关键词： 无定形TiO   共掺杂   光催化   脱硫   模拟柴油   催化技术  

摘要： 将钛酸四丁酯直接水解制备了无定形TiO2〔TiO2(Am)〕，将钛酸四丁酯在硝酸镧溶液或氟化铵溶液或其混合溶液中水解，分别制备了La掺杂型、F掺杂型、F，La共掺杂型光催化剂，分别记为La-TiO2(Am)、F-TiO2(Am)、F-La-TiO2(Am)。采用XRD、FTIR、XPS、UV-Vis、SEM、PL及VB-XPS对其进行了表征，比较了其对模拟柴油〔二苯并噻吩(DBT)的正十二烷溶液〕的催化脱硫性能。结果表明，F、La共掺杂提升了TiO2(Am)的吸光度和光吸收边缘红移程度，F的电负性使F-La-TiO2(Am)的禁带宽度变窄，La—O键的生成为F-La-TiO2(Am)提供了更多的氧空位，促进了杂质能级的生成，有效抑制了电子-空穴的复合。在以H2O2为氧化剂、无水甲醇为萃取剂、V(无水甲醇)∶V(模拟油)＝1∶1、F-La-TiO2(Am)用量为模拟柴油质量的1%、n(双氧水中O原子)∶n(DBT中S原子)＝15∶1、反应时间3.0 h的条件下，模拟柴油脱硫率为94.10%。F-La-TiO2(Am)使用4次后，脱硫率仍可达85.40%。在脱硫过程中，超氧自由基和空穴为主要活性物种，可将DBT转化生成极性更强的亚砜和砜类物质，经由无水甲醇溶解后实现脱除。

关键词： 多维异质结   形貌控制   光催化   盐酸四环素   带隙  

摘要： 采用原位热聚合法和溶剂热法分别合成了片体和球状两种g-C3N4/WO3异质结，运用XRD、SEM和UV-Vis DRS等手段进行了表征，并考察了两种异质结对盐酸四环素(TC-HCl)的光催化降解效果。表征结果显示，二维(2D)g-C3N4/WO3呈现堆叠或卷曲的不规则纳米片形状，三维(3D)g-C3N4/WO3由大量直径为1～5 μm的纳米微球组成。实验结果表明：2D g-C3N4/WO3比3D g-C3N4/WO3具有更强的光催化活性，在TC-HCl质量浓度10 mg/L、光催化剂加入量200 mg/L的条件下，暗反应60 min后，再转用氙灯(500 W)照射60 min，2D g-C3N4/WO3和3D g-C3N4/WO3对TC-HCl的去除率分别为98.96%和41.15%；在2D g-C3N4/WO3光催化降解TC-HCl的体系中，·O2-、·OH和h+对TC-HCl降解的影响顺序为·O2-＞·OH＞h+。

关键词： 水热法   异质结   钛酸锶-钨酸锶   光催化  

摘要： 以H1.07Ti1.73O4(HTO)为Ti源，八水合氢氧化锶[Sr(OH)2·8H2O]为Sr源，水合钨酸铵固体[(NH4)10H2(W2O7)6·xH2O]为W源，在180 ℃下采用一步水热法制备不同比例SrTiO3-SrWO4复合体，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱仪(Uv-vis)、X射线光电子能谱仪(XPS)等测试手段研究不同复合体的结构和表面形貌，同时以氙灯为光源降解10 mg/L亚甲基蓝(MB)溶液，探究不同复合样品的光催化降解性能。实验结果表明，利用水热法成功合成不同比例SrTiO3-SrWO4复合体。当复合样为STW-9时，降解性能最好，降解速率常数为0.055 min-1。SrTiO3、SrWO4的降解速率常数分别为0.017、0.01 min-1，这说明两者之间所形成的Z型异质结提升了载流子的分离效率。同时复合样STW-9在重复使用5次后降解率仍然可达到82%。通过捕获剂实验可得反应活性物种催化效果由高到低依次为羟基自由基(·OH)、光生空穴(h+)、超氧自由基(·O2-)、光生电子(e-)，从而证明羟基自由基(·OH)为主要活性物种。SrTiO3-SrWO4复合材料能耗低，可为今后处理有机污染物提供借鉴。

