介孔锆柱撑钛酸盐材料的制备、表征及光催化性能

采用单分子层剥离-重堆积技术将聚合羟基锆离子嵌入到钛酸盐板层间,制得层间距为1.92~2.01nm的介孔钛酸盐柱撑复合材料。X-射线衍射（XRD）、热重-示差扫描热分析（TG-DSC）、扫描/透射电镜（SEM/HR-TEM）和N₂吸附等手段对材料物化性质进行了分析。结果表明,客体锆离子主要以[Zr₄（OH）_16-n（H₂O）_8+n]n⁺（记为Zr₄）的形式存在于主体层间域中,且柱撑体系中n_Zr/n_Ti比越小,越有利于获得层间距和比表面积较大的柱撑材料。紫外光降解亚甲基蓝实验表明,柱撑材料对亚甲基蓝降解率为钛酸盐主体的3.5倍,这与柱撑形成的介孔结构以及主客体间的电子耦合有关;350℃热处理后材料对亚甲基蓝的降解率进一步提高,说明主客体间形成了更有效的欧姆接触。     

介孔锆柱撑钛酸盐材料的制备、表征及光催化性能

采用单分子层剥离-重堆积技术将聚合羟基锆离子嵌入到钛酸盐板层间,制得层间距为1.92~2.01nm的介孔钛酸盐柱撑复合材料。X-射线衍射(XRD)、热重-示差扫描热分析(TG-DSC)、扫描/透射电镜(SEM/HR-TEM)和N2吸附等手段对材料物化性质进行了分析。结果表明,客体锆离子主要以[Zr4(OH)16-n(H2O)8+n]n+(记为Zr4)的形式存在于主体层间域中,且柱撑体系中nZr/nTi比越小,越有利于获得层间距和比表面积较大的柱撑材料。紫外光降解亚甲基蓝实验表明,柱撑材料对亚甲基蓝降解率为钛酸盐主体的3.5倍,这与柱撑形成的介孔结构以及主客体间的电子耦合有关;350℃热处理后材料对亚甲基蓝的降解率进一步提高,说明主客体间形成了更有效的欧姆接触。     

氧化硅柱层状铁钛酸盐的制备

层柱材料（如层柱粘土、金属磷酸盐等）因其有独特的物理化学性质而倍受人们青睐，并其中；层柱金属氧化物是一类近年来才开发的新型层柱材料．由于制备上的困难，迄今所报导的层柱金属氧化物为数甚少，K0.8Ti1.2O4是一个典型的层状金属氧化物，但由于期没有遇水溶胀性，用常规方法无法制备热稳定的无机氧化物柱层状铁钛酸盐．本文通过先将K0.8Ti1.2O4同n-CH3(CH2)5NH3Cl反应得到正已铵离子柱撑的层状铁钛酸盐，然后再与NH2(CH2)3Si(OC2HO)3（以下简称APS）反应，最后将所得产物在空气中焙烧可得新型氧化硅柱层状铁钛酸盐，该新材…     

氯掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土的合成及光催化性能

采用溶胶 凝胶法制备了氯掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土催化剂。 利用XRD、SEM、UV-Vis-DRS、光致发光谱(PLS)、N2吸附-脱附和XPS等测试技术对其进行了表征。 结果表明,该催化剂具有明显的锐钛矿相结构,且氯掺杂与二氧化钛柱撑后,蒙脱土的层间结构没有完全被破坏;氯掺杂拓宽了其光吸收范围,在可见光区吸收增强;其带隙能由3.19 eV减小至3.14 eV;氯以阴离子形式存在于TiO2晶格中。 对硝基苯胺降解实验表明,氯掺杂可显著提高二氧化钛柱撑蒙脱土的光催化活性,氯掺杂量为6%(与钛的摩尔比)的催化剂具有较好光催化活性。     

掺铽TiO2柱撑膨润土复合光催化剂的制备及光催化性能

钛柱撑膨润土;铽;掺杂;光催化活性;五氯酚钠     

CdS柱撑钛铌酸介孔复合材料的制备与光解水制氢活性

以钛铌酸纳米片层为主体,CdS纳米颗粒为客体,通过剥离-重堆积法合成了不同投料比的CdSTiNbO₅介孔复合材料,材料的层间距为1.19nm,比表面积约为93m₂·g^-1.CdSTiNbO₅复合材料表现出良好的光解水制氢活性,当投料比n_CdS/n_HTiNbO5=1:2时,复合材料在模拟太阳光和可见光下的产氢速率分别为231和184μmol·h^-1·g^-1,是CdS的8.6和9.7倍.复合材料光催化活性的提高归因于比表面积的增加和光生载流子的有效分离.     

