含Ce水滑石基复合氧化物对混合染料的光催化性能

将具有光催化活性的CeO₂和锌锡水滑石进行复合,经焙烧得到光催化性能较高的CeO₂/ZnO/SnO₂复合氧化物。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射图谱(UV-Vis DRS)技术对样品的晶体结构、表面形貌和光学性能进行表征,并利用密度泛函理论(DFT)计算样品的态密度,分析其电子能态结构。以甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的混合溶液(C_MO:C_MB=1:1)模拟染料废水,研究CeO₂含量和焙烧温度对复合氧化物光催化降解混合染料的影响。结果表明:随着CeO₂含量和焙烧温度的增加,复合氧化物的结晶度及对MO和MB的光催化活性得到增强;同时,复合氧化物对混合染料中MO的降解率优于MB。其中CeO₂含量为20%,焙烧温度为700℃时的复合氧化物表现出最佳的光催化性能,对混合染料中MO和MB的降解率分别达到96.7%和95.0%。结合实验结果和理论计算,推测了混合染料中MO和MB的降解路径。     

无机氧化物复合纳米材料的制备、表征及其对蓝色染料光催化降解的探讨

采用化学共沉淀法合成Fe0.6Cr0.4/Bi7MnO12.5复合纳米材料，用透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射分析（XRD）、红外光谱（FTIR）等手段对材料进行表征，用Na2CO3溶液浸渍复合纳米晶作为催化剂，对蓝色染料进行光催化降解探讨。     

含Cu水滑石的结构与光催化性能

采用双滴共沉淀法合成出不同投料摩尔比的碳酸根型水滑石, 并用X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等对其进行表征, 研究了其结构和性质. 通过考察水滑石层板中金属阳离子比例和种类的变化对光催化的影响, 发现掺入合适比例的Cu阳离子可使水滑石(LDH)的光催化活性有所提高. 同时用n(Cu):n(Mg):n(Al)=2:1:1的LDH对50 mL初始浓度为10 μmol/L的罗丹明B(RhB)溶液进行光催化实验, 发现在13 ℃(通循环水)、 pH=7.84的条件下, 150 mg LDHs对罗丹明B的降解率达到85.2%, 并且光催化降解量所占比重在50%以上. 此外, 探讨了光催化过程的动力学和光催化降解机理, 发现光催化降解过程符合准二级动力学方程.     

基于水滑石的Zn-Cr-Cu复合金属氧化物的制备及其对罗丹明B的光催化降解性能

采用共沉淀法一步组装获得席夫碱铜(Ⅱ)插层的Zn-Cr水滑石(ZnCr-SBCu-LDHs),再经500℃高温焙烧制得新颖的Zn-CrCu复合金属氧化物(ZnCr-SBCu-LDO)光催化材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射图谱(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)对催化材料的结构和性质进行分析表征。以较难被水滑石吸附的阳离子型染料罗丹明B(RhB)作为模型,研究材料的光催化活性,考察材料用量、RhB溶液的初始pH值、温度以及H_2O_2初始浓度等对光催化活性的影响。结果发现:ZnCr-SBCu-LDO具有优异的光催化活性,在初始pH值为7.40、温度为25℃以及H_2O_2初始浓度10 mmol·L~(-1)的条件下,光照4 h后,1 g·L~(-1)的催化材料对5 mg·L~(-1)的RhB溶液的降解效率可达98.68%。此外,进一步对催化剂的再生能力进行了研究,并初步探讨了光催化降解的机理。     

光催化降解染料ZnO催化剂的性能

光催化法是20世纪70年代发展起来的新型水处理技术，即以某些半导体材料为催化剂，利用光催化法来降解环境污染物。该方法工艺简单，成本较低，在常温下能使大多数不能或难于生物降解的有毒有机物彻底氧化分解。近年来研究最多的是TiO2，由于其带隙较宽(3．2eV)，只能吸收波长λ≤387nm的紫外光，因此研制新型光催化剂仍是重要课题。     

