ZnPc/ZnO、ZnTSPc/ZnO的原位自组装合成及可见光光催化

本文采用原位合成方法制备了不同物质的量配比的zinc phthalocyanine (ZnPc)/ZnO、zinc tetrasulfonated phthalocyanine (ZnTSPc)/ZnO复合材料，通过UV-Vis、FTIR和荧光光谱等表征手段，确定了ZnPc、ZnTSPc在ZnO表面的原位形成及两者之间的键合方式，采用荧光光谱仪及单光子计数的方法测定复合前后ZnPc、ZnTSPc荧光强度、寿命的变化，并对其敏化光催化机理进行研究。结果表明，ZnPc与ZnO之间不存在电子转移，而ZnTSPc通过磺酸基与ZnO表面Zn²⁺形成-SO₃-Zn键，有利于其激发态向半导体ZnO导带注入电子；在1.0mol%(ZnTSPc与ZnO物质的量比)ZnTSPc/ZnO复合材料中，ZnTSPc与ZnO之间的电子转移速率k_et=6.1×10⁷ s^-1；ZnPc经能量转移产生单线态氧，可提高ZnO可见光光降解效率，而ZnTSPc键合于ZnO后，ZnTSPc既可通过能量转移产生单线态氧，亦可通过电子转移产生超氧负离子自由基，获得更高的光催化效率。     

原位合成法制备TiO2负载酞菁钴催化剂用于CO2光催化还原反应

以钛酸正丁酯为原料采用原位化学合成的新方法,以二价钴离子为模板剂在TiO₂凝胶基质合成的同时,通过邻苯二腈的四聚反应将酞菁钴(CoPc)在TiO₂表面原位合成,得到均匀掺杂的CoPc/TiO₂光催化剂,用紫外-可见漫反射光谱、傅立叶变换-红外光谱等证实了CoPc的成功负载,并将其用于可见光下、水溶液中CO₂的还原反应,通过比较还原反应的效率,确定此光催化剂的最佳制备条件为:CoPc在TiO₂表面的摩尔负载量为3%,焙烧温度为200℃,溶胶搅拌时间为20 h,钛酸丁酯与邻苯二腈及钴离子同时加入溶胶体系中,采用此法制备的催化剂中CoPc酞菁环上的电子密度增加,有利于作为敏化剂的激发态CoPc向半导体TiO₂的导带注入电子,而且CoPc被均匀分散于TiO₂凝胶基质中,其上的“笼效应”有效避免了CoPc的迁移,使其二聚及多聚倾向大大减弱,此光催化剂用于CO₂光还原,在可见光照射下,水溶液中即可光还原CO₂为甲醇、甲醛、甲酸等产物,在光照反应10 h后总产量最高可达2903.83μmol/ g-catal。     

SnO2/TiO2复合纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮和钛酸正丁酯为前驱体,制得锐钛矿相TiO2纳米纤维。以TiO2纳米纤维为模板,通过水热合成法,制备了具有异质结构的SnO2/TiO2复合纳米纤维。利用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散光谱（EDS）、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析测试手段对其形貌和结构进行了表征,结果表明,SnO2纳米粒子均匀地生长在TiO2纳米纤维表面,形成了异质结构的SnO2/TiO2复合纳米纤维材料。通过改变反应物浓度,能有效地实现SnO2/TiO2复合纳米纤维的可控合成。以罗丹明B为模拟污染物,考察了SnO2/TiO2复合纳米纤维的光催化性能,与纯TiO2纳米纤维相比光催化活性明显提高,初步探讨了光催化反应机理。     

原位合成CoPc/SnO2的键合特性及可见光光催化活性

报道了酞菁钴(CoPc)分子原位自组装于纳米SnO2颗粒表面, CoPc大环分子与SnO2表面形成Co—O轴向相互作用, 测定了原位合成方法(标记为i)制备的CoPc/SnO2(i)与浸渍法(标记为d)制备CoPc/SnO2(d)间的结合特性, 并进行了可见光光催化表征及CoPc敏化机理探讨. 结果表明, 在结合位点数相当的情况下, CoPc/SnO2(i)结合常数比CoPc/SnO2(d)的高两个数量级, 前者的光催化效率亦比后者高32.5%(光照150 min), 且CoPc/SnO2(i)光催化稳定性较高(重复十次循环使用). 其CoPc敏化SnO2的机理为, 由于敏化剂与半导体之间存在的强相互作用, 不仅增强了光生电荷在CoPc的LUMO与SnO2半导体导带间的导入效率及光生电荷对的分离效率, 而且提高了敏化剂的负载稳定性与循环光催化效率的持续性.     

