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新型花瓣状WO_(3)掺杂Sn_(3)O_(4)纳米材料的制备及其光催化性能
1
作者 谢辉 徐冰霜 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期103-108,共6页
通过一步水热法将氯化亚锡(SnCl_(2)·2H_(2)O)为锡前驱体,钨酸钠(Na_(2)WO_(4))为掺杂给体,成功制备了花瓣状WO_(3)/Sn_(3)O_(4)复合纳米材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对其微观形貌进行表... 通过一步水热法将氯化亚锡(SnCl_(2)·2H_(2)O)为锡前驱体,钨酸钠(Na_(2)WO_(4))为掺杂给体,成功制备了花瓣状WO_(3)/Sn_(3)O_(4)复合纳米材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对其微观形貌进行表征。在模拟自然光(300 W氙灯)条件下,以罗丹明B溶液作为模拟污染物来测试样品在不同条件下的光催化性能。结果表明:WO_(3)/Sn_(3)O_(4)复合纳米材料对罗丹明B的去除率最高可达91.04%,而纯Sn_(3)O_(4)去除率仅为48.32%。可见,WO_(3)的掺杂能有效提高Sn_(3)O_(4)纳米材料对有机污染物的去除率。 展开更多
关键词 水热法 WO_(3) Sn_(3)O_(4) 光催化性能
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磷酸银催化剂的控制合成及其光催化性能
2
作者 石瑛 孙慧萍 +1 位作者 王元元 刘金库 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期229-234,239,共7页
磷酸银作为理想的光催化材料,在降解水中氨氮的过程中,有极高的光催化活性。采用蛋膜法、直接沉淀法和水热合成这3种方法制备了Ag_(3)PO_(4)半导体材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计等方法分析Ag_(3)PO_(4)... 磷酸银作为理想的光催化材料,在降解水中氨氮的过程中,有极高的光催化活性。采用蛋膜法、直接沉淀法和水热合成这3种方法制备了Ag_(3)PO_(4)半导体材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计等方法分析Ag_(3)PO_(4)晶体结构和性能,并对氨氮溶液和罗丹明B染料进行光催化降解实验。结果表明:3种方法中以直接沉淀法制备的Ag_(3)PO_(4)晶体的光催化活性最好。其磷酸银(110)晶面的暴露程度较高,所产生的光生电子氧化能力更强,同时,纳米粒径较小,比表面积更大,能够吸附更多污染物,更利于光催化过程的进行。因此,通过控制制备条件,可以调控Ag_(3)PO_(4)光催化剂的形貌与晶面结构,对促进其在工业污水处理中的应用具有参考价值。 展开更多
关键词 合成制备 Ag_(3)PO_(4)晶体 催化剂 光催化性能
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Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的制备及光催化性能 被引量：2
3
作者 林青 黎水平 +4 位作者 缪志鹏 丁忆 梁栋 王昭 张小娟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期66-71,共6页
本工作通过水热法与磁控溅射法结合成功构建了表面均匀沉积纳米Au粒子的α-Fe_(2)O_(3)(Au@α-Fe_(2)O_(3))纳米棒,纳米Au粒子的负载量和形态分别由磁控溅射时间和热处理温度调控。在沉积5.1%的纳米Au粒子后,因纳米Au的表面等离子体共振... 本工作通过水热法与磁控溅射法结合成功构建了表面均匀沉积纳米Au粒子的α-Fe_(2)O_(3)(Au@α-Fe_(2)O_(3))纳米棒,纳米Au粒子的负载量和形态分别由磁控溅射时间和热处理温度调控。在沉积5.1%的纳米Au粒子后,因纳米Au的表面等离子体共振(SPR)效应,Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒在550 nm处出现了一个新的吸收峰,其带隙由2.20 eV变窄至1.95 eV。Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的荧光强度和电化学阻抗显著降低,光电流从0.27μA·cm^(-2)增大至0.45μA·cm^(-2)。纳米Au粒子既拓宽了Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的可见光吸收性能,又抑制了电子-空穴对的复合。与α-Fe_(2)O_(3)纳米棒相比,Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的光催化性能变得更加稳定,Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的光催化效率提高约一倍。 展开更多
