纳米Bi2MoO6的水热法制备及光催化性能研究

为进一步提升钼酸铋的可见光催化活性,以Bi(NO3)3·5H2O和Na2 MoO4·2H2O为原料,加入不同表面活性剂辅助水热法制备了纳米级钼酸铋.研究了表面活性剂种类对Bi2 MoO6形貌结构的影响,采用XRD、SEM和FTIR对产物进行了表征.结果表明:在水热合成条件下引入CTAB作为表面活性剂时,合成的纳米片厚度仅为10～20 nm.这种钼酸铋纳米片比普通钼酸铋纳米粉体具有更优的光催化活性,可见光照射180 rmin后对目标污染物亚甲基蓝的降解率可达81;,可见光催化效率提升2～4倍.     

铁酸铋颗粒材料的尺寸调控及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,通过改变前驱液中酒石酸加入量制备了不同粒径尺寸的铁酸铋(BiFeO3,BFO)颗粒材料.利用XRD、SEM、UV-Vis、PL、铁电综合测试仪等手段对样品进行表征,探讨分析了颗粒材料尺寸变化对BFO光催化活性的影响及机理.研究表明,产物均为菱形钙钛矿相BFO颗粒态晶体材料;其粒径尺寸随酒石酸加入量的增加而减小;BFO颗粒尺寸减小导致材料BFO可见光吸收阈值波长蓝移,光催化活性提高;在可见光源照射150 min条件下,BFO(粒径尺寸为80 nm)对MB降解效率达到75.7;,其光催化效率大约是BFO(粒径尺寸为600 nm)3倍,这主要是因为较小粒径的BFO具有高的比表面积(6.472 m2/g).     

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;.     

铋铁共掺纳米TiO2复合薄膜的制备及光催化性能

本文以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸铁为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了铋铁共掺的纳米TiO2复合薄膜.用XRD、UV-VIS、SEM及降解率等方法对样品进行了表征.以甲基橙为降解物,考察Bi3+和Fe3+掺杂对TiO2复合薄膜催化剂的光催化活性影响及其机理研究.结果表明Bia+和F3+掺杂后,纳米TiO2复合薄膜光催化活性有了明显的提高.     

铁掺杂氧化锌的制备及其对甲基橙的光催化降解

采用一种简单的方法制备了铁掺杂氧化锌的粉末,将其作为光催化剂对甲基橙(MO)的光催化降解进行了研究.通过X射线衍射图谱(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)对所合成样品进行了表征.结果表明,采用铁掺杂氧化锌光催化剂,甲基橙的光催化降解显示出比纯氧化锌催化剂更高的光催化降解率,这被归因于铁的掺杂使颗粒的表面性质改变,有效的阻止了团聚,改善了紫外可见光的吸收.铁掺杂氧化锌光催化剂是甲基橙光催化降解过程的一种有潜力的光催化剂.     

液相自组装法制备铁酸铋薄膜的研究

采用液相自组装法成功制备出铁酸铋(BiFeO3)薄膜,并采用XRD、SEM和VSM等测试方法对BiFeO3薄膜进行了表征.研究了功能化的自组装单分子层(SAMs)表面对BiFeO3薄膜成核和生长的影响,以及沉积温度对铁酸铋薄膜的形成和微观形貌的影响.结果表明:功能化的SAMs表面上薄膜与基底结合牢固,结构致密均一;沉积温度在60～70 ℃之间,薄膜表面比较平整均一,当沉积温度高于70 ℃,薄膜表面出现多晶聚集体现象.     

镍掺杂铁酸铋薄膜的电磁性能研究

利用溶胶-凝胶工艺在ITO/玻璃衬底上制备了纯相铁酸铋(BiFeO3,BFO)和镍掺杂铁酸铋(BiFe09Ni0.1O3,BFNO)薄膜.X-射线衍射(XRD)测试表明纯相和镍掺杂铁酸铋分别为扭曲钙钛矿结构和四方相结构,具有不同的空间对称性.镍掺杂后(012)衍射峰宽化,峰强变弱,说明晶粒变小,并由原子力显微镜(AFM)测试得到验证.镍掺杂铁酸铋具有更大的介电常数和较小的漏电流.铁电测试仪和振动样品磁强计(VSM)测试结果表明镍的掺入可以迸一步提高铁酸铋的室温铁电性和铁磁性.     

低温水热法制备高催化效率钒酸铋可见光催化剂

采用低温水热合成法,通过控制反应体系pH值实现了对晶体形貌的调控,制备了高催化效率的单斜相钒酸铋催化剂.对样品进行了X射线衍射、紫外可见漫反射吸收光谱、扫描电镜和比表面积分析,并以罗丹明B的降解考察了样品的光催化活性.结果表明,反应体系pH值影响钒酸铋的形貌和光催化性能,pH值为7条件下制备得到的BiVO4样品对罗丹明B的光催化降解率最大,光催化反应lh对罗丹明B的降解率为93.56;.H2O2作为电子捕获剂,与电子反应形成羟基自由基,抑制电子和空穴对的复合,H2O2协同催化显著提高了光催化效率.     

