOFs photocatalysts are explained.     

An overview of heterogeneous photocatalysis for the degradation of organic compounds: A special emphasis on photocorrosion and reusability

Heterogeneous photocatalysis has been extensively investigated for the degradation of organic pollutants from wastewater. The remarkable advantages of the heterogeneous photocatalysis process depend upon its ability to produce reactive oxygen species under visible/UV/solar light irradiation. However, the long-term stability and reuse potential of these catalysts are of great concern these days, yet understudied. This review aims to systematically present a state of the art understanding of such catalysts' reuse potential. Various important surface characteristics of the photocatalysts for improving the photostability and activity of the catalyst are discussed. Besides, the synergistic effect of different surface modified materials, composite materials and their surface characteristics for their enhanced activity are also covered. Finally, a discussion on various regeneration processes used for such catalysts is also presented, identifying some vital research needs in this field.     

多酸基主客体框架材料POMs@MOFs(COFs)

多酸具有组成、结构和尺寸易于调控的优点以及良好的电子储存和氧化还原能力,在催化、光电、磁等领域具有广阔的应用前景。特别是在催化领域,更是受到化学家们的青睐。多酸在催化反应过程中易团聚而导致失活,且比表面积较低,而将其引入到结构明确、多孔的框架材料中则能较好地解决以上问题。因此,该类材料已成为多酸化学领域的研究热点之一。本文按照多酸基主客体框架材料的合成方法,即原位合成法、浸渍合成法和机械研磨合成法来进行分类,并分别讨论了其优缺点。并进一步总结了该类材料在催化、染料吸附降解、质子传导以及光电传感等领域的性能和应用,并对其未来发展趋势进行了展望。