反应时间对钨酸铋材料形貌及其可见光催化性能的影响

采用水热法在不同反应时间下制备了钨酸铋(Bi2WO6)碟状结构的光催化剂,对Bi2WO6的晶体结构、组成成分、形貌、光吸收特性和可见光催化活性等进行了表征.结果表明,反应时间影响Bi2WO6样品的形貌.水热反应6h时,Bi2WO6样品处于非晶态,随着反应时间的增加,Bi2WO6由二维盘状结构逐渐堆积成三维碟状结构,水热反应48 h后可形成完整的微米碟.180℃水热反应48 h后制备出的Bi2WO6纳米材料具有较高的羟基自由基生成速率和较强的可见光催化活性,反应时间过长或者过短都不利于Bi2WO6可见光催化性能的提高.同时分析了不同Bi2WO6样品的可见光催化效率存在差异的原因,并且提出了不同反应时间下Bi2WO6材料的微观生长机理.     

不同磷源制备磷酸铋及其光催化性能研究

三种不同磷源在超声作用下制备磷酸铋,磷酸氢二钠为磷源制备棒状磷酸铋,咪唑磷酸盐离子液为磷源制备梭状磷酸铋,三乙烯四胺磷酸盐离子液为磷源制备颗粒状磷酸铋.XRD表征分析表明三乙烯四胺磷酸离子液为磷源制备的磷酸铋衍射峰最高,咪唑磷酸盐离子液制备磷酸铋次之,磷酸二氢钠制备的磷酸铋衍射峰最低.紫外-可见分析表明离子液中合成的磷酸铋向低波数发生移动.BET分析表明在磷酸二氢钠、咪唑磷酸盐、三乙烯四胺磷酸盐中合成的磷酸铋的比表面积分别为3.9472 m2/g,11.548 m2/g和24.063 m2/g.三种磷酸铋在紫外光下对亚甲基蓝匀有光催化作用,其中三乙烯四胺磷酸盐离子液为磷源制备的磷酸铋光催化性能最佳,同时考察了三乙基四胺磷酸盐离子液制备磷酸铋以及光催化的条件.     

水热法制备二氧化锡/钨酸铋复合光催化材料及其催化活性研究

本文用水热法制备了正交晶系的纳米球状结构的二氧化锡和正交晶系的由片状聚集成球状结构的钨酸铋,并且对二者进行了复合,制备出了二氧化锡/钨酸铋复合光催化材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试仪(BET)、紫外可见分光光度计等技术对复合样品的结构、形貌、比表面积、孔容孔径和光学性质进行了表征。用碘钨灯模拟太阳光,分别以二氧化锡、钨酸铋和二氧化锡/钨酸铋复合材料为催化剂降解罗丹明B(RhB),研究所制备的二氧化锡/钨酸铋复合材料的光催化活性。光催化90 min时二氧化锡、钨酸铋和二氧化锡/钨酸铋对罗丹明B的降解率分别是9%、22%和30%。实验结果表明,在可见光下,二氧化锡/钨酸铋复合材料的光催化活性要高于单一的二氧化锡和钨酸铋。     

三维分级花球结构Bi2WO6的制备及其光催化性能研究

以L-赖氨酸为模板剂,采用水热法成功制备出三维分级花球结构Bi2WO6光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试方法对所制备样品进行了表征.研究了水热反应过中反应温度、时间及L-赖氨酸添加量等因素对样品形貌的影响,提出三维分级花球结构Bi2 WO6的可能形成机理.此外,以罗丹明B溶液为模拟染料废水,在模拟太阳光照射下考察了样品的光催化活性,结果表明:以L-赖氨酸为模板剂所制备的花球形Bi2WO6 (L-BWO)具有较高的光催化活性,与不添加模板剂情况下所制备的片状Bi2WO6 (BWO)相比,L-BWO光催化剂的降解效率约是BWO的1.5倍.     

