氮掺杂Bi2O3光催化剂可见光催化降解2,4-二氯酚

采用自制的Bi2O3及氮掺杂Bi2O3(N-Bi2O3)光催化剂,以卤钨灯为光源,在可见光下对2,4-二氯酚进行光催化降解.结果表明,N-Bi2O3较Bi2O3具有更高的可见光催化活性.当N-Bi2O3光催化剂投加量为2.0 g/L、2,4-二氯酚初始浓度为20 mg/L和pH =7时,光催化反应320 min,2,4-二氯酚的降解率最高可达到91.5％.2,4-二氯酚的光催化反应初活性与其浓度之间的关系符合Langmuir-Hinshelwood动力学速率模型.对降解过程中总有机碳及Cl-测试结果表明,N-Bi2O3光催化剂能较好地完成对2,4-二氯酚的深度矿化及脱氯.     

La掺杂ZnO/SBA-15催化剂的制备及光催化降解孔雀石绿

采用溶胶凝胶法制备La-ZnO/SBA-15催化剂,并通过XRD、TG-DSC、XPS、TEM、SEM、N_2吸附脱附等表征分析La-ZnO/SBA-15的组成和性质,考察其对孔雀石绿溶液的催化活性。结果表明,掺杂后的SBA-15仍保持有序的二维六方结构,当n(Zn)∶n(Si)=1时,可见光照射2h,孔雀石绿降解率达99. 8%。动力学研究表明,催化剂对孔雀石绿溶液的降解符合一级反应动力学。     

担载CuO基催化剂上2,4-二氯酚的有效氧化降解

研究了2,4-二氯酚的催化氧化降解.结果表明,CuO/y-Al2O3催化剂表现出较高的活性,且碱土金属氧化物助剂的添加可进一步显著提高2,4-二氯酚氯离子的释放率,其中以SrO的促进作用最强,该催化剂循环使用3次,2,4-二氯酚转化率及氯离子的释放率均维持100％.X射线衍射和NH3程序升温脱附结果表明,催化剂上CuO...     

氧化锌-氧化铜纳米复合物可见光诱导光催化降解2,4-二氯酚性能（英文）

Nanostructured ZnO and CuO, and coupled oxides, i.e., ZnCu, Zn2Cu, and ZnCu2, with ZnO:CuO molar ratios of 1:1, 2:1, and 1:2, respectively, were successfully prepared through a simple, one-step, microwave-assisted urea–nitrate combustion synthesis, without the use of organic solvents or surfactants. The prepared samples were characterized using X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray analysis, transmission electron microscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, diffuse reflectance spectroscopy, and photoluminescence spectroscopy. The optical absorption of Zn O extended into the visible region after CuO loading. The photocatalytic activities of ZnO, CuO, and the coupled oxides were evaluated based on photodegradation of 2,4-dichlorophenol under visible-light irradiation. The coupled metal oxide Zn2Cu showed the best photocatalytic activity; this was mainly attributed to the extended photoresponsive range and the increased charge separation rate in the nanocomposite. The photocatalytic degradation process obeyed pseudo-first-order kinetics. The results suggest that the coupled metal oxide Zn2Cu has potential applications as an efficient catalytic material with high efficiency and recyclability for the photocatalytic degradation of organic pollutants in aqueous solution under visible-light irradiation.     

纳米Fe0降解2,4-二氯酚的影响因素及其机理

采用化学还原法制备了纳米Fe⁰, 并研究了不同条件下纳米Fe⁰对2,4-二氯酚(2,4-DCP)的降解情况, 探讨了纳米Fe⁰降解2,4-二氯酚的反应途径. 结果表明, 纳米Fe⁰对2,4-二氯酚的去除作用包括吸附、脱氯、开环三种机制. 其中脱氯作用是一种界面反应, 发生在氯酚分子被吸附到Fe原子表面之后. 2,4-二氯酚可以脱去一个氯原子生成2-氯酚或4-氯酚, 也可以脱去两个氯原子生成苯酚. 随着氯酚初始浓度的增大, 其相对去除率略有降低, 但绝对降解量有较大提高. 温度不仅影响脱氯速率, 而且影响氯酚的去除途径. 温度较高时脱氯作用占主导地位, 先脱氯后开环, 温度较低时吸附作用占主导地位, 较易发生先开环后脱氯的情况.     

