关键词： WO   BiOBr   复合材料   光催化   磷酸氯喹  

摘要： 水中有机污染物的持久性积累对人类用水安全造成威胁，用常规的方法很难降解，其中磷酸氯喹作为近年来新兴的污染物，伴随其大规模应用，会不可避免地释放到地表水以及在生物体内聚集.光催化技术是处理废水的一种绿色经济的方法，其中设计高效催化性能的催化剂是该技术走向实践的关键.本文通过两步水热法将WO3与BiOBr进行复合，利用多种表征手段对材料的微观形貌和结构特征进行表征，将纯相WO3、BiOBr以及一系列不同摩尔比的WO3/BiOBr在可见光下进行了水中磷酸氯喹的降解，结果显示WO3/BiOBr复合材料催化活性优于WO3和BiOBr，可以高效降解磷酸氯喹，反应60 min后，催化剂对20 mg·L-1磷酸氯喹的降解率可达到92.6%.材料的复合将显著提高光电流响应以及电子迁移率，同时在反应过程中能保持良好的结构和循环稳定性.该工作将为构建新的复合光催化剂以及环境治理提供新思路.

关键词： 还原氧化石墨烯   气凝胶   光催化   芬顿反应   探索性实验  

摘要： 针对苯到苯酚制备过程选择性低的问题，介绍了新型探索性实验设计，引导学生以光催化苯制苯酚作为研究对象，通过溶胶-凝胶法制备FeOOH还原氧化石墨烯复合气凝胶，并探究其在光催化苯羟基化制苯酚中的性能。本实验以实现温和条件下提高苯制苯酚选择性为目标，对于培养学生创新思维、提高创新能力与实践能力具有积极的作用。

关键词： Trombe墙   光伏驱动   光催化   节能潜力   夏热冬暖  

摘要： 为延长Trombe墙系统的运行时间,充分利用太阳能,文章提出光伏驱动型光催化Trombe墙模型,研究系统在夏热冬暖地区全年运行状况,对系统发电量,净化空气量,总节约能量变化情况进行分析。结果表明,全年总发电量为1250.16 kWh,全年总净化空气量为104209.02 m^(3),全年总节约能量为1440.01 kWh,冬夏两季系统运行性能平均值与全年平均值相比波动在20%以内,系统具有全年运行的可行性。本研究为光伏驱动型光催化Trombe墙系统在夏热冬暖地区全年运行提供理论和基础。

关键词： 复合材料   光催化   农药性能研究  

摘要： 本文以氧化钴(CoO)和掺钡氧化钴(Ba-CoO)为催化剂,对杀虫剂甲氨基阿维菌素苯甲酸酯进行光催化降解实验,考察pH、催化剂用量、反应时间、温度和初始浓度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明,酸性条件下降解效果较好,pH 5~6时Ba-CoO催化剂的降解率可达54%;增加催化剂用量到0.02 g时,降解效果最佳。反应时间的延长和温度的适度升高也可以提高降解率,反之,反应条件过量或过度都会导致降解率下降。此外,Ba的掺杂显著提升了CoO的光催化活性。因此,Ba-CoO是一种效果较好的农药光催化降解催化剂。本研究系统地考察了各影响因素对光催化降解产生的影响,为开发高效的农药治理技术提供理论依据。

关键词： MgBi-LDHs   NiBi-LDHs   光催化   共沉淀法   罗丹明B   光响应能力  

摘要： 通过共沉淀法制备MgBi-LDHs和NiBi-LDHs两种光催化剂,采用紫外可见分光光度计对催化剂进行表征分析,并探究了溶液初始pH值、催化剂物质的量之比和光照类型对罗丹明B(RhB)降解效果的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)对材料进行形貌和元素分布进行分析。实验结果表明:溶液初始pH值为6时,在长弧氙灯照射条件下,光照4 h,Mg-Bi(3∶1)降解效果最佳,去除率达91.24%;在紫外高压汞灯照射条件下,光照4 h,Mg-Bi(5∶1)降解效果最佳,去除率达92.16%。该光催化剂的制备为降解罗丹明B提供了一种廉价、简便的措施,对其他高效光催化剂的合成具有一定的指导意义。