纳米SnO2的制备条件及其光催化活性

纳米粒子;光催化降解;纳米SnO2的制备条件及其光催化活性     

酞菁钴/铁纳米填充母粒的制备及其稳定性

采用有机/无机原位复合技术,将酞菁钴（CoPc）的DMF溶液与Fe(CO)5混合、加热回流制备出稳定的、规则球形的、平均粒径为1.4μm的酞菁钴/铁纳米填充母粒。其内部为10～15nm的μ-Fe填充,外部为厚50～150nm的酞菁钴层包覆。纳米填充母粒的填实密度为3.664g/cm3,比饱和磁化强度为76.3Am2/kg,矫顽力为4.15kA/m。纳米填充母粒的热稳定性高于150℃,与甲基硅油组成的磁流变液有良好的抗沉降性。     

TiO2/SnO2复合光催化剂的制备及光催化降解敌敌畏

包覆型催化剂;TiO2/SnO2复合光催化剂的制备及光催化降解敌敌畏     

SnO2、Ag/SnO2微球的制备及其光催化性能研究

在SnCl_2-H_2C_2O_4-PVP(聚乙烯吡络烷酮)-H_2O的水热体系中,180℃下反应10 h制备了粒径约为900 nm的四方结构的SnO_2微球。以SnO_2微球为基底,通过光还原法,制备了Ag/SnO_2复合微球。用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)对产物进行结构表征,并提出了可能的化学反应。以酸性大红为例,研究了SnO_2微球和Ag/SnO_2复合物的光催化性能,结果表明,SnO_2微球和Ag/SnO_2复合物对酸性大红的降解均有一定的光催化效果,而且,Ag的复合可以有效提高SnO_2微球的光催化活性。     

Fe3+/TiO2/SiO2复合纳米微粒的合成及光催化降解NO-2

光降解;Fe3+/TiO2/SiO2复合纳米微粒的合成及光催化降解NO-2     

纳米SnO2@TiO2的制备及其光催化性能

以SnCl4和Ti(OBu)4为原料,采用活性层包覆法制备了SnO2@TiO2包覆型复合光催化剂,并用XPS、IR、XRD、TEM和BET等手段进行了表征,以二甲基二氯乙烯基磷酸酯（简称DDVP）稀释液为模拟废水,考察了SnO2@TiO2的光催化活性及降解液初始浓度对反应动力学的影响.结果表明：包覆粒子由锐钛矿型TiO2和金红石型SnO2组成;与纯SnO2、TiO2相比,SnO2@TiO2包覆粒子的光催化活性明显提高,DDVP稀释液被光催化降解属于零级反应,但反应表观速率常数与降解液初始浓度成正比.     

Fe2O3-TiO2磁性复合材料的制备及可见光催化性能

以FeCl₃和Ti(C₄H₉O)₄为前驱体, 通过复合溶胶法制备了Fe₂O₃-TiO₂磁性复合光催化剂, 并用 XPS, XRD, SEM, EDS及BET进行了表征. 对亚甲基蓝的降解实验证明, Fe₂O₃的引入将复合材料的光响应范围扩展至可见光区, 且掺杂的Fe₂O₃摩尔分数为1.0%时, 样品可见光催化性能最高. 磁强计的测试结果显示, 复合光催化剂具有一定的磁性, 可在反应结束后利用磁场从体系分离, 使催化剂得到回收再利用.     

有机改性TiO2光催化剂的制备及可见光催化性能

以染料黄叱精(Chrysoidine G)和TiO₂ (Degussa P25)为原料, 利用甲苯二异氰酸酯为桥连体, 成功合成了一种有机改性的TiO₂光催化剂. 采用XRD, TEM, FT-IR, UV-Vis对所得催化剂进行了表征, 以亚甲基蓝降解为探针反应, 考察其可见光催化性能. 结果表明: 甲苯二异氰酸酯在黄叱精和TiO₂之间形成了稳定的化学键, 从而实现了对TiO₂的表面有机改性; 改性后的TiO₂在可见光区(400～550 nm)有明显的吸收; 与未改性TiO₂相比, 有机改性的TiO₂催化剂在可见光照射下表现出了很好的光催化性能.     

TiO_2/Ag_2NCN复合光催化剂的制备与可见光催化性能

利用银盐与单氰胺水溶液的沉淀反应,通过共混不同质量分数的纳米TiO2粒子制备了TiO2/Ag2NCN复合光催化剂.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪对复合光催化剂的结构进行了表征.结果表明,锐钛矿相TiO2纳米颗粒沉积在Ag2NCN表面形成异质结构,二者间以弱的物理作用力相结合.TiO2的掺杂使得复合颗粒的UV-Vis吸收光谱发生红移,带隙变窄.以亚甲基蓝(MB)为光催化降解对象,研究了TiO2/Ag2NCN复合颗粒的可见光催化活性.结果表明,与单一Ag2NCN相比,复合颗粒表现出增强的光催化性能.对TiO2/Ag2NCN复合颗粒的光催化反应动力学过程及光催化机理进行了探讨.     