Ag/N-TiO2/SBA-15光催化剂的制备及其可见光催化还原CO2

以钛酸四正丁酯(TB),羧基改性的SBA-15 (COOH/SBA-15),尿素和AgNO3为原料,利用溶剂热及焙烧处理制得Ag/N-TiO₂/SBA-15催化剂. 采用X 射线衍射(XRD),低温N2吸脱附,X 射线光电子能谱(XPS),紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS),荧光(PL)光谱,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)和元素分析(EA)等表征. 结果显示：Ag/N-TiO₂/SBA-15样品具有介孔结构,TiO₂以单一的锐钛矿晶型均匀的分散在载体表面,Ag以单质形态沉积在TiO₂表面,N则掺入到TiO₂晶格中,并以取代N(O-Ti-N)和间隙N(Ti-O-N)两种方式共存. Ag/N-TiO₂/SBA-15催化剂中单质Ag既可以捕获光生电子提高量子效率,又促进了TiO₂对可见光的吸收. N掺杂拓宽了TiO₂吸收光谱的吸收范围,并且适量的N掺杂有助于光生电荷的分离,提高了光催化效率. 以光催化还原CO₂为探针反应,考察了催化剂在可见光下的催化活性. 结果表明：Ag/N-TiO₂/SBA-15系列催化剂均表现出了可见光催化还原CO₂性能,发现当Ag的质量分数为2%,N与Ti的物质的量比为3时,催化剂光催化活性最佳,产物甲醇产量高达45.7 μmol·g^-1·h^-1.     

催化剂Ce-SO2-4/SBA-15的固相合成及其催化性能

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用固相研磨法将Ce和SO2-4 同时掺杂在SBA-15中,合成了Ce-SO2-4/SBA-15负载型催化剂(Cat).用IR, XRD, TEM,低温N2吸附-脱附,TG和NH3-TPD等方法对Cat的结构性质及其表面酸性进行了研究.结果表明,Cat保持高度有序的一维六方介孔结构,且具有弱酸中心和中强酸中心.用Hammett指示剂法测得其表面酸强度为0.99～1.80,表明Cat为固体酸.将Cat用于催化合成乙酸正丁酯,正交实验结果表明:在冰乙酸0.126 mol, n(冰乙酸): n(正丁醇)=1.0 : 1.2, Cat 375 mg,回流反应140 min的较佳反应条件下,酯化率达97.45%.     

可见光催化剂Ag/Ag_2O制备及其对染料脱色降解

介绍了一个简单易行的综合化学实验——Ag/Ag_2O可见光催化剂的制备及其对染料的脱色降解,以及其教学设计思路。通过液相沉淀法制备Ag_2O,光还原沉积银制备Ag/Ag_2O,借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,并以甲基橙降解为模型反应研究其可见光催化降解性能。结果显示,Ag/Ag_2O具有优异的可见光光催化性能。该综合实验运用了大学化学基本知识及学生在基础化学实验阶段学习的材料合成、仪器分析等基本技能,将前沿学术发展、最新研究成果和实践技能融入实验教学,使学生了解化学与材料、环境等学科交叉融合的同时,学生的综合能力得到训练,有助于培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力。     

玻璃负载TiO2膜光催化降解2,4-二氯苯酚

玻璃负载TiO2膜光催化降解2;4-二氯苯酚     

V2O5-TiO2催化剂光催化降解2,4-二氯苯酚：催化剂载体和表面活性剂的影响

采用固态分散法成功制备了表面活性剂修饰的不同V2O5含量的二元氧化物催化剂,运用X射线衍射、漫反射光谱、红外光谱、扫描电镜和N2吸附-脱附法对该纳米复合物进行了表征,并在紫外光照射下考察了其光催化降解2,4-二氯苯酚的性能.结果表明,50 wt%, V2O5-TiO2(记为50V2O5-TiO2)表现出比单纯V2O5, TiO2和P25更高的光催化活性, V2O5和TiO2之间的相互作用会影响二元氧化物催化剂的光催化效率. CTAB和HTAB的修饰显著增加了50V2O5-TiO2样品的催化效率,其中(50V2O5-TiO2)-CTAB催化剂在反应30 min后表现出最高的2,4-二氯苯酚降解率(100%)和反应速率(2.22 mg/(L·min)).表面活性剂的加入能修饰二元氧化物中V2O5和TiO2的光学和电子性质,从而显著提高其光催化活性.     

TiO2/AC复合催化剂光催化降解气相1,2-二氯苯

以商品活性炭(AC)为载体, 采用溶胶-凝胶法制备不同比表面积和TiO2负载量不同的光催化剂(TiO2/AC). 用氮吸附、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征方法, 获得了所制备的TiO2/AC性能参数; 并通过降解气相1,2-二氯苯(1,2-DCBz)的实验研究了TiO2/AC催化剂的光催化氧化性能, 主要考察参数包括催化剂使用量、比表面积、气相1,2-DCBz浓度等对光催化氧化的影响. 结果表明: 负载于AC上的TiO2颗粒粒径为10 nm左右, TiO2颗粒负载在大比表面积的载体AC上有利于光催化降解气相1,2-DCBz. 通过比较商用P25和自制TiO2/AC光催化剂对气相1,2-DCBz的降解效果, 证明了AC吸附作用和TiO2光催化降解的协同作用使TiO2/AC光催化剂对气相1,2-DCBz的降解效率有较显著的提高.     