铁、氮共掺杂二氧化钛的水热法合成及其光催化性能研究

为了研制分解汽车尾气路面TiO2涂层,以钛酸丁酯为Ti源、硝酸铁为Fe源,尿素为N源,采用水热法合成了Fe-N共掺杂TiO2((Fe,N)-TiO2)纳米粉体.采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见光谱仪等对样品进行了表征.结果表明合成的(Fe,N)-TiO2样品均为锐钛矿晶型,样品的平均粒径大小约为7.2nm.Fe、N共掺杂对TiO2的晶体结构没有明显影响,Fe和N离子都已经进入TiO2晶格.相对于纯TiO2而言,随着Fe和N离子的掺入,(Fe,N)-TiO2样品在可见光范围内吸光强度明显增强,光吸收带边发生红移.以可见光光催化降解亚甲基蓝(MB)研究了样品的光催化性能,(Fe,N)-TiO2对MB的降解能力较纯TiO2和N-TiO2有明显提高,说明Fe和N离子共掺杂会产生协同效应,使(Fe,N)-TiO2样品在可见光区域的光催化活性得到显著提高.     

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.     

改进水热法制备BiFeO3粉体及其磁性研究

以Bi(NO3)3.5H2O和Fe(NO3)3.9H2O为原料,采用改进的水热法制备了BiFeO3微晶。采用浓度为0.1mol/L的前驱物沉淀制备得到非常均匀的尺度为10μm的微球,经超声分散可以得到100 nm的均匀颗粒。XRD研究表明BiFeO3纳米颗粒具有斜方的钙钛矿结构。扫描电镜结果表明BiFeO3纳米粒子具有立方形貌。而TEM结构分析表明BiFeO3纳米颗粒具有完整的单畴结构;磁性分析表明纳米的BiFeO3颗粒具有弱的铁磁有序。制备的BiFeO3具有Fe-O键的伸缩振动和弯曲振动,证实了Fe-O八面体的存在以及BiFeO3具有钙钛矿结构。     

炭吸附水热法制备TmFeO3及其光催化性能研究

利用炭吸附水热法制备钙钛矿型TmFeO₃纳米粉体,通过X射线衍射仪(XRD),热重-差热分析仪(TG-DTA),紫外可见分光光度计(UV-Vis)和气相色谱仪等设备分析晶体比表面积、热稳定性、吸光性能及物相结构。以全谱镝灯为可见光光源,通过催化甲基橙降解,评价TmFeO₃粉体的光催化性能。实验结果表明,炭吸附水热法制得的TmFeO₃粉体有更高的结晶度和热稳定性,且比表面积大,吸收可见光范围增大,吸光性能更好。光催化降解甲基橙实验结果表明,光照140 min时对甲基橙的降解率达88％,是普通水热合成法制得的TmFeO₃催化性能的1.5倍。     

Pr掺杂BiFeO3粉体的水热制备方法研究

本文采用Bi(NO3)3·5H2O和Fe(NO3)3·9H2O和Pr(NO3)3.6·H2O为原料,用水热方法制备了不同比例的Pr掺杂的BiFeO3微晶.XRD研究表明在Pr的掺杂比例达到10;时仍然能够获得纯钙钛矿结构的BiFeO3,不同比例Pr掺杂的样品均呈斜方钙钛矿相.扫描电镜研究结果表明BiFeO3粉体的尺度和彤貌通过Pr掺杂得到了调控.磁性测量结果表明:通过Pr掺杂,BiFeO3微粉的磁化曲线饱和性增强,剩余磁化强度增加.红外光谱研究表明BiFeO3具有钙钛矿结构,Pr掺杂导致了品格畸变.     

水热法制备硅掺杂纳米TiO_2的光催化性能

以TiCl_4和Na_2SiO_3为原料,采用水热法制备了一系列掺杂Si的纳米TiO_2粉体.采用X射线衍射分析(XRD),红外光谱(FT-IR),紫外可见吸收光谱(UV-vis DRS)对样品进行了表征.结果表明:掺杂Si的TiO_2样品粒径较小,样品中锐钛矿的百分含量有了一定提高.同时发现在Si掺杂的样品中有Ti-O-Si键的存在.掺杂Si的TiO_2样品的光催化活性较未掺杂样品有了较大提高.并讨论了Si掺杂提高TiO_2光催化活性可能的原因.     