水热法制备铁酸铋及光催化性能研究

以金属硝酸盐、硝酸、氢氧化钠和去离子水为原料,采用水热合成法来制备铁酸铋.研究了水热温度、pH值、水热反应时间对合成反应的影响,并采用X射线衍射、扫描电镜、热重分析仪、振动样品磁强计等手段对制备的铁酸铋纳米粉体的相结构、微观形貌进行了表征.结果表明,水热产物和形貌依赖于水热反应条件,通过水热反应条件的调控,制备出平均粒径在300hm左右的BiFeO3纳米颗粒.最后,以甲基橙为目标降解物,研究了BiFeO3纳米颗粒在可见光下的光催化性能.光催化实验显示制备的铁酸铋纳米颗粒在可见光下具有良好的光催化活性.     

不同酸性助剂水热合成钨酸铋的制备及光催化性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O、Na2WO4·2H2O为原料,NaOH为矿化剂,采用水热法合成Bi2WO6纳米晶体,并使用XRD、SEM、TEM、DRS和低温氮吸附等手段对样品进行表征,考察了其可见光降解RhB的催化性能,分析了不同酸性助剂CH3 COOH和HNO3对水热法合成Bi2WO6光催化剂的影响.实验结果表明,不同酸性助剂对Bi2WO6样品的形貌和可见光催化活性均有较大影响.HNO3的添加抑制了花状微球的形成,使Bi2WO6样品的紫外-可见光吸收边发生红移,比表面积增大.光催化测试结果表明,以HNO3为酸性助剂时所制备样品的光催化活性最高,添加CH3COOH则相对降低.     

钼酸铋基光催化材料的研究进展

近年来,钼酸铋基光催化剂以其优良的特性拓宽了光催化领域的研究,催化剂的制备与应用一直是研究者的关注热点.重点介绍了Bi2 MoO6的晶体结构、制备方法、形貌及其光催化性能,对比了常见制备方法的优缺点,综述了国内外研究者在改性钼酸铋基光催化材料方面所做的工作,得出在可见光响应下具有高催化活性和高稳定性的钼酸铋基光催化材料将是下一步研究的主要方向.     

蛋挞状Bi_2WO_6催化剂的制备及其光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO3·2H2O为原料,CTAB为结构导向剂,在混合溶剂热法条件下合成了由纳米片组成的蛋挞状Bi2WO6晶体的新颖结构。采用XRD、FESEM、HRTEM、Raman、BET、UV-DRS等对产品进行表征。结果表明,产物为正交晶系钨铋矿型结构的蛋挞状Bi2WO6晶体,结晶度良好,其直径约为0.5~1μm。相比未添加CTAB制备的片状Bi2WO6颗粒,蛋挞状Bi2WO6样品的拉曼光特征峰、紫外-可见光吸收边发生红移,其能带隙减小至2.48 eV,比表面积增大。可见光催化降解甲基橙溶液的结果表明,蛋挞状Bi2WO6光催化效率高,可见光或太阳光照射15 min、浓度为10 mg·L-1甲基橙溶液的脱色率为100%,COD去除率为98.2%,循环使用5次之后其光催化活性并没有明显降低。     

钨酸铋钠晶体电子结构的理论模拟

应用嵌入分子团簇的相对论密度泛函理论和离散变分(DVM)计算程序,对Na、Bi两种不同占位状态钨酸铋钠晶体的电子结构进行了理论计算.经计算,(Bi4Na4W5O20)6+团簇的禁带宽度为4.1eV,与实际晶体的禁带宽度相符;导带底主要是W5d轨道与Bi6p1/2轨道,而价带顶则主要由O2p轨道组成;Bi轨道能级受Na、Bi离子占位因素影响较大.     

pH值对水热合成磷酸铋的光催化性能的影响

利用水热法通过调节溶液的pH值合成了不同物相和形貌的磷酸铋.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了物相和形貌表征,并以10 mg·L-1的亚甲基蓝溶液为目标降解物,对材料的光催化降解性能进行了评价.结果表明:前驱物溶液的pH值对磷酸铋的形貌、物相和光催化性能都有较大影响.前驱物溶液pH值为1.3时制得的磷酸铋的光催化性能最高,室温汞灯照射20 min,亚甲基蓝的降解率可达到99.61;.     