关键词 纳米金 α-Fe_(2)O_(3) 纳米棒 光催化性能
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氧化亚铜改性四针状氧化锌晶须表面及其光催化性能研究 被引量：1
4
作者 刘红 刘花蓉 范希梅 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第6期1042-1050,共9页
本文采用简便的液相还原法以乙二醇(EG)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备了Cu_(2)O/T-ZnOw复合半导体催化剂样品,对样品的物相、微观形貌、禁带宽度、光致发光性能、光催化性能,以及可回收利用性能进行了详细研究。结果表... 本文采用简便的液相还原法以乙二醇(EG)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备了Cu_(2)O/T-ZnOw复合半导体催化剂样品,对样品的物相、微观形貌、禁带宽度、光致发光性能、光催化性能,以及可回收利用性能进行了详细研究。结果表明:随着PVP添加量的增加,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)表面沉积的Cu_(2)O由立方体形逐渐向球形转变;T-ZnOw表面沉积Cu_(2)O后可使半导体催化剂的禁带宽度(Eg)变窄,且能有效减少光生电子和空穴对的复合,使其光催化活性得到明显改善,紫外光照100 min时复合半导体催化剂对甲基橙(MO)溶液的降解率均提高到90%以上;复合催化剂中Cu_(2)O形貌不同其光催化活性有所差异,同等条件下,立方体形Cu_(2)O/T-ZnOw复合催化剂比球形Cu_(2)O/T-ZnOw表现出更好的光催化活性;同时复合催化剂样品展现出良好的可回收利用性能,经过六个周期的回收循环光催化降解试验后,样品对MO溶液的降解率仍能保持在80%以上。 展开更多
关键词 Cu_(2)O/T-ZnOw 表面沉积 PVP 甲基橙 光催化性能 降解率 可回收利用性能
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BiOX基复合材料的制备及光催化性能研究 被引量：2
5
作者 朱曲平 刘香香 +2 位作者 王姝 袁兰 刘成兵 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期6212-6217,共6页
BiOI作为BiOX材料中的一种,具有带隙窄、对可见光吸收强的优点。以TiO_(2)为原料,采用溶剂热法制备了TiO_(2)-BiOI复合材料,通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis、PL及光催化降解等手段对复合材料进行了表征,探究了TiO_(2)不同复合比对复合材料... BiOI作为BiOX材料中的一种,具有带隙窄、对可见光吸收强的优点。以TiO_(2)为原料,采用溶剂热法制备了TiO_(2)-BiOI复合材料,通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis、PL及光催化降解等手段对复合材料进行了表征,探究了TiO_(2)不同复合比对复合材料结构和光催化性能的影响。结果表明,球状颗粒的TiO_(2)分布在BiOI的片层之间,二者复合后提高了复合材料在可见光区域的光响应能力,减小了带隙宽度。发射光谱表明,TiO_(2)-BiOI复合材料在467 nm处出现了本征发射峰,发射峰强度随TiO_(2)质量分数的增加先降低后轻微增大,TiO_(2)-BiOI-30%的PL强度最低。以甲基橙溶液模拟降解废水,TiO_(2)-BiOI复合材料对甲基橙的光催化降解率随TiO_(2)质量分数的增大表现出先增大后降低的趋势,TiO_(2)-BiOI-30%在180 min时对甲基橙的降解率最高为99.57%,较纯BiOI提高了100.62%,重复使用5次后降解率依旧高达97.02%,具有优异的重复使用性能。 展开更多
关键词 BiOX材料 TiO_(2)-BiOI复合材料 光谱性能 光催化性能 重复使用性能
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冷却工艺、填充溶剂对钙钛氧化物的微观形貌及光催化性能的影响
6
作者 程卫桃 李济 胡其国 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期36-41,共6页
