关键词： 红磷   光催化   可见光   降解有机物  

摘要： 目前半导体光催化处理废水已成为目前解决环境污染的有效途径之一。红磷作为一种非金属新型半导体光催化剂,具有价格低廉、低毒、易得、化学性质稳定、可见光响应范围广、带隙可调等优点。但存在光催化过程中稳定性较低,电子与空穴利用率不高等问题,因此,制备高效稳定的红磷基复合材料在实际应用中有着非常重要的意义。本文简述了红磷的结构,红磷基降解有机污染物的机理,详细总结了近几年红磷基在废水处理方面的研究现状,归纳了不同红磷基光催化效果,并通过从红磷结构、尺寸、异质结、协同作用对不同红磷基复合材料的光催化效率进行了分析。提出未来的研究方向应从改进红磷的制备方法,加强对晶型红磷以及红磷自身氧化机理等方面进行深入研究。

关键词： 氰基   四环素   光催化   氮化碳  

摘要： 本文通过简单的碱辅助热处理法成功制备了一系列氰基官能团化氮化碳光催化剂,改善了氮化碳活性位点低以及光生载流子分离能力差等问题,并采用红外光谱和紫外-漫反射对合成样品进行了详细表征。碱可以破坏氢键,加速尿素的热聚合和氰基的形成,氰基的存在可以捕获氮化碳的光诱导电子,从而抑制电荷重组,极大地提高了氮化碳的光催化降解活性。本文通过制备的氰基化g-C_(3)N_(4)进行光催化性能测试发现,当尿素为15 g、KOH为0.01 g时,制备的氰基化氮化碳的活性最佳。在可见光的照射90 min内,对四环素的去除率为90.8%,比纯的氮化碳(22.9%)效率高了将近四倍。另外,循环实验结果表明,氰基化氮化碳循环4次后,降解率仅下降了5%,证明其催化降解稳定性良好。与纯氮化碳相比,氰基化氮化碳在同一条件下表现出更高的可见光催化降解四环素活性。

关键词： ZnO/g-C_(3)N_(4)   光催化   异质结   吡啶  

摘要： 采用蒸发溶剂-高温热聚合法制备了ZnO/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料,采用XRD、FTIR、TEM、XPS、UV-vis DRS、PL、TPC和EIS等表征技术对其进行了详细系统的表征,评价了ZnO/g-C_(3)N_(4)光催化降解吡啶的活性和稳定性,采用L_(9)(3^(4))正交实验考察了不同因素对光催化性能的影响,并对光催化机理进行了探讨。XPS和TEM结果证明了ZnO和g-C_(3)N_(4)之间异质结的形成,异质结的形成有效促进了光电子-空穴的分离,提高了光吸收,拓宽了光谱范围。在ZnO/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂投加量为50 mg、ZnO与g-C_(3)N_(4)质量比为1∶2、吡啶初始质量浓度为20 mg/L和体系p H为7.0的条件下,可见光照射60 min后ZnO/g-C_(3)N_(4)对吡啶的光催化降解率达到了98.9%,循环使用5次后光催化降解率为97.3%,具有良好的稳定性。ZnO/g-C_(3)N_(4)光催化降解吡啶主要依赖于活性基团超氧自由基(·O_(2)^(-))和空穴(h^(+))的作用。

关键词： 二维纳米材料   光催化   电催化   电化学   光电化学  

摘要： 文中介绍了长期以来一直被认为是一般催化应用的研究热点的典型二维纳米催化剂,依次讨论它们的分类、结构、合成方法和表征等方面的内容。此外,我们提供了关于基于二维纳米材料的催化应用的讨论,主要集中在环境处理和生物化学技术方面,包括染料降解、有毒物质消除、析氢反应(HER)、析氧反应(OER)、二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)和癌症治疗等。最后,我们描述了二维纳米催化剂的机遇、挑战和发展方向。本综述的目的是激发和引导对这一研究领域的兴趣,以促进未来二维纳米材料在催化领域的创新。

关键词： 多铌氧簇   稀土   晶体结构   光催化  

摘要： 以K_(7)HNb_(6)O_(19)·13H_(2)O,Na_(2)SeO_(3),NaH_(2)PO_(4)·2H_(2)O和YCl_(3)·6H_(2)O等为原料,利用常规水溶液法合成了一例新型的基于{P_(2)Se_(2)Nb_(6)(O_(2))_(6)O_(22)}单元的杂多过氧铌簇稀土衍生物Cs_(2)K_(2)H_(6){[Y(H_(2)O)_5][P_(2)Se_(2)Nb_(6)(O_(2))_(6)O_(22)]}_(2)·12H_(2)O(1),并通过红外光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶衍射等分析手段对其进行了表征。化合物1含有一个V型的多酸阴离子簇{[Y(H_(2)O)_(5)][P_(2)Se_(2)Nb_(6)(O_(2))_(6)O_(22)]}_(2)^(10-),该阴离子依次连接形成一维链状结构。此外,对该化合物的催化光解水产氢性能进行了研究。