CdS柱撑钛铌酸介孔复合材料的制备与光解水制氢活性

以钛铌酸纳米片层为主体,CdS纳米颗粒为客体,通过剥离-重堆积法合成了不同投料比的CdS-TiNbO5介孔复合材料,材料的层间距为1.19nm,比表面积约为93m2·g-1。CdS-TiNbO5复合材料表现出良好的光解水制氢活性,当投料比nCdS∶nHTiNbO5=1∶2时,复合材料在模拟太阳光和可见光下的产氢速率分别为231和184μmol·h-1·g-1,是CdS的8.6和9.7倍。复合材料光催化活性的提高归因于比表面积的增加和光生载流子的有效分离。     

高比表面Al2O3柱撑纳米钛酸盐的制备

0引言近年来,柱撑法由于可以调节孔道结构和产物性能而被广泛用于制备高比表面的多孔催化剂及催化剂载体材料[1~3]。柱撑是指在无机层状主体化合物中引入客体聚合物阳离子,经热处理而形成二维多孔材料的过程[4]。以柱撑法在层状钛酸盐层间引入Keggin离子([Al13O4(OH)24(H2O)12]     

铁钛双金属共柱撑膨润土光催化-Fenton降解苯酚

 通过简单的离子交换方法成功合成了铁钛双金属共柱撑膨润土催化剂, 并利用 N2 吸附、X 射线衍射和等离子体发射光谱对所合成的样品进行了表征. 以苯酚为目标污染物, 考察了 pH 值、催化剂的投加量以及双氧水的加入量等对苯酚降解性能的影响. 结果表明, 在中性条件和紫外光照射下, 铁钛双金属柱撑膨润土上苯酚降解率和矿化率都高达 95%, 且铁离子的溶出率始终低于 2 mg/L, 均优于单一铁柱撑膨润土催化剂. 经过五次循环测试, 催化剂均表现出较高的活性. 即使在碱性 (pH = 9.0) 条件下, 反应 180 min 苯酚降解率也高达 70.3%, 表现出较好的酸碱适应性. 并讨论了双金属柱撑土所具有较大的比表面积和较强的表面酸性与活性之间的关系.     

掺铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

铁掺杂;苯酚降解;掺铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能     

钒掺杂介孔二氧化钛的制备及可见光催化性能

以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板, 钛酸四正丁酯为钛源, 偏钒酸铵为掺杂离子前驱体, 通过液晶模板辅助溶胶-凝胶法制备钒掺杂介孔Ti\begin{array}{c}{O_2}_{}\end{array}(VMT), 采用X射线衍射(XRD)、 N₂吸附-脱附分析、 热重-差热分析(TG-DTA)、 X射线光电子能谱(XPS)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)和透射电子显微镜(TEM)等对样品结构进行表征, 选择亚甲基蓝为目标降解物, 对VMT的可见光催化性能进行了研究. 结果表明, 钒掺杂减小了介孔TiO₂(MT)的粒径和光生电子-空穴复合率, 增大了比表面积及Ti³⁺和羟基浓度, 导致VMT比纯MT和P25光催化活性高, 并且钒掺杂使MT带隙能降低, 使其具有很高的可见光催化活性. 最佳的光催化条件为: VMT的浓度为0.83 g/L, MB的浓度为1 mg/L.     

MOFs基材料在光催化CO2还原中的应用

系统总结了金属有机框架(MOFs)基材料在光催化还原CO₂中的最新研究进展, 其中包括MOFs直接作为光催化剂和作为复合光催化2个主要部分, 讨论了MOFs基光催化剂在催化还原CO₂方面展现出的独特优势, 并对MOFs基光催化剂的结构稳定性与CO₂转化效率等问题进行讨论与分析, 对未来发展趋势进行了展望.     

光催化纳米材料的制备与光催化活性

光催化材料作为催化剂能催化降解数千种有毒有害化合物,它条件温和、无毒无害、无二次污染,是非常有发展前途的环保方法。但该法也有缺陷,如需要紫外光照射、对高浓度污染物降解能力差等。本文综述了光催化纳米材料的制备方法,并对提高光催化剂催化活性的修饰方法进行了评述,对光催化材料制备及修饰的发展方向和趋势进行了展望。     

合成云母蒙脱石的交联及其性能的研究

分别用十三铝低聚物和丙胺基三乙氧基硅烷与合成云母蒙脱石交联,制得了柱高分别为0.83和0.86 nm的交联云母蒙脱石Al-CLM和Si-CLM。按Si-O键长估算,硅柱可能由SiO_2的三聚物构成。IR、DTA研究结果表明,在交联蒙脱石焙烧时,因交联而使八面体层中羟基易于脱除。云母蒙脱石交联物的酸性与柱的性质有关。硅交联物的强酸点减少,弱酸点增多,B酸所占份额增加。铝交联物强酸点增加,弱酸点减少,L酸所占份额增大。裂解活性主要与催化剂强酸中心有关。活性衰减速率似受强L酸影响更多。     

Ag+/Ag/ZnO多孔纳米结构纤维材料的制备及可见光催化性能

借助棉花纤维模板, 采用两步法制备了Ag⁺/Ag/ZnO多孔纳米结构纤维材料, 并利用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)等对其进行了表征. 以亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模型反应, 考察了银修饰量(摩尔分数, 0~1.50%)对ZnO纳米结构纤维材料光催化性能的影响. 结果表明, 利用模板辅助的两步法制备了Ag⁺-Ag共修饰的ZnO多孔纳米结构纤维材料Ag⁺/Ag/ZnO, Ag⁺和Ag通过改变ZnO的晶胞结构、 光吸收特性及形貌等影响其光催化性能; 在可见光条件下, Ag⁺/Ag/ZnO的催化性能优于纯ZnO, 且与修饰量有关.     