以钛酸正丁酯和无水氯化钙为原料,采用水热法制备了不同显微形貌的钙钛氧化物粉体。研究了冷却工艺与填充剂种类对钙钛氧化相结构、显微形貌和光催化特性的影响。结果表明:当无外加填充溶剂引入,采用不同冷却工艺均可获得具有片状结构的... 以钛酸正丁酯和无水氯化钙为原料,采用水热法制备了不同显微形貌的钙钛氧化物粉体。研究了冷却工艺与填充剂种类对钙钛氧化相结构、显微形貌和光催化特性的影响。结果表明:当无外加填充溶剂引入,采用不同冷却工艺均可获得具有片状结构的CaTi_(2)O_(4)(OH)_(2)纯相;当分别引入20 mL乙醇或水作为填充溶剂时,制备的粉体相结构和微观形貌在不同的冷却工艺下存在较大差异,粉体的相结构和微观形貌经历了从无定型相的针网状形貌过渡到由纳米纤维聚积夹杂少量块状CaTiO_(3)物相组成的形貌,以及完全由具有片状结构的CaTi_(2)O_(4)(OH)_(2)物相过渡到具有片状结构的CaTi_(2)O_(4)(OH)_(2)以及少量方块状CaTiO_(3)组成的物相。光催化性能显示,引入20 mL乙醇作为填充溶剂,采用缓冷工艺制备的粉体在紫外可见光3 h下对罗丹明B的光催化效率最佳。 展开更多
关键词 钙钛氧化物 冷却工艺 溶剂组成 光催化性能
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铋改性TiO_(2)光催化剂的制备及其光催化性能
7
作者 贾贞健 韩曦 张杰 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1116-1125,共10页
光催化剂是污水处理领域必不可少的光催化原料,为获得较高的降解效果,研究制备了铋改性TiO_(2)光催化剂(Bi-TiO_(2)光催化剂)并分析其光催化性能。分别制备铋基材料与TiO_(2)溶液,混合上述2种物质获得铋改性TiO_(2)光催化剂。以甲基橙... 光催化剂是污水处理领域必不可少的光催化原料,为获得较高的降解效果,研究制备了铋改性TiO_(2)光催化剂(Bi-TiO_(2)光催化剂)并分析其光催化性能。分别制备铋基材料与TiO_(2)溶液,混合上述2种物质获得铋改性TiO_(2)光催化剂。以甲基橙作为试验模型溶液,测试铋基材料与TiO_(2)比例不同时该光催化剂的催化性能,以及不同温度条件、光照条件和光催化时长时的光催化性能变化情况,以验证甲基橙溶液浓度、pH值对于光催化效果的影响。实验结果显示,铋基材料与TiO_(2)的质量比为1∶1时,该光催化剂的降解效果与脱色效果最佳,具有良好光催化效果。Bi-TiO_(2)光催化剂展现出不同程度的甲基橙降解能力,其降解值随着铋基材料与TiO_(2)比例的变化呈现先增大后减小的趋势。温度为45℃,光照条件为15 h时,该催化剂光催化性能最佳,温度达到120℃以上时,光催化剂的光催化效果趋于稳定。甲基橙质量浓度为20 mg/L、pH值为4时,光催化性能更加理想。甲基橙质量浓度对Bi-TiO_(2)光催化剂的光催化性能影响较小,无论甲基橙溶液的质量浓度如何变化,光催化剂均能展现出较强的光催化效果,并且在甲基橙质量浓度为20 mg/L时表现出最佳脱色效果。pH值为4时,光催化剂展现出最高的甲基橙脱色率。由此可知,通过引入铋元素可以显著提高TiO_(2)的光催化性能和可见光响应能力。 展开更多
关键词 铋基材料 改性TiO_(2) 光催化性能 甲基橙
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CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的合成及光催化性能 被引量：5
8
作者 于巧玲 刘成宝 +5 位作者 金涛 陈丰 钱君超 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期41-47,共7页
本工作以三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)、硫脲(CH_(4)N_(2)S)和柠檬汁为原料,基于水热法获得碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs),采用超声震荡法成功合成了CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化材料,构建了p-n型异质结。... 本工作以三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)、硫脲(CH_(4)N_(2)S)和柠檬汁为原料,基于水热法获得碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs),采用超声震荡法成功合成了CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化材料,构建了p-n型异质结。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)、氮气吸附-脱附测试(BET)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对材料的晶体结构、微观形貌和孔结构进行了详细表征。结果表明:三相复合材料界面结构构建良好,纯度高,各相分布均匀。光催化降解实验中,当CuS的含量为10%(质量分数)时,CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化降解效果达到最佳(72.1%)。复合材料在经过四次循环降解RhB后,其光催化降解效率仍然保持在65.2%。光催化实验结果表明,·O_(2)^(-)自由基是光催化降解产生的主要因素,h^(+)自由基的作用次之。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 碳量子点 过渡金属硫化物 异质结 光催化性能