钙钛矿型复合氧化物光催化研究进展

扼要叙述了钙钛矿型复合氧化物(ABO3)作为光催化剂的研究进展。包括结构,机理,制备,改性和研究现状。强调了结构与性能之间的关系并对其研究方向提出了自己的见解。     

水溶性染料在LaCoO3体系中的光催化降解

采用柠檬酸络合法合成了粒径为20－30nm和LsCoO3复合氧化物，并以其为光催化剂在荧光汞灯及太阳光照射下进行不同结构水溶性染料的降解脱色实验，结果表明，LaCoO3在较强的光催化活性，LaCoO3有较强的光催化活性，经光声光谱，XPS等测试分析知其活性主要与Co^3 离子的d电子结构、Co-O结合能及表面氧空位等因素有关。     

铋铁复合氧化物光催化材料的制备及其性能研究

采用共沉淀法制备了一系列铋铁复合氧化物光催化剂,并以可见光降解甲基橙为模型反应,研究其在可见光照射下降解甲基橙的光催化性能。详细考察了p H值、铋铁摩尔比、煅烧温度等对其光催化性能的影响。在优化条件下,铋铁摩尔比为2∶1、p H=3~4时制备出的样品具有较好的光催化性能,甲基橙的降解率可达到91.95%。     

镍镧复合氧化物的制备及光催化性能

镍镧复合氧化物的制备及光催化性能;活性染料     

LaFe1-xCuxO3光催化降解水溶性染料的活性

采用柠檬酸法合成了钙钛矿型复合氧化物催化剂LaFeO3,并按不同比例进行掺杂,制备了LaFe1-xCuxO3(x=0.01～0.09)系列样品.以高压荧光汞灯为光源,测定了该系列样品对酸性红3B等水溶性染料的光催化降解活性.采用红外、紫外、光声光谱及正电子寿命谱等技术分析了催化剂的光催化性能及掺杂对活性的影响.结果表明,掺杂后LaFeO3的光催化活性明显提高,这主要与B离子的d电子结构有关.     

氧化锌/镁铝复合氧化物的制备及光催化性能

将镁铝层状双氢氧化物分散在锌盐与尿素的混合液中,加热使尿素水解、锌离子沉淀,经洗涤、干燥、煅烧,再用碳酸钠溶液浸渍、煅烧,得到还原后的氧化锌/镁铝复合氧化物。用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、氮等温吸附和傅里叶红外光谱(FTIR)等方法对所制备的氧化锌/镁铝复合氧化物的结构和性能进行了表征。以酸性红G为模型污染物评价了其去除效率及光催化活性。碳酸钠还原处理过的氧化锌/镁铝复合氧化物结构发生了改变,氧化锌的晶粒变小,复合氧化物变成了片状结构,其对酸性红G的去除效率也明显提高,质量比为2∶1的氧化锌/镁铝复合物经还原后表现出了良好的光催化活性。     

ZnO/RGO复合材料的结构及其光催化性能研究

本实验以ZnSO₄和氧化石墨(Graphite Oxide,GO)原料,在低温环境下(60 ℃)制备了层状ZnO/RGO(ZnO/Reduced Graphite Oxide)复合材料。通过对ZnO/RGO复合材料进行XRD、FTIR、XPS和FE-SEM等测试,表征了产物的晶相结构、界面状况及微观形貌特征。氧化石墨在与ZnO的复合反应过程中其活性基团消失或减弱,氧化石墨自身被还原为一种类石墨物质(Reduced GO,RGO);GO的预处理过程对产物的形貌有较大影响,采用稀碱溶液对石墨的剥离处理有利于产物的层状结构形成。本文还以甲基橙为目标降解物,考察了不同条件下所得催化剂的紫外光催化性能。研究表明,ZnO/RGO纳米复合材料大大提高了ZnO紫外光催化活性。光致发光谱(PL)显示,ZnO/RGO复合材料的荧光发射峰强度比纯ZnO有较大降低,说明ZnO的光激发电子在氧化石墨的还原产物RGO和ZnO纳米颗粒之间存在界面电子转移效应,因而抑制了ZnO中光生电子-空穴对的复合,从而提高了ZnO的光催化性能。     

含水Mg3Al-LDH-Cl的电子结构与成键特征

建立了Mg₃Al-LDH-Cl-nH₂O (n＝0～2)双层周期性计算模型. 选用密度泛函理论-赝势平面波法CASTEP, 从原子轨道布居、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)等方面, 计算研究了含层间水情况下体系的电子结构及成键特征, 并探求了层间水分子含量及水分子的电子屏蔽效应对Mg₃Al-LDH-Cl-nH₂O材料电子结构的影响. 结果表明体系层板上 M—O同时具有共价键与离子键两种特征, 主客体之间以静电作用为主, 而层间客体之间的相互作用以氢键作用为主. 层间H₂O的电子屏蔽作用主要表现为对层间阴离子的影响以及对层板上二价金属阳离子的影响. 主体层板的电价成分和层间域的共价成分均随着水分子数目的增加而增加.     

