曙红-碳纳米管-CuO/CoO体系的光催化还原水制氢性能

构建了曙红-碳纳米管-CuO/CoO光催化体系(Eosin Y-MWNTs-CuO/CoO),并利用三乙醇胺作为牺牲剂考察了其可见光催化还原水制氢性能。结果表明,Eosin Y-MWNTs-CuO/CoO是一个高效的可见光催化剂,其光催化还原水析氢的速率可达403.1μmol.g-1.h-1。同时,还研究了溶液pH值、CuO/CoO负载量等因素对光催化体系活性的影响,并对Eosin Y-MWNTs-CuO/CoO的光催化机制进行了初步探讨。     

SiO2/曙红Y-Pt体系可见光催化分解水制氢研究

光催化分解水制氢是可再生能源的重要问题之一[1].现已发现,许多半导体都具有受光激发后还原水放氢的活性,如TiO2,SrTiO3,CdS等[1~4],一些复合氧化物也具有良好光催化分解水制氢活性[5~7].虽然光催化分解水制氢取得了巨大的进步,但是仍面临着一些亟待解决的问题,如通常稳定的半导体材料TiO2和Ta2O5,仅对占太阳光谱约5%的紫外光敏感;而对可见光敏感的半导体材料,如CdS又不稳定,在反应过程中会发生光腐蚀.掺杂和敏化稳定的宽禁带半导体使其对可见光敏感成为一个重要的努力方向.重大的突破出现在1991年,Gratzel等利用Ru染料敏化TiO2电池…     

以葡萄糖为电子给体光催化还原水制氢的研究

以葡萄糖为电子给体,研究了在M/TiO2(M=Pt,Pd,Au,Rh)催化剂上光催化还原水生成氢气的反应.重点考察了体系(或溶液)中溶解的气体和溶液的pH值对析氢速率的影响.实验结果表明,四种催化剂均能够有效地催化以葡萄糖为电子给体的光催化还原水制氢反应.溶液中溶解的一氧化碳和氧气对放氢反应有负面影响,析氢的最佳pH值约为5.本文还对可能的氧化反应机理进行了讨论,葡萄糖很可能经葡萄糖醛酸被氧化.     

染料敏化光催化还原水制氢

光敏化效应最早可追溯到大约170年前.早在1839年,Becquerel等人将氧化铜或卤化银涂在金属电极上,他们发现该电极在可见光照射下能够产生光电压[1].1887年,Vienna大学的Moser教授等人在卤化银电极上涂上染料赤藓红(erythrosine)的实验结果进一步证实了染料的光敏化效应[2].然而,直到德国科学家Tributsch等人在20世纪60年代阐释了染料吸附在半导体上并在一定条件下产生电流的机理,这一现象才引起广泛关注[3,4].     

Eosin Y/Pt/SiO2催化剂光催化还原水制氢

构建了具有较高可见光还原水制氢性能的Eosin Y/Pt/SiO₂催化体系, 详细考察了二氧化硅性质、曙红Y与二氧化硅的混合方式以及光照强度等因素对光敏化催化剂制氢性能的影响. 实验结果表明: 二氧化硅的比表面积增大, 析氢速率随之提高; 光照强度过高或过低都不利于提高光量子效率; 与曙红Y浸渍法吸附在二氧化硅表面制备的催化剂相比, 原位物理混合制备的催化剂光敏化析氢速率和稳定性均有显著提高.     

CNT/Fe-Ni/TiO_2/ZnO阵列修饰Ni阳极的制备及光催化制氢性能

采用层层自组装方法在Ni片阳极上构建TiO2/Zn O纳米棒阵列,以二氧化钛前驱体溶胶中掺杂的铁和镍为催化剂,通过气相沉积法在TiO2/Zn O纳米棒阵列间原位生长碳纳米管(CNTs),得到CNT/Fe-Ni/TiO2/Zn O复合光催化剂修饰的光活性Ni片阳极.以碱性电解池为基础,用紫外线辐照修饰的Ni阳极实现光催化和电解水的有机耦合制氢过程.通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)和电化学阻抗谱(EIS)对CNT/Fe-Ni/TiO2/Zn O复合膜光催化剂的结构进行了表征,并测试了其光催化辅助电解水制氢(WEAP)活性.结果表明,生长了碳纳米管的光催化复合膜CNT/Fe-Ni/TiO2/Zn O修饰的Ni阳极的产氢速率分别比Fe-Ni/TiO2/Zn O修饰的Ni阳极和纯Ni片提高了93.7%和533.0%.     

