关键词： 氮化碳纳米管   光催化   复合材料   第一性原理  

摘要： 石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米管是一维管状材料，作为非金属半导体光催化剂具有高的光生载流子转移效率、充足的活性位点和增强的光利用率等诸多优点。本文介绍了氮化碳纳米管的结构、三种制备方法(模板法、超分子组装法和纳米片/微片卷曲法)，结合国内外研究人员在g-C3N4纳米管方向取得的最新研究成果，列出了g-C3N4纳米管复合材料在光催化制取H2、降解污染物、还原CO2、生成H2O2、传感器等方面的应用。目前与氮化碳纳米管复合的材料局限于单原子或小分子，为增强氮化碳纳米管的应用，研究人员应基于已有的纳米管与聚合物复合的资料，尝试氮化碳纳米管与聚合物复合的研究。最后，对g-C3N4纳米管材料的未来趋势进行展望。

关键词： 光催化   光电催化   芬顿   臭氧氧化   染料废水  

摘要： 高级氧化技术具备快速降解速率和便捷操作等优势,能够将染料废水中难以降解的有机污染物氧化为CO_(2)和H_(2)O等小分子物质,因此在染料废水处理的实验中被广泛使用。本综述列举了光催化、光电催化、芬顿、臭氧氧化等技术处理染料废水的研究应用,并对高级氧化技术在染料废水处理领域的未来进行了展望。

关键词： CO_(2)环加成   光催化   W_(18)O_(49)   金属有机骨架  

摘要： 以2-氨基对苯二甲酸(H_(2)ATA)为配体,通过溶剂热法合成了Zr基MOF:NH_(2)-Ui O-66,继而以氯化钨为前驱体,通过溶剂热法实现了富含氧空位的缺陷氧化钨(W_(18)O_(49))在NH_(2)-Ui O-66上的原位生长,构建了具有典型Ⅱ型异质结的复合光催化剂W_(18)O_(49)/NH_(2)-Ui O-66。通过粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见漫反射光谱对催化剂的组成与结构进行了表征。在室温常压、模拟太阳光下,以氧化苯乙烯为模型底物,对所有样品的光催化活性进行了考察,W_(18)O_(49)/NH_(2)-Ui O-66展现了最高的碳酸苯乙烯酯产率(58 mmol·g^(-1)·h^(-1))。

关键词： 氮掺杂二氧化钛   聚丙烯熔喷非织造材料   光催化   亚甲基蓝   自由基   印染废水   废水处理  

摘要： 为制备具有光催化功能的聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,首先通过溶胶-凝胶法制备氮掺杂二氧化钛(N-TiO_(2))光催化剂,然后采用超声浸渍的方法将N-TiO_(2)均匀负载在PP熔喷非织造材料表面得到N-TiO_(2)/PP复合熔喷材料,并对其结构和性能进行表征和分析,通过自由基捕获实验确定光催化机制。结果表明:N掺杂量为1%的N-TiO_(2)的颗粒大小均匀,粒径约为10 nm,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,其光催化降解亚甲基蓝(MB)的效率最佳,达到98%;将该N-TiO_(2)负载在PP熔喷非织造材料表面后,可包裹在PP纤维表面,当负载量超过30 mg后出现团聚现象;负载量为30 mg的N-TiO_(2)/PP复合熔喷材料的光催化降解性能最优,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,对亚甲基蓝(MB)的降解效率达到98%;在光激发下N-TiO_(2)会产生超氧自由基和羟基自由基,二者共同降解MB。

关键词： 光催化   MgO   吸附CO_(2)   还原CO_(2)  

摘要： 由于CO_(2)的过量排放而引发的温室效应已成为当今世界面临的重要环境问题,将CO_(2)还原转化为高附加值化学品和燃料是解决这一问题的有效途径。其步骤包括吸收入射光子;电子-空穴对的产生、分离和转移;CO_(2)分子在表面上的吸附、活化和转化。基于MgO可增强CO_(2)在表面的吸附进而促进后续的光催化还原,介绍了光催化还原CO_(2)的机理以及MgO在CO_(2)还原与吸附等方面的应用研究。MgO表面化学吸附的CO_(2)分子变得不稳定,其反应活性高于线性CO_(2)分子,因此显著提高CO_(2)的转化效率,可见其在CO_(2)吸附与转化等方面具有良好的发展前景。

