关键词： C   N   光催化   Cr(Ⅵ)   光催化剂毒性  

摘要： 光催化技术能够通过光的激发使光催化剂中光生电子(e-)发生迁移，光催化剂产生e-速度越快，还原污水中重金属的效率越高.本文采用热聚合法，以3-氨基-1,2,4-三唑和特定的六元氮杂环为原料创新制备了C3N5光催化剂，与传统工艺相比，创新制备的C3N5带隙值降低了0.06～0.17 eV.其中，以3-氨基-1,2,4-三唑、三聚氰酸、巴比妥酸和KBr为原料制备的C3N5光催化剂(CN-7)带隙值降低了0.17 eV，在366 nm的激发波长下，CN-7在450 nm发射峰极低，极大地抑制了光生电子-空穴对的复合效率，拥有比其他C3N5更快的e-迁移速度.CN-7在50 W LED灯照射下50 min内还原水中Cr(VI)的效率可达99.3%，经过5次循环实验后，对Cr(Ⅵ)的去除率仍然可达96%，且受干扰离子的影响较小，具有良好的稳定性.通过自由基捕获实验证明了反应体系中的主要活性物种为e-.同时，将小白菜种植在含CN-7的水溶液中考察光催化剂本身的毒性，发现植物的生长指标不受其影响，而生理指标显示其对植物的生长有一定的促进作用.本研究为制备C3N5光催化剂提供了一种新的方法，同时，为印染、电镀等污水处理工艺中高效还原Cr(VI)且不产生二次污染物提供了新的方向.

关键词： 光催化   金属掺杂   改性沥青   老化性能   尾气降解  

摘要： 针对传统光催化材料在沥青路面中的应用催化降解效能低的问题,综合金属掺杂法和共沉淀法制备了3种金属(Cu、Fe、Mn)掺杂蒙脱土基氧化铈复合材料,探讨其物相成分演变规律、官能团变化特征及光吸收拓展范围,研究在梯度掺量条件下不同光催化复合材料改性沥青的流变性能、高温服役性能、抗老化能力及尾气降解效率.研究结果表明:引入过渡金属阳离子可降低复合材料的带隙,在实现CeO2在负载体上高分散效果的同时,也提高了新型光催化复合材料的光响应能力;当光催化复合材料掺量(质量分数)为4%时,改性沥青的高温流变性能、高温抗变形能力及抗老化性能衰减能力明显提升;当掺量为6%时,Fe3+掺杂CeO2柱撑蒙脱土改性沥青催化效果最佳,其中,对NO的降解效率可以达59.6%,降解效能提升17.3%.

关键词： 光催化   臭氧催化氧化   制革废水   TiO   /ZnO/SnO  

摘要： 采用溶剂热法制备了复合金属氧化物催化剂(TiO2/ZnO/SnO2)，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TiO2/ZnO/SnO2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： Nb   O   SBA-16   负载   光催化   脱硫   分子筛  

摘要： 采用浸渍法制备了Nb2O5/SBA-16催化剂，利用XRD、FTIR、N2吸附-脱附、UV-Vis、SEM、TEM、XRF等方法分析了催化剂结构和性质。以含二苯并噻吩的十二烷溶液为模拟油，分别以30%(w)H2O2和甲醇为氧化剂和萃取剂，考察了催化剂的光催化氧化脱硫性能，优化了工艺条件并提出了催化机理。实验结果表明，Nb2O5/SBA-16催化剂保持了高度有序的介孔结构，且比表面积高、活性组分分散均匀。反应符合一级动力学。选择20%(w)Nb2O5/SBA-16催化剂，当催化剂用量1%(w)、O/S摩尔比10∶1、萃取剂与模拟油体积比1∶1时，脱硫效果最佳，脱硫率达98.06%，循环6次后仍有较高脱硫率。主要活性中间物种为超氧自由基和空穴。

关键词： 缺陷调控   光催化   石墨相氮化碳   调控策略   半导体   环境污染  

摘要： 半导体光催化材料已成为有效应对环境污染和能源危机关键技术的核心要素。其中，石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新兴的高效催化材料展现出了巨大的应用潜力。然而，未改性的g-C3N4存在诸如可见光响应范围有限、活性位点偏少以及光生载流子复合速率高等缺点，严重制约了其实际应用。为了解决上述问题，研究人员采取了多种策略，如设计和开发异质结构、实施缺陷工程和进行形貌调控等。其中，缺陷调控因能有效地调制光催化材料的电子能带结构、延缓载流子的复合和增加表面活性位点等原因备受关注。本文阐述了缺陷修饰的类型、缺陷调控策略，最后对g-C3N4基材料的开发和光催化应用进行了总结并给出了展望。