关键词： 黑色二氧化钛   光催化   降解   复合材料   纳米材料  

摘要： 二氧化钛(TiO2)是典型的氧化物半导体材料，广泛应用于光催化领域，但其较宽的能量带隙限制了其在实际中的应用。黑色TiO2(B-TiO2)纳米材料通过在TiO2表面构筑结构缺陷降低带隙宽度，能够有效提高其可见光响应性能和量子效率。本文总结了B-TiO2的基本特性，包括光学性质、晶型、缺陷与微观结构性质，并对近年来B-TiO2的制备与缺陷构筑方法(如气氛焙烧法、溶胶-凝胶法、化学还原法等)进行了系统总结。同时，本文梳理了黑色TiO2性能提升策略及其在水体净化、有机物降解、能源转换及医疗等领域的应用现状。最后指出B-TiO2研究领域未来需要重点关注的几个方面为：结合理论和实验深入探讨其结构-性能之间的构效关系是合理设计B-TiO2表面缺陷、开发高效合成方法的基础，先进的表征和分析手段有待加强；在保持高活性的同时，开发结构更加稳定的B-TiO2是将其推向实际应用的重要前提；此外，交叉学科的发展应推动B-TiO2的应用范围向更多领域延伸。

关键词： PVDF/TiO   @MoS   纤维复合膜   光催化   染料降解  

摘要： 含大量有机染料的废水对环境的污染日益严重,光催化分离膜的研究备受关注。本研究先通过静电纺丝法制备了PVDF/PEMA膜,后进行酸处理制备出富羧基PVDF纤维复合膜,最后通过水热反应在膜表面原位沉积TiO2@MoS2微纳米颗粒,制备出在太阳光下具有较高催化活性的PVDF/TiO2@MoS2纤维复合膜。结果表明MoS2的加入可以有效降低纤维复合膜禁带带隙能量,从而提高纤维复合膜的光催化活性;在光照4h后对RhB的降解率达到97.1%;连续5次吸附-降解实验,纤维复合膜对RhB的降解率仍达到95%以上,表明该纤维复合膜具有优异的可重复使用性。因此,该膜在染料降解方面具有潜在的应用前景。

关键词： BiOBr   S掺杂   异质结   2，4-二氯苯氧乙酸   农药   光催化  

摘要： 水体的农药污染对人体健康构成潜在威胁。采用一步溶剂热法合成了一种新型S0.1-(3/7)BiOI/BiOBr(S0.1BBI0.3)光催化剂。通过XRD、SEM、XPS、UV-Vis DRS、EIS等手段表征其结构、形貌和光学性能等理化性质。S0.1BBI0.3呈二维纳米片堆积而成的花状微球结构，Z型异质结和S掺杂双策略共修饰拓宽了BiOBr的光响应范围，有效防止光生电子-空穴对在S0.1BBI0.3内部复合，提高光生载流子的氧化还原能力，同时能够提高比表面积，提供更丰富的介孔结构，显著提升吸附性能，并为光催化反应提供了更多的活性位点。光催化实验结果表明，合成的S0.1BBI0.3在可见光下对2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)具有最佳的吸附和光催化性能，在45 min黑暗和120 min光照条件下，2，4-D去除率最高可达91.8%。ESR技术证实·O2-是S0.1BBI0.3的光催化活性物质。