曙红-中性红荧光能量转移抑制法测定肝素

在pH 6.65的Britton-Robinson (B-R)缓冲溶液中, 酸性染料曙红(EY)与碱性染料中性红(NR)之间由于静电吸引而能够发生有效的能量转移, 使得能量受体NR荧光增强, 同时能量给体EY的荧光猝灭. 而肝素的加入对该荧光体系间的能量转移产生了明显的抑制作用, 随肝素量的增加EY荧光依次增强, 由此建立了测定微量肝素的新方法. 结果表明, 肝素在0.1～2.0 mg/L范围内与EY的荧光增强程度呈良好的线性关系. 方法检出限0.071 mg/L, 用于肝素钠注射液中肝素钠效价的测定, 6次平行测定相对标准偏差1.4%～3.6%, 回收率95.2%～105.3%.     

纳米金-曙红Y体系荧光增强法检测异烟肼

基于异烟肼对纳米金-曙红Y体系的荧光增强作用,通过测定加入异烟肼前后体系荧光信号变化与异烟肼含量的关系,建立测定异烟肼的荧光分析方法.并探讨了实验机理,在优化的实验条件下,方法的线性范围为0.02～2.0 μg/mL,检出限为9 ng/mL.对异烟肼片中异烟肼含量进行了测定,测定值与标识值没有显著差异,加标回收率在96...     

碳纳米管改性TiO2的光催化性能

本文研究碳纳米管改性TiO2光催化剂的制备和影响其光催化性能的因素。实验结果表明，CNT的加入方法，CNT的含量，催化剂的灼烧温度等均影响光催化剂的光催化性能。制备的CNT-TiO2光降解低浓度的甲胺脾农药(40．7lmg／L)具有很好的效果，光催化降解过程符合一级反应动力学方程。     

曙红Y-SDS体系共振光散射法测定丁胺卡那霉素

在十二烷基磺酸钠存在下,于pH=5.5的Britton-Robinson(B-R)缓冲溶液中,丁胺卡那霉素(AMK)与曙红Y形成复合物,据此建立了以曙红Y作为共振光散射探针测定AMK的分析方法.在λ= 525 nm处,共振光散射强度(△IRLS)最大且光散射的强度与AMK的浓度在4～20 μg·5mL-1内成正比.该方法简便、快速、灵敏度高,对4.0 μg·5mL-1的AMK平行测定11次,检出限为0.0108 μg·5mL-1,RSD为3.23%,用于市售药品的分析测定,结果满意.     

TiO_2表面NiO光催化活性中心的构建及其光催化析氢性能研究

本文采用离子快速注入法,在低温条件下利用微量NiO物种对TiO_2光催化剂表面微结构进行了修饰和改性,构建了NiO光催化反应活性中心。研究结果表明,Ni物种是以TiO_2-NiO-H形式存在于TiO_2表面;相对于未修饰的TiO_2光催化剂,NiO的修饰很大程度上提高了其光催化析氢性能,在最佳条件下,放氢速率由1.1μmol·h~(-1)提高到241.4μmol·h~(-1)。另外,Ni物种含量,热处理温度,乙醇电子给体浓度,催化剂悬浮浓度对光催化析氢性能也有明显的影响。光电化学实验结果表明,NiO的表面修饰能够产生有效的光催化反应活性中心,增强了光生电子-空穴电子对的分离效果。所制备的光催化剂采用X射线粉末衍射(XRD),光电子能谱(XPS)等技术进行表征。     

Photo-depositing Ru and RuO2 on Anatase TiO2 Nanosheets as Co-catalysts for Photocatalytic O2 Evolution from Water Oxidation

TiO₂ nanosheets mainly exposed (001) facet were prepared through a hydrothermal process with HF as the morphology-directing agent. Ru and RuO₂ species were loaded by photo-deposition methods to prepare the photocatalysts. The structural features of the catalysts were characterized by X-ray di raction, transmission electron microscopy, inductively cou-pled plasma atomic emission spectrum, and H₂ Temperature-programmed reduction. The photocatalytic property was studied by the O₂ evolution from water oxidation, which was examined with respect to the in uences of Ru contents as well as the oxidation and reduction treatments, suggesting the charge separation effect of the Ru species co-catalysts on di erent facets of TiO₂ nanosheets. In contrast to Ru/TiO₂ and RuO₂/TiO₂ with the single deposited co-catalyst, the optimized catalyst 0.5%Ru-1.0%RuO₂/TiO₂ with dual co-catalysts achieved a much improved catalytic performance, in terms of the synergetic effect of dual co-catalysts and the enhanced charge separation effect.     