关键词： 钒酸铋   双金属   催化剂   光催化  

摘要： 采用简单的水热法制备了多面体钒酸铋(BVO)材料,又通过化学还原法首次在BVO上原位合成了一种小尺寸的AgNi双金属助催化剂并研究了其光催化性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)光谱、N2吸附-脱附等手段对制备的AgNi/BVO材料的理化性能进行了表征。结果表明,AgNi双金属广泛负载在这种特殊形貌的BVO多面体表面,大大增加了金属的附着位点,同时AgNi负载也提高了BVO的结晶性。银表面等离子体谐振效应与镍的共格界面效应增强了BVO催化剂对可见光的吸收,增强了光生电子的分离,提高了光催化活性。光催化降解MB (亚甲基蓝)实验表明,当Ag、Ni的质量比为3∶1时,AgNi/BVO的催化活性最高,在可见光照射下其反应速率常数是BVO的5.4倍,该光催化剂在4次循环后仍能保持良好的光催化活性。

关键词： 光催化   芬顿   原位   H_(2)O_(2)   降解  

摘要： 在光催化耦合原位芬顿体系中,光催化反应产生的H_(2)O_(2)被激活生成具有强氧化性的·OH,可以提高对环境中各种污染物的降解效率。介绍了光催化耦合原位芬顿体系的原理、优势,综述了光催化耦合原位芬顿体系在污染处理中的应用研究进展,并展望了其发展方向。

关键词： 环境保护工程   光催化   海洋重金属   污染状况   去除效果  

摘要： 人为生活生产向近岸海域排放的污染物威胁生态环境和人类健康,重金属污染的治理是环境问题的重点和难点。传统工艺存在效率低、成本高和副产品多等局限性。光催化以光为能源,是一种新兴的催化氧化和高效的清洁技术,广泛应用于水中多种污染物的处理。由于光催化在环境修复中具有优异的适应性,可用于重金属的去除。综述海洋等水体各重金属污染现状和对人类健康的影响;相对于其他处理技术,分析探究光催化技术处理海水重金属污染物的反应原理及优势;总结不同催化剂去除水体中各种重金属污染的最新进展及去除效果,并针对光催化重金属现存问题提出相应建议;以期为光催化处理海洋重金属污染的检测及风险防控提供科学指导及理论依据。

关键词： 乙烷氧化脱氢   反应机制   成本效益   光催化   副产物   资源化利用   太阳光   中国科学院理化技术研究所  

摘要： “乙烷是天然气、页岩气开采过程的主要副产物之一,因经济价值低、运输难度大,难以资源化利用。光催化技术能直接利用太阳能,将这些乙烷转化为乙烯,具有成本效益。”中国科学院理化技术研究所施润副研究员介绍了这个技术的前景。

关键词： 共价有机框架   光催化   过氧化氢  

摘要： 共价有机框架(COFs)是一类新兴的功能性材料,它在光催化领域展现出了巨大的应用潜力,尤其在过氧化氢的合成方面显示出独特的优势。近年来,COFs在光催化合成过氧化氢领域的研究取得了显著的进展。本文旨在详细总结不同类型COFs的设计合成、光催化性能以及相关机理,深入探讨提升COFs在光催化制备过氧化氢性能的策略,包括构建电子供体–受体(D-A)结构、金属掺杂构建异质结和官能团修饰等方面。通过对多篇相关文献的系统分析,强调了COFs在提高光催化效率、增强结构稳定性以及灵活设计光活性单元等方面的独特优势。这些独特优势不仅有望提高过氧化氢的合成效率,还为COFs在光催化中的广泛应用奠定了基础。在此基础上,进一步推动COFs在光催化合成过氧化氢领域的研究,为其未来的发展提供了深刻的理解和启示。总体而言,COFs作为光催化领域的有望材料,具有广阔的应用前景,为绿色能源和可持续发展做出了积极贡献。