关键词： 钙钛矿PbTiO   TiO   复合材料   光催化   Rh B降解  

摘要： 为探究钙钛矿氧化物基复合材料的光催化性能,以具有规则暴露面的钙钛矿相PbTiO3微米片为衬底,通过水热法制备了一系列不同负载浓度的钙钛矿相PbTiO3-TiO2微米片复合材料,通过XRD、SEM、BET、XPS和UV-Vis对所制备样品进行了系统的微结构表征及光学特性分析,并测定PbTiO3-TiO2微米片复合材料在不同光源辐照下对30 mg/L罗丹明B(Rh B)水溶液的催化降解性质。结果表明:TiO2单晶颗粒在钙钛矿相PbTiO3微米片表面呈现团聚生长,颗粒尺寸为30～50 nm;随着反应物中钛酸丁酯(TBOT)的增加,钙钛矿相PbTiO3微米片表面生长的TiO2量增多;PbTiO3-TiO2微米片复合材料对Rh B水溶液均表现出光催化降解特性,其中以加入0.6 mL TBOT制备的复合材料(S2)催化性能最优,在模拟太阳光辐照下于90 min内对Rh B降解效率可达95.8%,在可见光照射下于180 min内对Rh B降解效率为81.86%;PbTiO3-TiO2微米片复合材料的禁带宽度减小,有利于光生载流子的形成,从而有效提高了其光催化性能,也为半导体复合光催化剂的材料设计和性能优化提供了支持。

关键词： 氮杂环丙烷   镍催化   光催化   C-N活化   自由基  

摘要： 氮杂环丙烷类化合物是重要的有机合成子,其广泛存在于各种有机合成反应当中.因其独特的三元环结构,致使其具有较大的环张力.通常氮杂环丙烷类化合物可以与各种亲核试剂反应,合成各种传统方法难以合成的β-位取代的胺类化合物,其中包括氨基醇、氨基醚以及二胺类化合物.通过亲核试剂开氮杂环丙烷的反应研究已经相当成熟,此处不再赘述.此外,过渡金属催化的C-N活化是一类重要的合成方法.作为C-N活化重要底物,过渡金属催化氮杂环丙烷的开环偶联反应取得长足的发展.尤其是近十年来,镍催化氮杂环丙烷的开环偶联反应不断涌现.基于此,综述了镍催化在氮杂环丙烷开环偶联反应中的研究进展和设计原则,重点介绍氮杂环丙烷的开环原理,对比不同取代的氮杂环丙烷区域选择性,总结不同催化模式下的共性.本综述将从以下三个方面介绍氮杂环丙烷的开环偶联反应:其一是单独的镍催化模式;其二是光/镍协同共催化模式;其三则是电化学促进的镍催化模式.对于氮杂环丙烷的开环模式则可以分为:镍催化的SN2型亲核开环模式、卤素离子亲核开环模式以及电化学还原模式.

关键词： 太阳能   光合作用   CO   还原   催化剂   光催化   电催化   光电催化  

摘要： 随着工业化的不断发展，化石燃料的过度使用产生的CO2导致了温室效应等问题，已经引起国际社会的高度关注，并制定了一系列应对措施。因此，对大气中CO2的还原回收技术研发具有迫切性和重要意义。光电催化是目前可用于还原CO2的具有良好应用前景的技术之一，为了对该技术进行更深入的研究，推动其实际应用，本文首先阐述了光催化、电催化、光电催化还原CO2的基本原理和优缺点，并举例介绍了各类催化剂还原CO2的效率。因为光催化是光合作用中的重要步骤之一，接着重点分析了光合作用在还原CO2研究现状和前景，提出人工光合作用还原CO2可行性与潜力。本文旨在为人工光合作用还原CO2提供新思路和参考，为减少大气中CO2的积累和应对当前的环境挑战提供新的见解和视角。

关键词： 光催化   磁性材料   有机污染物   硅酸盐   降解   废水  

摘要： 光催化是去除水中难降解有机污染物的有效措施，因其高效的矿化能力而显示出巨大的潜力。然而，大多数光催化剂的实际应用受到其粉末形态的制约，使大规模应用成为一个难题。近年来，磁性硅酸盐复合材料在材料科学中因为其稳定和可回收的特性获得了越来越多的关注。本综述回顾了磁性硅酸盐复合材料作为光催化剂的研究现状，探讨了合成、修饰及其降解机制方面的最新进展。最后，对磁性硅酸盐复合材料的研究结果和未来的挑战进行了展望。