熔盐辅助法制备g-C3N4纳米结构及其光催化制氢性能

以尿素作为原料, 采用熔盐辅助热聚合法在KCl-NaCl-BaCl₂体系中制备了带隙可调的g-C₃N₄纳米结构. 采用X射线衍射仪、 扫描电子显微镜、 X射线光电子能谱仪、 紫外-可见漫反射光谱仪及荧光光谱仪对产物的结构、 形貌、 成分及光学性能进行了表征. 对g-C₃N₄纳米结构可见光条件下的光催化制氢性能进行了测试, 研究了不同的尿素/熔盐比对其光催化性能的影响. 结果表明, 熔盐辅助热聚合法制备的g-C₃N₄ 纳米结构吸收光谱出现明显宽化, 吸收边由普通热聚合法制备g-C₃N₄的约450 nm红移至约500 nm左右. 同时光生载流子复合几率明显降低, 从而有效提升其光催化制氢性能. 最优化的g-C₃N₄(60)样品析氢速率达到12301.1 μmol?g^?1?h^?1, 为普通热聚合法制备g-C₃N₄析氢速率的4倍.     

原位合成石墨烯负载的Co-P催化剂及光解水制氢

在石墨烯(GP)基底上利用光电子原位还原合成了具有非晶态结构的Co-P/GP光催化剂。通过X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征,证明所制备的催化剂在石墨烯载体上分散性好、粒径小,具有非晶态结构。由XPS表征了催化剂的表面电子状态,发现催化剂表面的Co和P主要是以还原态存在,有利于表面富集电子。经过曙红敏化,催化剂在可见光辐照下具有很好的光催化制氢性能。考察了不同物质的量之比nCo∶nP的制氢速率,当nCo∶nP=5∶1时,3 h的平均制氢量为24.5 mmol·h~(-1)·gCo~(-1)。考察了不同波长条件下催化剂制氢的量子效率,当波长为430 nm时,Co-P/GP催化剂的制氢量子效率AQE达到8.4%,比没有添加P的Co/GP催化剂提高了1.5倍。     

碳自掺杂石墨相氮化碳纳米片的制备及其在可见光照射下的光解水产氢性能

石墨相氮化碳(g-C3N4)由于具有对可见光吸收范围较窄和光生载流子分离效率低等缺陷,其光解水产氢活性较差.我们采用简单的一步热共聚法,以尿素和2,4,6-三氨基嘧啶(TAPD)混合物为前驱物,制备碳自掺杂纳米片(CNNS-x,xmg代表掺入TAPD的质量).X射线衍射(XRD)、元素分析(EA)和X射线光电子能谱(X...     

Synthesis of Bi-doped TiO2 Nanotubes and Enhanced Photocatalytic Activity for Hydrogen Evolution from Glycerol Solution

Bi‐doped TiO₂ nanotubes with variable Bi/Ti ratios were synthesized by hydrothermal treatment in 10 mol·L^?1 NaOH (aq.) through using Bi‐doped TiO₂ particles derived from conventional sol‐gel method as starting materials. The effects of Bi content on the morphology, textural properties, photo absorption and photocatalytic activity of TiO₂ nanotubes were investigated. The scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X‐ray diffraction (XRD) and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) observations of the obtained samples revealed the formation of titanate nanotube structure doped with Bi, which exists as a higher oxidation state than Bi³⁺. Bi‐doping TiO₂ nanotubes exhibited an extension of light absorption into the visible region and improved photocatalytic activities for hydrogen production from a glycerol/water mixed solution as compared with pure TiO₂ nanotubes. There was an optimal Bi‐doped content for the photocatalytic hydrogen production, and high content of Bi would retard the phase transition of titanate to anatase and result in morphology change from nanotube to nanobelt, which in turn decreases the photocatlytic activity for hydrogen evolution.     

火焰辅助热解方法制备Ag2O/TiO2及其光催化制氢性能

以钛酸丁酯和硝酸银为前驱体,采用一步火焰辅助热解法制备了Ag₂O/TiO₂光催化剂并研究了样品在紫外-可见光照射下的光催化制氢性能。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）和紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-Vis DRS）对样品进行了表征。XRD结果表明TiO₂均为锐钛矿晶型,Ag的引入对XRD结果无明显影响。SEM图显示未修饰的TiO₂是微球形貌,随着引入Ag含量的增加,微球减少直至消失。通过XPS分析和化学沉淀法表明样品中Ag的存在形式为Ag₂O。UV-Vis DRS测试发现引入Ag后提高了样品的光吸收。前驱体中Ag的量影响样品的光催化活性,最高的光催化制氢的活性可以达到相同条件下的P25的15倍。对光催化反应后的样品进行分析,认为在光催化过程中部分Ag₂O通过光生电子转化为Ag形成Ag/TiO₂,进一步提高光催化制氢活性。