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二氧化钛/多孔碳纳米纤维复合材料的制备及其光催化性能 被引量：2
9
作者 陆瑶瑶 叶俊涛 +1 位作者 阮承祥 娄瑾 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期67-75,共9页
为实现纳米二氧化钛(TiO_(2))的回收和重复使用,采用静电纺丝、高温煅烧和酸溶技术制备了多孔碳纳米纤维(PCNF),随后使用二次形核法将锐钛矿相TiO_(2)负载到其表面,得到具有光催化活性的TiO_(2)/PCNF复合材料。通过扫描电子显微镜、X射... 为实现纳米二氧化钛(TiO_(2))的回收和重复使用,采用静电纺丝、高温煅烧和酸溶技术制备了多孔碳纳米纤维(PCNF),随后使用二次形核法将锐钛矿相TiO_(2)负载到其表面,得到具有光催化活性的TiO_(2)/PCNF复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪等表征了TiO_(2)/PCNF复合材料的形貌结构、成分和光吸收性能,并测试了其对降解亚甲基蓝(MB)溶液的光催化性能。结果显示:复合材料的比表面积高达331.9 m^(2)/g,光照30 min后对MB溶液(5 mg/L)的去除率为98.6%,光照60 min后对MB溶液的去除率可达99.6%,均高于同等TiO_(2)含量的对比组;重复使用5次后,其对MB溶液的去除率仍然保持在95.0%;PCNF是一种性能优异的光催化载体材料,它不仅能够实现对纳米TiO_(2)的固定和回收,而且能提高TiO_(2)的光催化性能。 展开更多
关键词 有机染料 光降解 二氧化钛 静电纺丝 碳纳米纤维 亚甲基蓝 二次形核法 光催化性能 废水处理
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煅烧温度对TiO_(2)/三聚氰胺整体材料光催化性能的影响 被引量：1
10
作者 田科 常薇 +3 位作者 张晓栋 刘斌 杜燕萍 胡旌钰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期209-212,共4页
以三聚氰胺海绵(MS)为载体,采用浸渍煅烧法将TiO_(2)负载于三聚氰胺海绵上,制备了TiO_(2)/MS(TM)整体型光催化材料。通过扫描电镜、X射线衍射、红外及紫外-可见漫反射等方法对材料进行了表征,考察了煅烧温度对TM整体型材料性能的影响。... 以三聚氰胺海绵(MS)为载体,采用浸渍煅烧法将TiO_(2)负载于三聚氰胺海绵上,制备了TiO_(2)/MS(TM)整体型光催化材料。通过扫描电镜、X射线衍射、红外及紫外-可见漫反射等方法对材料进行了表征,考察了煅烧温度对TM整体型材料性能的影响。结果表明:当煅烧温度为500℃时,所得材料整体性好,TiO_(2)均匀负载在MS骨架上,增强了TiO_(2)的分散程度和光照利用率,在120min内可降解99.4%的亚甲基蓝。该材料具有较好的重复使用性,在使用中无需搅拌且容易回收,具有实际应用潜力。 展开更多
关键词 三聚氰胺海绵 TiO_(2) 光催化性能
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负载纳米TiO_(2)功能集料的制备及其光催化性能 被引量：1
11
作者 华煜 王功勋 +2 位作者 刘福财 黄博 祝明桥 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期231-241,共11页
目的采用负载法制备纳米TiO_(2)功能集料,提高集料的光催化性能和TiO_(2)的有效利用率。方法以石英砂为载体、纳米TiO_(2)(NT)悬浮液为负载媒介,制备表面负载NT的功能集料,通过SEM、EDS、XRD、XRF与FT-IR等测试方法对其进行表征分析,研... 目的采用负载法制备纳米TiO_(2)功能集料,提高集料的光催化性能和TiO_(2)的有效利用率。方法以石英砂为载体、纳米TiO_(2)(NT)悬浮液为负载媒介,制备表面负载NT的功能集料,通过SEM、EDS、XRD、XRF与FT-IR等测试方法对其进行表征分析,研究了NT悬浮液浓度、负载时间与循环负载次数对负载NT功能集料光催化性能及稳定性的影响规律。结果以0.5%SDS表面活性剂溶液配制成浓度(质量分数)1%的NT悬浮液稳定性最佳,经2 mol/L NaOH预处理24 h的石英砂碱改性效果最好,将石英砂置于NT悬浮液中浸泡30min、烘干,循环负载5次,得到的负载NT功能集料,其表面TiO_(2)质量分数约为0.34%,对NO降解率可达98%。负载NT功能集料经淡水、饱和Ca(OH)2溶液浸泡7 d后,集料表面所含Ti含量损失率分别为11.3%、9.5%,其对NO降解率略有下降,仍高达88%、91%;且在冲刷作用下,其表面Ti含量损失率仅为21.9%,其光催化性能仍可达到70%。结论负载NT功能集料的光催化性能随NaOH溶液浓度、预处理时间、NT悬浮液浓度以及循环负载次数的增加而增大,其中,循环负载次数对集料光催化性能的影响最大。采用碱液对集料进行表面预处理,促进了集料表面与NT之间生成Ti—O—Si化学键,提高了功能集料的光催化性能和耐久性。 展开更多