高分散TiO_2/SBA-15的制备及光催化性能

提出了一种制备高分散TiO2/SBA-15光催化剂的新方法.以钛酸四正丁酯(TB)和羧基改性的SBA-15(COOH/SBA-15)为原料,利用COOH/SBA-15表面上高分散的羧基与TB的配合作用将TB锚定,经过溶剂热及焙烧处理制得TiO2/SBA-15光催化剂.采用粉末X射线衍射(XRD),N2吸脱附,傅里叶变换红外光谱(FT-IR),透射电镜(TEM)等对所得催化剂进行了表征.结果表明:所得TiO2/SBA-15光催化剂为高结晶度的锐钛矿晶型,TiO2均匀地分散在SBA-15表面,TiO2/SBA-15光催化剂保持较好的介孔特征结构,具有较大比表面积.以降解罗丹明B(RhB)为探针反应,考察了所得TiO2/SBA-15光催化剂的光催化性能.与后处理浸渍法制备的光催化剂相比,本文制备的TiO2/SBA-15光催化剂表现出了更加优越的光催化性能.     

Cu/S-TiO2光催化剂的制备及其可见光催化性能

分别采用化学镀铜法、化学还原法、浸渍法制备了3种Cu负载的S-TiO2光催化剂,综合利用UV-Vis、XRD、XPS、EXAFS、SEM和FESEM技术对制备的Cu/S-TiO2光催化材料的结构和光电子性能进行了表征.结果表明,化学镀铜法和浸渍法负载的铜物种为Cu2O和CuO,化学还原法制备的铜为Cu和Cu2O.化学镀铜法制备的Cu/S-TiO2光催化剂不仅对可见光具有很强的吸收能力,而且负载的铜物种连续、均匀地分散在S-TiO2表面,这种结构有利于光生电子的捕获、转移和分离.因此,化学镀铜法制备的Cu/S-TiO2在不同可见光波段(λ>420 nm,λ>500 nm)条件下光催化重整甲醇水溶液制氢反应中都表现出最高的催化活性,同时在模拟太阳光条件下以及稳定性实验的测试中也表现出优秀的性质,因此对其催化作用/反应机理进行了探讨.     

TiO_2/SBA-15的快速合成法及其催化性能

本文针对传统方法合成TiO2/SBA-15的诸多不足,提出了一种简单而快速合成TiO2/SBA-15的方法。利用孔道内水解法快速合成了不同负载量的TiO2/SBA-15。利用XRD、N2-吸脱附、TEM和UV-Vis对样品的晶体结构、微观形貌、光学吸收特性进行了表征,并研究了不同TiO2负载量催化剂对罗丹明B(RhB)光降解活性的影响。结果表明:利用该方法合成的TiO2/SBA-15光催化活性优于传统浸渍方法合成的TiO2/SBA-15与工业上使用的TiO2纳米颗粒。     

Ce/SBA-15复合材料的合成与表征

借助水热法,在酸性条件下直接加入合成系统前驱盐(硝酸铈),通过蒸发得到复合物,然后进行煅烧,制备了Ce/SBA-15复合材料。利用X-射线粉末衍射和扫描电镜表征,结果显示此材料呈现二维六角密堆积结构,合成材料中含有铈的氧化物晶体相。样品的形貌与SBA-15介孔材料的形貌基本相似。     

Preparation,Characterization and Photocatalytic Activity of Fe,La Co-doped Nanometer Titanium Dioxide Photocatalysts

A series of photocatalysts of un-doped, single-doped and co-doped nanometer titanium diox-ide (TiO₂) have been successfully prepared by template method using Fe(NO₃)₃·9H₂O, La(NO₃)₃·6H₂O, and tetrabutyl titanate as precursors and glucan as template. Scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and N₂ adsorption-desorption measurement were em-ployed to characterize the morphology, crystal structure and surface structure of the samples. The photo-absorbance of the obtained catalysts was measured by UV-Vis absorption spec-troscopy, and the photocatalytic activities of the prepared samples under UV and visible light were estimated by measuring the degradation rate of methyl orange in an aqueous solu-tion. The characterizations indicated that the prepared photocatalysts consisted of anatase phase and possessed high surface area of ca. 163-176 m²/g. It was shown that the Fe and La co-doped nano-TiO₂ could be activated by visible light and could thus be used as an effective catalyst in photo-oxidation reactions. The synergistic effect of Fe and La co-doping played an important role in improving the photocatalytic activity. In addition, the possibil-ity of cyclic usage of co-doped nano-TiO₂ was also confirmed, the photocatalytic activity of codoped nano-TiO₂ remained above 89.6% of the fresh sample after being used four times.