Fe掺杂g-C_3N_4的制备及其可见光催化性能

以硝酸铁和三聚氰胺为原料制备不同含铁量的Fe掺杂石墨氮化碳(g-C3N4).采用X射线衍射光谱(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、荧光(PL)光谱、X光电子能谱(XPS)等分析手段对制备的催化剂进行了表征.结果表明,铁以离子形式镶嵌在gC3N4的结构单元中,影响了g-C3N4的能带结构,增加了g-C3N4对可见光的吸收,降低了光生电子-空穴对的复合几率.以染料罗丹明B的降解为探针反应系统研究了不同含铁量对g-C3N4在可见光下催化性能的影响.结果表明,m(Fe)/m(g-C3N4)=0.14%时,制备的Fe掺杂g-C3N4表现出最佳的光催化性能,120 min内罗丹明B的降解率高达99.7%,速率常数达到0.026 min-1,是纯g-C3N4的3.2倍.以叔丁醇、对苯醌、乙二胺四乙酸二钠为自由基(·OH)、自由基(O2-·)和空穴(h+VB)的捕获剂,研究了光催化反应机理.     

ZnO/ZnSe复合纳米结构的制备及可见光光催化性能

通过热水解法, 以氧化锌为模板, 成功制备出形貌均一的ZnO/ZnSe复合纳米结构. 为了对比不同O/Se比对光催化性能的影响, 保持其它反应参数不变, 调节还原剂水合肼的用量, 得到不同硒化程度的ZnO/ZnSe复合纳米结构. 采用场发射扫描电子显微镜、 X射线衍射仪和透射电子显微镜对样品的形貌及结构进行了表征, 通过测试该复合结构对亚甲基蓝的可见光催化降解评估了其光催化效率. 结果表明, 与纯ZnO比, ZnO/ZnSe复合结构在可见光区域和紫外光区域的光吸收范围变宽, 显示出较高的光催化效率. 原因在于ZnSe导带上的电子在扩散势能的作用下迁移到ZnO的导带上, 而空穴仍保留在ZnSe价带, 这样有助于光生电子和空穴对的分离, 降低其复合机率, 从而提高ZnO的光催化效率.     

Au/TiO_2/MoS_2等离子体复合光催化剂的制备及其增强光催化产氢活性

采用尿素沉积法制备了Au/Ti O_2/Mo S_2等离子体复合光催化剂。通过光催化产氢实验,在10%(φ,体积分数)甘油水溶液为牺牲剂条件下,研究了不同Mo S_2含量、Au固载2%(w,质量分数)时,Au/Ti O_2/Mo S_2(ATM)复合样品的光催化产氢活性。结果表明,当Mo S_2含量为0.1%(w)时,复合样品ATM0.1显示出最高的光催化产氢活性,其产氢速率达到708.85μmol·h~(-1),是Ti O_2/Mo S_2(TM)两相复合样品中光催化活性最高样品TM6.0产氢速率的11倍。三相复合样品显示增强光催化产氢活性主要是由于吸附在Ti O_2/Mo S_2层状复合材料上的Au纳米颗粒具有表面等离子共振效应,能强烈吸收波长范围550–560 nm的可见光,诱导产生光生电子,金纳米颗粒上的电子受到激发后转移到Ti O_2导带上,Ti O_2导带上的电子传递给片状Mo S_2,最终在Mo S_2上催化氢气产生。     

Fe掺杂g-C3N4的制备及其可见光催化性能

以硝酸铁和三聚氰胺为原料制备不同含铁量的Fe 掺杂石墨氮化碳（g-C₃N₄）. 采用X 射线衍射光谱（XRD）、紫外-可见（UV-Vis）光谱、傅里叶变换红外（FT-IR）光谱、电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES）、荧光（PL）光谱、X光电子能谱（XPS）等分析手段对制备的催化剂进行了表征. 结果表明,铁以离子形式镶嵌在g-C₃N₄的结构单元中,影响了g-C₃N₄的能带结构,增加了g-C₃N₄对可见光的吸收,降低了光生电子-空穴对的复合几率. 以染料罗丹明B的降解为探针反应系统研究了不同含铁量对g-C₃N₄在可见光下催化性能的影响. 结果表明,m（Fe）/m（g-C₃N₄）=0.14%时,制备的Fe 掺杂g-C₃N₄表现出最佳的光催化性能,120 min 内罗丹明B的降解率高达99.7%,速率常数达到0.026 min^-1,是纯g-C₃N₄的3.2 倍. 以叔丁醇、对苯醌、乙二胺四乙酸二钠为自由基（·OH）、自由基（O₂^-·）和空穴（h_VB⁺）的捕获剂,研究了光催化反应机理.