关键词 TiO_(2) 悬浮稳定性 负载NT功能集料 光催化性能 NO降解率
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Cd(OH)_(2)/BiOCl复合材料的制备及其光催化性能 被引量：2
12
作者 代佳汐 姜建辉 +3 位作者 韩宇凡 张文涛 田明霞 张园 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期136-142,共7页
BiOCl是一种良好的光催化剂,但光生电子-空穴对易复合限制了其在光催化领域的应用。采用一步水热法制备了Cd(OH)_(2)/BiOCl复合材料,以罗丹明B(RhB)为降解目标,考察了复合材料的光催化性能。利用XRD、FT-IR、SEM、XPS(X射线光电子能谱)... BiOCl是一种良好的光催化剂,但光生电子-空穴对易复合限制了其在光催化领域的应用。采用一步水热法制备了Cd(OH)_(2)/BiOCl复合材料,以罗丹明B(RhB)为降解目标,考察了复合材料的光催化性能。利用XRD、FT-IR、SEM、XPS(X射线光电子能谱)、光致发光光谱(PL)、电子自旋共振光谱(ESR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对复合材料进行了表征,从表征结果发现,Cd(OH)_(2)与BiOCl复合后,复合材料呈片状球形花状结构,且Cd(OH)_(2)的引入使复合材料产生了新的能级,电荷分离和传输能力增强,光生电子-空穴对的复合得到明显抑制,从而提高了复合材料的光催化性能。在300 W氙灯照射下,Cd(OH)_(2)/BiOCl复合材料对RhB的去除率较纯BiOCl提高了15.36%,经5次循环利用后复合材料对RhB的去除率仍可保持在70%。自由基清除实验表明自由基的活性顺序为O_(2)·->h+>·OH,且O_(2)·-是主要活性物质。 展开更多
关键词 Cd(OH)2/BiOCl 光催化性能 罗丹明B 催化机理
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内建电场与偶极场协同增强SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结光催化性能 被引量：2
13
作者 刘倩倩 杜兴 +2 位作者 李宛飞 戴维林 刘波 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第10期48-51,共4页
定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本文通过在SnNb_(2)O_(6)纳米片上原位生长C_(3)N_(5)纳米棒,设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结。通过构筑... 定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本文通过在SnNb_(2)O_(6)纳米片上原位生长C_(3)N_(5)纳米棒,设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结。通过构筑S型异质结,在界面处产生IEF,促进电荷从SnNb_(2)O_(6)向C_(3)N_(5)的定向迁移。与此同时,C_(3)N_(5)中的DF提供一种驱动力,将光生电子定向转移至活性位点。通过IEF和DF的协同效应,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结实现了快速的定向电子转移,从而显著提高了电荷分离效率。研究结果表明,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结的最佳产氢速率高达1090.0μmol·g^(-1)·h^(-1)(反应过程中持续释放H2气泡),分别是SnNb_(2)O_(6)和C_(3)N_(5)的38.8和10.7倍。此外,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结在去除罗丹明B、四环素和Cr(Ⅵ)方面也表现出优异的光催化性能。通过电子顺磁共振(EPR)、时间分辨光致发光光谱(TPRL)和密度泛函理论(DFT)计算,本文系统探讨了SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结的定向电荷转移机制。这项研究为开发高效异质结光催化剂提供了一种可行的方法。 展开更多
关键词 SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5) 内建电场 偶极场 光催化性能 定向电荷转移
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CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料合成及其光催化性能的研究进展