关键词： 室内空气污染   金属有机框架材料   碳基材料   吸附   光催化  

摘要： 室内空气污染已被公认为是影响人类健康的重要因素，金属有机框架和碳基材料在治理室内空气污染的领域展示了良好的潜力。本文综述了金属有机框架和碳基材料作为吸附剂和光催化剂在室内空气污染控制中的研究进展，详细讨论了活性炭、生物炭、活性炭纤维、金属有机框架、石墨烯及石墨烯衍生物和石墨相氮化碳在室内空气污染控制中的利用现状，厘清了吸附材料和光催化材料在治理室内挥发性有机物和颗粒物中的效果，并探讨了其影响因素及存在问题。针对金属有机框架和碳基材料目前存在的问题，提出了金属有机框架和碳基材料在室内空气污染控制方面的发展方向，这将有助于开发廉价高效的吸附材料和光催化材料，为实现室内空气污染控制提供技术支撑。

关键词： 空气   光催化   铁催化   醇氧化   绿色合成   精细化工中间体  

摘要： 室温下，以0.3 mmol苄基醇(1-苯基乙醇，Ⅰa)为反应底物、空气中的氧气为氧化剂、Fe(Ⅲ)为光催化剂，考察了不同催化剂及用量、反应溶剂、光源(10 W)波长和反应时间对苯乙酮(Ⅱa)产率的影响，探究了在最佳反应条件下制备醛、酮类化合物的底物适用性。产物经1HNMR和13CNMR确认。对反应机理进行了推测。结果表明，在以FeCl3为催化剂(用量为Ⅰa物质的量的10%)、乙腈为溶剂、400 nm波长光源(10 W)照射12 h的最佳反应条件下，Ⅱa的产率88%。该反应条件适用于其他8种醛、酮类化合物(二苯甲酮、苯甲醛、对甲基苯甲醛、对羟基苯甲醛、2-氨基苯甲醛、1-萘甲醛、2-吡啶甲醛、2-噻吩甲醛)的合成，产率在16%～76%之间。芳环取代基上的电子效应对反应有重要影响，Fe(Ⅲ)催化剂和光照是苄基醇氧化合成醛、酮类化合物的必要条件，苄基醇与Fe(Ⅲ)进行配位形成的配合物在光照条件下发生配体到金属电荷转移的活化过程是反应的关键。

关键词： KBr诱导   1D g-C   N   光催化   Cr(Ⅵ)   亚甲基蓝  

摘要： 为了实现Cr(Ⅵ)和染料废水的绿色高效降解。通过KBr诱导的方法制备了具有优异光催化活性的一维富氮石墨相氮化碳纳米棒(1D g-C3N5)，采用XRD、FTIR、TEM、UV-vis DRS、PL、TPC和EIS等表征技术对1D g-C3N5的晶型、基团、形貌、光化学性质和电化学性质进行了表征，并对可见光下光催化去除Cr(Ⅵ)和降解亚甲基蓝(MB)性能进行了评价。结果表明，通过KBr诱导形貌调控的方法提高了材料的比表面积，拓宽了光谱吸收范围，提高了可见光吸收和转化能力，有效促进了光生载流子的分离，表现出较低的表面/界面电阻值。与块状g-C3N5相比，1D g-C3N5的光催化活性得到了显著提高，可见光照射60 min，1D g-C3N5对Cr(VI)的去除率和MB的降解率分别达到了97.6%和98.8%，且循环使用5次后仍具有良好的稳定性。活性基团结果表明，光催化降解MB体系的主要活性基团是·O2-和h+，Cr(Ⅵ)的去除得益于e-的作用。通过能带结构计算提出了1D g-C3N5光催化还原Cr(Ⅵ)和去除MB的光催化机理。

关键词： 二氧化铈   钇掺杂   氢气焙烧   氧空位   光催化  

摘要： 为探讨氢气还原处理对稀土元素掺杂CeO2光催化性能的影响，对比研究了钇(Y)掺杂的立方体、多面体和棒状二氧化铈纳米材料在空气和氢气焙烧后的光催化性能。研究发现氢气焙烧后，钇掺杂二氧化铈(Y-CeO2)的光催化性能明显改善，对亚甲基蓝(MB)的降解率显著提升，其中氢气焙烧后的钇掺杂棒状纳米CeO2较空气焙烧的棒状样品对MB光催化降解率提升12.48 %。氢气焙烧后，各形貌Y-CeO2的Ce3+和氧空位(OVs)浓度增加，禁带宽度窄化，有利于对光的吸收及载流子的激发，并且光生载流子(e-/h+)的分离效率增强，进而提升了CeO2的光催化能力。

关键词： TiO   表面氟化   混合晶相   罗丹明B   光催化  

摘要： 以四氯化钛为钛源，通过改变HF用量、水热反应温度和时间调控TiO2的晶相组成，并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子顺磁共振(ESR)、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见光(UV-Vis)等手段进行表征，以罗丹明B为模型污染物，对比研究了表面氟化锐钛矿TiO2与金红石/锐钛矿混合晶相TiO2光催化性能及反应机制。结果表明：混合晶相有利于电子和空穴共同参与光催化反应，从而更有利于提高光催化性能；表面氟化锐钛矿TiO2能抑制电子的作用，导致其催化活性弱于混合相TiO2。这为高活性TiO2光催化剂的制备提供了一种新思路。