关键词： 光催化   盐酸四环素   Co_3O_4   MOFs  

摘要： 将ZIF-67与g-C_3N_4按一定质量比复合制备Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料,并以此来提高Co_(3)O_(4)的光催化性能。利用XRD、SEM和FT-IR对复合材料结构、性能和元素分布进行表征。结果表明,当盐酸四环素(TC-HCl)质量浓度为3 mg/L、质量分数为3%的Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)投加量为15 mg且pH为中性时,催化剂光催化性能最佳,90 min降解盐酸四环素效率达到了91.1%。3%Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂重复使用5次后,其降解率仍可达到88.5%,表明该材料具有一定的光催化稳定性和重复利用性。体系自由基捕获实验证明,产生了·O^(-)_(2)、h^(+)、·OH 3种自由基,其中·O^(-)_(2)在Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)光催化降解TC-HCl中发挥主要作用。

关键词： 光催化   臭氧催化氧化   制革废水   TiO_(2)/ZnO/SnO_(2)  

摘要： 采用溶剂热法制备了复合金属氧化物催化剂(TiO_(2)/ZnO/SnO_(2)),以生化制革废水为处理对象,废水COD为110~140 mg/L,对催化剂光催化臭氧氧化性能进行了探。考察了催化剂种类、反应时间、催化剂用量、臭氧浓度等因素对生化制革废水COD去除率的影响。XPS、XRD、UV-Vis DRS、SEM、TEM及FT-IR等结果证明,实现了复合金属氧化物催化剂的制备。光催化臭氧氧化实验结果表明,与单独光催化和臭氧催化氧化相比,光催化臭氧氧化能明显提高生化制革废水的COD去除率。当催化剂用量为0.8 g/L,臭氧浓度20 mg/L,复合催化剂光催化臭氧氧化效果最佳,反应150 min后,COD去除率达到83.7%。重复实验结果表明TiO_(2)/ZnO/SnO_(2)稳定性较好。本研究利用光催化和臭氧催化氧化协同作用深度处理制革废水,效率较高、无二次污染,可为工业污水深度处理提供参考。

关键词： 氮化碳   三氧化二铁   黄铁矿   光催化   四环素  

摘要： 为提高纯氮化碳的光催化性能,增强其在处理污水中抗生素的应用,采用水热一步合成法成功合成了CN/FeS_(2)、CN/Fe_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)/FeS_(2)复合材料。XRD、FT-IR分析结果表明,复合材料被成功制备。阐述了Z型异质结CN/FeS_(2)中CN和FeS_(2)之间的电子传输方式。ESR测试结果表明,超氧自由基为催化过程中的主要活性物种,其中CN/FeS_(2)降解四环素效率高达97%,经过6次降解循环后效率降低11%。该研究为光催化合成、设计和净化污染物开辟了新途径。

关键词： 聚合物   TiO_(2)   光催化  

摘要： 光催化技术在开发清洁能源和污染控制等领域具有显著优势,制备高效的光催化剂是光催化技术需要突破的关键之一。TiO_(2)光催化剂由于其催化效率高、无毒无害和成本低等优点而受到广泛研究,但针对TiO_(2)的带隙较宽、光响应范围窄和光生电子空穴对易复合等缺点,学者提出了利用聚合物改性TiO_(2)是一种能够通过有机-无机杂化提高TiO_(2)的光催化性能的有效方式。文章综述了聚合物/TiO_(2)复合材料的制备方法,以及其在光催化领域的应用,以期为高效聚合物/TiO_(2)光催化剂的设计和应用提供理论支撑。

关键词： 农田退水   氮磷   吡虫啉   生态浮床   光催化  

摘要： 为探究光催化和水循环协同净化氮磷和吡虫啉污染的效果,设计了空白对照、水循环和光催化水循环3组生态浮床系统、6个处理组对2种模拟农田退水(氮磷退水、氮磷和吡虫啉复合污染退水)进行了试验研究。试验结果表明:水体循环能增强浮床系统对氮的去除效果,7 d后氮磷退水的水循环浮床水体中氨氮和硝氮去除率较空白对照浮床分别提升了5.5%和27.1%;增加光催化的净化技术可加快氨氮硝化,氮磷退水的光催化水循环浮床水体中氨氮和硝氮去除率较空白对照浮床分别提升了26.2%和20.3%;吡虫啉会影响水循环浮床系统对氮磷的净化效果,TiO_(2)光催化复合陶粒对吡虫啉有良好的氧化降解效果,同时对氮磷和吡虫啉复合污染有显著净化效果;氮磷和吡虫啉复合污染退水的光催化水循环浮床降解了58.2%的吡虫啉,水体中氨氮、硝氮和磷酸盐去除率较未添加吡虫啉的水循环浮床分别提升了72.4%、15.0%和14.8%。