水热法制备BiFeO_3粉体的相变研究

本文以Fe(NO_3)_3·9H_2O 和Bi(NO_3)_3·5H_2O为反应原料,以KOH为矿化剂, 利用水热方法在矿化剂浓度4.5 mol/L至12.0 mol/L区域内制备出钙钛矿结构的BiFeO_3粉体材料.经过XRD慢扫(扫描速率为0.008°/s)及peakfit软件模拟分析得知,在KOH浓度由4.5～12.0 mol/L转变的过程中,产物的物相由三方相BiFeO_3向六方相BiFeO_3的转变.同时BiFeO_3铁电性能研究也证实了以上相变的存在.     

水热合成Cu-Bi2WO6及其光催化性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O为原料,NaOH为矿化剂,CuCl2和CuSO4为铜源水热法离子掺杂合成Bi2WO6粉体,并使用XRD、SEM、UV-VIS、XPS对其进行表征,分析了不同铜源离子掺杂Bi2WO6以及掺杂量对所制备样品光催化性能的影响.结果表明,以CuCl2为铜源离子掺杂Bi2WO6的样品粒径减小,吸收边红移.掺杂后的铜以中Cu2和Cu+两种电子形式存在.光催化测试结果表明,以CuCl2为铜源且掺入量为1.5mol;时所制备的Bi2WO6样品的光催化活性最高.     

低温水热制备BaZrO3微晶及其结晶动力学研究

在碱性条件下([NaOH] =0.008 mol/mL),以氯化钡(BaCl2·2H2O)和氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)为原料,采用传统水热法在低温下制备了锆酸钡(BaZrO3)微晶.利用XRD和SEM分别对产物进行了物相组成及微晶形貌的测试与表征.研究了反应温度为135℃时不同反应时间对产物微观结构及形貌变化的影响.结果表明:在135℃下反应2h即可合成纯相的BaZrO3粉体,且随着水热温度的升高,产物由无定形态变为类球状结构最终变为棱角分明的菱形十二面体结构,结晶程度提高,晶粒尺寸增大.通过对其结晶动力学研究,计算得到BagrO3微晶的表观成核活化能为24.36 kJ/mol.     

水热法制备Mn掺杂ZnO及其光催化性能研究

ZnO是一类具有广阔应用前景的光催化材料,但是光生载流子复合率高等问题限制了其进一步应用.本研究使用水热法制备了Mn掺杂ZnO粉体,测试了该粉体的物相组成、孔隙结构、发光性质和光催化性能.结果表明,当Mn替代0.5;Zn时,Mn占据了ZnO晶格中Zn的位置,粉体粒度小、比表面积大,抑制了光生载流子的复合,降低了禁带宽度,拓宽了光的响应范围.在8 W、365 nm紫外光条件下光照70 min后,制备的Mn0.05 Zn0.95 O粉体对刚果红降解率达到了97.4;,COD去除率达到了76.34;;Mn0.05 Zn0.95 O对罗丹明B吸附最好,对亚甲基蓝降解最好;对刚果红连续降解4个循环后,降解率降低了6.6;.该研究成果为光催化降解有机废水提供了技术支撑.     

水热合成纳米NiFe2O4的光催化性能

利用水热法在160℃下反应8 h后合成纳米NiFe2O4粉体.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等对样品进行表征,测试了样品对B-GFF黑、K-GL翠蓝、B-RN蓝等活性染料的光催化性能,研究了光源、初始染料浓度、光照时间及催化剂的回收等对染料降解率的影响.结果表明,制备的NiFe2O4粉体为圆形晶粒,平均粒径在15 am左右.无光照条件下,NiFeO4对三种活性染料有一定的催化降解.氙灯照射6 h后,NiFe2O4对B-GFF黑、B-RN蓝及K-GL翠蓝分别可达到93;、85;及58;以上的降解.紫外灯照射效果最好,紫外光照2 h后,该催化剂对B-GFF黑及B-RN蓝基本可达到100;的降解,对K-GL翠蓝也可达到75;的降解.回收后的NiFe2O4催化剂对B-GFF黑溶液仍具有75;的降解率.     

水热法制备纳米线研究进展

纳米线因其显著的边界效应、易单晶化、高比线径、大比表面积、高强度、高韧性、低导电性等特点,广泛应用于电子器件、太阳能转换、纤维合成、微电池制造等领域.水热法是制备纳米线的常用方法,本文综述了水热法工艺参数,矿化剂种类、反应温度、反应时间等对调控纳米线表面形貌与性能影响的研究进展,并提出研究中需要解决的问题.矿化剂种类对纳米线的形成及形貌有显著影响,矿化剂浓度的升高会促进纳米线的形成,但是超过某一临界值又会反过来影响纳米线的形貌与抑制纳米线的形成;反应温度直接影响晶粒的生长,温度过高会导致杂相的产生,不利于形成稳定晶型,温度太低又不足以提供纳米线生长的动力;随着反应时间的增加,纳米线长径比增加,比表面积增加,表面变得更光滑,当反应时间过长时,纳米线横向过度生长,纳米线长径比降低,纳米线变为纳米棒.