Photocatalytic Conversion of CO(2) in Water over Layered Double Hydroxides

Have a bit of bubbly: Significant amounts of CO and O(2) gas are evolved in the photocatalytic conversion of CO(2) over layered double hydroxides (LDHs) in water. A simple mixture of the same metal hydroxides, which has the same constituent elements of the LDH, shows low activity for CO and O(2) evolution. Dissolved CO(2) gas was shown to be the source of carbon in the reaction over LDHs in water.     

宽带隙p区金属氧化物/氢氧化物对苯的光催化降解(英文)

苯具有高毒性和致病性,是空气中常见的一种挥发性有机污染物,对健康和环境危害大.以TiO2为代表的半导体光催化氧化技术是一种理想的环境治理技术,已广泛应用于一般室内挥发性有机物(VOCs)的去除.然而在处理苯等难降解有机污染物时,由于在催化剂表面生成难被降解的聚合物中间产物,往往导致TiO2光催化剂的失活.开发可在常温下使用的降解苯系污染物的高效光催化剂对于推广光催化技术在苯污染治理中的应用具有重大的意义.最近我们研究所开发出一系列宽带隙p区金属氧化物/氢氧化物光催化剂,它们对苯系污染物的光催化降解显示出很好的活性和稳定性,是一类极具应用前景的降解苯系污染物的新型光催化剂.在这篇文章中,我们总结这类宽带隙p区金属氧化物/氢氧化物光催化剂的制备及其光催化降解苯的活性,对其不同于TiO2的光催化机理,及其结构和光催化性能之间的关系进行初步的探讨.     

烧绿石型复合氧化物的结构、制备及其光催化性能

本文系统介绍了烧绿石型复合氧化物的结构特点;综述了近年来国内外烧绿石型复合氧化物的制备方法及其影响因素;总结了这类材料在光催化降解有机物和光催化分解水方面的研究进展,探讨了光催化反应机理及影响光催化活性的因素;分析了烧绿石型复合氧化物的应用前景,并展望了今后研究的发展方向。     

层状K-Fe-Ti金属氧化物上光催化分解水制氢

 采用高温固相反应法合成了层状K-Fe-Ti金属氧化物催化剂,用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外-可见漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征,并通过光催化分解水制氢反应对催化剂的活性进行了评价. 结果表明,合成原料中K+的含量和固相反应温度都会影响催化剂的晶相结构; 催化剂中八面体配位的Fe3+使其具有显著的可见光吸收特性,但增加合成原料中Fe3+的量仅增加孤立的Fe2O3物种; 在草酸的偶合作用下,正交晶相的催化剂光催化分解水的产氢速率高于四方晶相的催化剂,但后者的产氢速率稳定性高于前者.     

Vesicles Formation Induced by Layered Double Hydroxides in Mixture of Lauryl Sulfonate Betaine and Sodium Dodecyl Benzenesulfonate

This paper reports that structurally positively charged layered double hydroxides (LDHs) nanoparticles induce the vesicle formation in a mixture of a zwitterionic surfactant, lauryl sulfonate betaine (LSB), and an anionic surfactant, sodium dodecyl benzenesulfonate (SDBS). The existence of vesicles was demonstrated by negative‐staining (NS‐TEM) and freeze‐fracture (FF‐TEM) transmission electron microscopy and confocal laser scanning microscopy (CLSM). The size of vesicles increased with the increase of volume ratio (Q) of Mg₃Al‐LDHs sol to the SDBS/LSB solution. A new composite of LDHs nanoparticles encapsulated in vesicles was formed. A possible mechanism of LDHs‐induced vesicle formation was suggested. The positive charged LDHs surface attracted negatively charged micelles or free amphiphilic molecules, which facilitated their aggregation into a bilayer membrane. The bilayer membranes could be closed to form vesicles that have LDHs particles encapsulated. It was also found that an adsorbed compound layer of LSB and SDBS micelles or molecules on the LDHs surface played a key role in the vesicle formation.