聚吡咯/SnO2/醋酸纤维素纳米复合膜的制备及其光催化合成聚甲基丙烯酸甲酯

以(NH4)2S2O8为氧化剂,在纳米SnO2存在下乳液聚合得到了粒径为30 nm的聚吡咯/snO2(PPy/SnO2)复合纳米粉.以醋酸纤维素(CA)作为成膜剂,丙酮为溶剂制得PPy/SnO2/CA纳米复合膜.运用TG、XRD、TEM、SEM、AFM、FT-IR、DRS等测试技术对所得产品进行了表征.以甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合为目标反应.考察了产品的光催化性能,制得了平均粒径为18 nm的PMMA,重均分子量为1.42×105.     

CuTSPc／SnO2纳米介孔复合材料的合成及其可见光光催化活性

采用无模板水热法,以四磺基酞菁铜(CuTSPc)敏化SnO2制备了CuTSPc/SnO2纳米介孔复合材料,通过X射线衍射、透射电镜、氮气吸附-脱附、紫外-可见光谱和傅里叶变换红外光谱等对复合材料进行了表征,并以罗丹明B (RhB)为目标降解物考察了其低功率(15 W光源)可见光光催化活性及循环使用性. 结果表明, CuTSPc周环的磺基与SnO2表面的锡离子形成双齿螯合, 0.1 mol% (CuTSPc与SnO2物质的量比) CuTSPc/SnO2复合材料的比表面积和平均孔径分别为236 m2/g和2.6 nm, 反应180 min时可见光降解率高达87%, 循环使用率较高(87%±5%).     

离子交换法制备AgBr/Ag2WO4复合催化剂及其可见光催化性能

以Ag2WO4为载体,采用离子交换法合成了新型的AgBr/Ag2WO4复合光催化剂.利用XRD、SEM和UV-Vis对AgBr/Ag2WO4催化剂进行了表征,在可见光条件下(500W、λ＞420 nm)、以甲基橙(MO)为染料模型研究了AgBr/Ag2WO4的光催化活性.结果表明,AgBr/Ag2WO4具有比单独的AgBr和Ag2WO4更佳的催化活性,其中30 ％-AgBr/Ag2WO4复合催化剂具有最大光催化活性.机理研究表明,在MO的降解过程中,·O2起主要作用,h+次之而·OH可以忽略.AgBr和Ag2WO4之间构成的异质结有效分离了光生电子和空穴,提高了催化剂的活性.     

AgInS2纳米粒子的制备及其可见光催化活性

以水为溶剂,硫代乙酰胺为硫源,巯基乙酸为包覆剂,于低温下制备了正交相的AgInS2纳米粒子。用TEM、EDS和XRD对所制备的AgInS2纳米粒子的形貌、组成和晶相进行了表征。并考察了反应时间对AgInS2纳米粒子的晶相及其可见光催化降解活性的影响。结果表明:延长反应时间可以提高AgInS2纳米粒子的结晶性和可见光催化活性。     

In离子掺杂二氧化钛纳米管可见光催化活性的研究

采用两步预掺杂方法制备出In离子掺杂二氧化钛纳米管可见光催化剂. 可见光催化降解对氯苯酚实验证明: 掺杂In离子量为3%的TiO2纳米管可见光活性最高, 是纯TiO2纳米管的2倍以上. X射线衍射(XRD), X光电子能谱(XPS)和表面光电压谱(SPS)结果表明: 当In离子掺杂浓度较小时, In离子取代晶格Ti的位置形成InxTi1－xO2取代式掺杂结构. In离子的掺杂能级与Ti离子的3d轨道形成混合价带, 使禁带宽度变窄, 增强了可见光响应. 随着In离子掺杂浓度的增加, 同时在InxTi1－xO2纳米管表面生成In2O3, 形成InxTi1－xO2/In2O3纳米管复合结构. 该复合结构有效地增加可见光响应, 促进了光生载流子的分离, 提高了光生载流子在固/液界面参加光催化反应的利用率, 使纳米管催化剂可见光催化活性显著提高.     

纳米SnO2／ZnO复合氧化物的制备及制备条件对光催化性能的影响

以SnCl4·5H2O、ZnSO4·7H2O、NH3·H2O为原料,采用共沉淀法制备出纳米SnO2/ZnO复合光催化剂,以降解甲基橙为模型反应,考察了不同条件制备的复合氧化物的光催化活性,并用TEM、XRD测试手段对其进行了表征。结果表明,ZnO复合SnO2后,光催化活性明显提高,但是焙烧温度超过900℃后,其光催化活性又大大降低。