关键词： 有机污染物   光催化   分子指纹   构效关系   机器学习   轻量级梯度提升  

摘要： 为了预测有机污染物的光催化降解速率,探究污染物分子结构与其降解速率之间的构效关系,设计了一种基于分子指纹的机器学习模型。该模型使用81种有机污染物的523条记录作为模型数据,将污染物MACCS分子指纹与5种实验条件(辐照度、温度、催化剂用量、污染物初始浓度和pH值)作为输入特征,采用10种机器学习算法进行建模。结果显示LightGBM算法性能最佳(R~2=0.909 4)。利用沙普利加法解释(Shapley additive explanations, SHAP)框架评估了各输入特征对光催化降解速率的贡献程度,探讨了各输入特征影响光催化降解速率的具体原因。分析表明,在光催化降解中污染物本身结构特征是影响光催化降解速率的主要原因。而且结构中含有卤素原子、N原子和不饱和碳的污染物分子降解速率最快,而结构中含有醚键或羰基的污染物分子降解速率最慢。

关键词： 甲醛   光催化   辐照度   负载量   相对湿度  

摘要： 甲醛是室内主要空气污染物之一,甲醛浓度超标会对人体健康造成极大的危害,降解室内甲醛刻不容缓。光催化降解甲醛被认为是一种绿色无污染的降解方法。本文中我们对光催化降解甲醛所涉及几个重要环境条件(催化剂负载量、甲醛初始浓度、相对湿度、辐照度)进行实验,通过这一系列实验不仅能帮助大家了解光催化甲醛的最佳环境条件,而且能进一步规范紫外催化光源的光催化检测条件。特别是光强一直被光催化领域所忽视,通过本实验能帮助大家得到最佳的催化光强,从而提高催化效率,降低不必要的能源消耗。

关键词： 聚偏氟乙烯   静电纺丝   碳掺杂改性   氮化碳   光催化  

摘要： 本文通过高温煅烧乙酰胺和尿素混合物,成功制备了在可见光下具有优异光催化降解性能的C掺杂g-C_(3)N_(4)材料,然后将C掺杂g-C_(3)N_(4)和PVDF共混,通过静电纺丝制备了具有优异光催化性能的C掺杂g-C_(3)N_(4)/PVDF复合纳米纤维膜。结果表明,当乙酰胺与尿素的质量比为5%时,所制备的C掺杂g-C_(3)N_(4)粉末的光催化性能较好,乙酰胺的掺杂改性既改变了g-C_(3)N_(4)形貌结构,又改善g-C_(3)N_(4)的禁带宽度,从而进一步有效提高了C掺杂g-C_(3)N_(4)材料的光催化活性;当粉末掺杂比为12%时,所制备的PVDF纳米纤维复合膜光催化降解罗丹明B的效率达89.12%;复合纤维膜经过4个循环的光催化降解实验后,对罗丹明B的光催化降解效率保持在80%以上,解决了传统光催化剂难以回收和催化剂易被包覆而失效的问题。

关键词： CdS   ZnS   光腐蚀   HAP   光催化   稳定性  

摘要： 以酵母模板法制备的中空羟基磷灰石(HAP)微球为基底,通过连续离子层吸附反应法(SILAR)制备ZnS@CdS/HAP复合微球,利用XRD、SEM、UV-vis等表征手段分析材料的晶体结构、微观形貌和光吸收能力等,同时结合亚甲基蓝的光催化降解实验探讨复合微球的光催化机理.结果表明:利用SILAR法成功实现了ZnS@CdS/HAP复合微球的制备,ZnS@CdS/HAP复合微球的直径约为3~5μm且分散性良好,在可见光区有良好的吸收性能,具有优异的光催化活性,在催化剂添加量1g/L、pH=7、温度为25℃的条件下,对50mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液可见光催化100min时去除率高达93%.机理分析证实,ZnS@CdS/HAP光催化可能存在的Z型电荷迁移机制在有效抑制光生载流子复合的同时有效抑制光生腐蚀的发生,提升了ZnS@CdS/HAP复合微球的光催化活性和稳定性.

关键词： 光催化   制氢   染料敏化   Ni_(12)P_(5)   CQDs  

摘要： 通过水热法和低温煅烧法分别合成了稳定的碳量子点(CQDs)和Ni_(12)P_(5),通过简单的机械研磨将两者复合成CQDs-Ni_(12)P_(5)。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电化学阻抗(EIS)等对催化剂进行了表征,并通过荧光光谱(FL)测试其电子转移行为。以染料Eosin Y(EY)为催化剂(敏化剂),Ni_(12)P_(5)为助催化剂,三甲胺(TMA)为牺牲剂,研究了CQDs修饰Ni_(12)P_(5)的染料敏化制氢性能。研究表明,CQDs负载量为15 wt%的Ni_(12)P_(5)(15CQDs-Ni_(12)P_(5))拥有最高的染料敏化制氢活性(3565μmol·h^(-1)·g^(-1)),是纯Ni_(12)P_(5)的3.36倍。活性的提高是因为EY、CQDs及Ni_(12)P_(5)之间有效的电子传递。此外,探讨了可能的析氢反应机理。