不同形貌钛酸钡纳米晶体的光催化性能研究

采用水热法,分别利用聚乙二醇200(PEG200)和乙醇的调控作用,合成了十二面体和立方块两种不同形貌的钛酸钡(BaTiO3,BTO)纳米晶体,两种晶体分别具有(110)和(100)不同的晶面.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及UV-Vis漫反射光谱对BTO纳米晶体进行表征分析,结果显示十二面体BTO纳米晶体具有较小的粒径,较大的表面活性;而立方块BTO纳米晶体具有较大的粒径,较小的表面活性.在相同条件下对甲基橙进行光催化降解实验,十二面体BTO纳米晶体显示出优于立方块BTO纳米晶体的催化性能.光催化动力学理论模拟结果进一步证实了上述实验结果.     

辅助剂对合成WO3纳米棒形貌和光吸收特性的影响

以六氯化钨为原料,以乙二醇、尿素为辅助剂,在酸性反应体系通过醇热法合成了纳米氧化钨.利用XRD、SEM对产物进行了表征,结果表明:控制乙二醇及尿素的加入量,可获得不同形貌的纳米氧化钨.对不同条件下合成的WO3进行紫外可见光光谱分析可知,当反应体系加入乙二醇和尿素,纳米氧化钨的紫外吸收不同程度的减弱,单独加入乙二醇吸收峰发生蓝移,两者同时加入时吸收峰也发生蓝移.     

硅藻土/纳米氧化锌/氧化石墨烯复合光催化材料的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶与负压负载法结合,以硝酸锌为前驱物,无水乙醇为溶剂,聚乙二醇为分散剂,硅藻土为载体,制备硅藻土/纳米氧化锌,并与Hummers法制得的氧化石墨烯进行复合,得到硅藻土/纳米氧化锌/氧化石墨烯复合光催化材料,通过SEM、XRD、BET、IR对样品进行了表征分析,研究了硅藻土/纳米氧化锌/氧化石墨烯复合光催化材料的结构、形貌、孔径分布情况,氧化石墨烯的引入对光催化性能的影响.结果表明:硅藻土对纳米氧化锌的负载,采用负压负载方法优于普通负载方法,氧化石墨烯的质量分数为5;时,硅藻土/纳米氧化锌/氧化石墨烯复合光催化材料的2 h的光降解率达到最大值88.7;,比同时间的纯纳米氧化锌高出63;,比硅藻土高出83.3;.     

Li2 CO3-Y3+共掺杂TiO2纳米材料的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Y3+-TiO2纳米粒子,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-vis)等仪器对样品的物化性质进行了表征.以对亚甲基蓝为目标降解物,考查了Y3+掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响.实验结果表明,掺杂浓度摩尔比为0.03的Y3+有利于提升TiO2光催化活性,能有效提高对亚甲基蓝的光催化降解效率.对TiO2纳米粒子进行了Y3+和Li2 CO3共掺杂,Li2 CO3共掺Y3+-TiO2相比于Y3+-TiO2对亚甲基蓝的光催化降解效率有了进一步的提升,同时对相关机理进行了详细的论证,推测Li2 CO3在本研究中起到空穴补偿剂而不是电荷补偿剂的作用.     

微乳液法制备不同形貌低维硒化锌纳米晶

利用微乳液法,实现了多晶硒化锌纳米空心球、单晶硒化锌纳米棒以及ZnSe量子点的低温合成.通过调整Triton X-100/环己烷/水体系中表面活性剂Triton X-100的浓度分别制备出直径在120 nm左右,壁厚在6nm左右的ZnSe多晶纳米空心球体、长度达1μm的单晶纳米棒和直径位于4～6nm的ZnSe量子点.紫外可见吸收光谱显示不同形貌ZnSe纳米结构的吸收特征具有较大的差别.     

不同形貌的纳米氧化锌粉的光学性能研究

本文采用水热和溶剂热法制备了粒状、棒状、片状、管状纳米氧化锌粉体,并对四种不同形貌的氧化锌粉的光学性能进行了对比研究.结果表明:氧化锌纳米粒,纳米片和纳米管在200~400 nm区域的反射率均低于8;,而氧化锌纳米棒在200~400 nm区域的反射率大约为18;.氧化锌纳米管对甲基橙的光催化降解效果最好,在距离30 cm 的30 W紫外灯条件下进行照射,8 h完全降解,而氧化锌纳米棒对甲基橙的光催化降解效果最差,在相同的实验条件下,氧化锌纳米棒的降解率仅为70;.     

水热法合成磷酸铋纳米棒及其光催化活性研究

采用水热法对磷酸铋的合成工艺进行探索,并以亚甲基蓝(MB)为探针研究了磷酸铋在紫外光照条件下的光催化性能.通过对制得的磷酸铋粉末进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)表征.研究发现反应的保温温度、反应的时间、反应环境的pH值会影响磷酸铋的降解性能以及磷酸铋的形貌.磷酸铋对亚甲基蓝的降解率随水热合成的保温温度的提高而先增大后减小,其中170℃时磷酸铋的形貌为规则的纳米棒状,降解性能最好达67.1;.反应时间为3h增加到24 h时,磷酸铋对亚甲基蓝的降解率逐渐增大,从24 h增加到72 h时磷酸铋对亚甲基蓝的降解率逐渐降低,反应时间为24h磷酸铋对亚甲基蓝的降解率最高,形貌最规则.反应环境的pH值越小,磷酸铋的降解性能越高,形貌呈现规则的纳米棒状,结晶度越高,当反应环境pH=1时磷酸铋的降解率为99.9;.     

超声辅助热回流法制备钒酸铋及其性能研究

以硝酸铋和偏钒酸铵为反应物,采用超声辅助热回流的方法成功制备出了单斜白钨矿结构的钒酸铋(BiVO4)光催化剂.利用X射线衍射、透射电镜、比表面积、X射线光电子能谱等手段对催化剂进行了表征.同时,以可见光(400 nm<λ<580 nm)为光源,有机染料亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,考察了其光催化性能.结果表明,采用超声辅助热回流法制备的BiVO4光催化剂主要由纳米片组成,大小在200～800 nm之间,纳米片沿着(040)晶面优势生长.光降解MB的实验结果显示,制备的BiVO4纳米片具有良好的可见光催化性能,经可见光照射5 h后,MB的降解率约为75;.     

硅藻土/TiO2/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究

本文以硅藻土为载体,硫酸氧钛为前驱体,在硅藻土表面原位水解形成二氧化钛纳米颗粒,后经氧化石墨烯修饰改性,得到硅藻土/TiO2/氧化石墨烯三元复合光催化材料.通过SEM、XRD、XPS、IR对样品的晶体结构、形貌及元素形态等进行了表征,研究了复合催化剂对罗丹明B溶液的光催化降解性能.结果表明,硅藻土/TiO2/氧化石墨烯三元复合材料在2 h的光降解率高达99;,比同时间的硅藻土/TiO2二元复合材料高出10;,比硅藻土高出73;,硅藻土作为载体有效的避免了二氧化钛颗粒的团聚,同时氧化石墨烯的高导电性能有效分离光生载流子,从而提高TiO2的光催化活性和反应效率.     

硫化铋纳米管的制备及性能研究

以NaBiS2为前驱物采用水热法合成了硫化铋纳米管,运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)、荧光分光光度计(PL)等检测手段对样品进行表征.结果表明制备的Bi2S3为正交相纳米晶,产物形貌受到反应物比例、温度、时间等因素影响,Bi2S3纳米管的形成是固体-溶液-固体转化过程.紫外-可见-近红外吸收光谱表明Bi2S3纳米管对900nm以下的光有较强的吸收,当激发波长为519 nm时,Bi2S3纳米管在778 nm处有一个较强的荧光发射峰.