14
作者 刘志信 刘成宝 +5 位作者 郑磊之 陈丰 钱君超 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-10,共10页
石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))在新能源开发和环境修复方面具有巨大的应用潜力,但纯g-C_(3)N_(4)存在的光吸收范围小、结晶度高、光生载流子复合率高和活性位点偏少等缺点限制了其应用范围。引入碳量子点(CQDs)构建复合相,可以增加g-C_(3)N_... 石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))在新能源开发和环境修复方面具有巨大的应用潜力,但纯g-C_(3)N_(4)存在的光吸收范围小、结晶度高、光生载流子复合率高和活性位点偏少等缺点限制了其应用范围。引入碳量子点(CQDs)构建复合相,可以增加g-C_(3)N_(4)的反应活性位点,加快其表面电荷的转移,抑制载流子的复合,从而提升其光催化活性。对CQDs的制备方法和原料来源,以及CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的合成方法(溶剂热法、煅烧法、自组装法)和光催化性能的提升策略等方面的研究进展进行了综述,介绍了近年来CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料在氢气制取、污染物降解、抗菌方面的应用,最后对CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料 合成方法 光催化性能 污染物降解 氢气制取 抗菌
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悬浮液等离子喷涂高效制备TiO_(2)涂层及其光催化性能
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作者 崔赛楠 范秀娟 +6 位作者 尹辉俊 李双建 张小峰 何春艳 宋琛 邓春明 毛杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期209-219,共11页
目的 解决TiO_(2)粉末催化剂在污水净化过程中易沉降和难回收问题,同时提高TiO_(2)在可见光条件下降解有机污染物的速率。方法采用悬浮液等离子喷涂(SPS)技术,以H2为辅助气体制备TiO_(2)涂层,借助H2将高温等离子体焰流中熔融态TiO_(2)中... 目的 解决TiO_(2)粉末催化剂在污水净化过程中易沉降和难回收问题,同时提高TiO_(2)在可见光条件下降解有机污染物的速率。方法采用悬浮液等离子喷涂(SPS)技术,以H2为辅助气体制备TiO_(2)涂层,借助H2将高温等离子体焰流中熔融态TiO_(2)中的Ti4+还原成Ti3+。通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱光谱仪、紫外-可见光谱仪等对TiO_(2)粉末以及所制备涂层的结构形貌、物相组成、元素价态、光学特性进行分析。以亚甲基蓝为目标污染物,使用光化学反应仪测试粉末和涂层的光催化性能。结果TiO_(2)涂层表面呈现由熔融和半熔融颗粒组成的“喀斯特”微观形貌,表面粗糙度为2.94μm,孔隙率为10.2%。TiO_(2)粉末物相为纯锐钛矿,涂层物相由锐钛矿、金红石相及TiO_(2)-x相组成。TiO_(2)涂层中Ti3+的存在使其带间隙减小0.6eV。在紫外光条件下,TiO_(2)粉末的催化速率为0.00348,而涂层的催化速率为0.00345。在可见光条件下,粉末的催化速率与亚甲基蓝的光解速率相近,涂层的催化速率是0.00307。结论通过SPS技术成功制备了TiO_(2)光催化涂层,其在可见光条件下的催化性能较粉末有显著提升。 展开更多
关键词 悬浮液等离子喷涂 TiO_(2)涂层 微观结构 物相组成 带间隙 光催化性能
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h-BNNS的掺杂改性及其光催化性能
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作者 代德钊 王若鹏 +4 位作者 王赛 李文慧 韩雨荷 卢琼 安静 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期265-276,共12页
为了发挥纳米贵金属与聚合物基体的协同光催化作用,采用RGO对六方氮化硼纳米片(h-BNNS)进行C元素、O元素掺杂,得到多孔掺杂氮化硼材料(BCNO),通过水热法将银纳米粒子(Ag NPs)负载在BCNO基体上制备BCNO/Ag复合材料,并对复合材料的组成、... 为了发挥纳米贵金属与聚合物基体的协同光催化作用,采用RGO对六方氮化硼纳米片(h-BNNS)进行C元素、O元素掺杂,得到多孔掺杂氮化硼材料(BCNO),通过水热法将银纳米粒子(Ag NPs)负载在BCNO基体上制备BCNO/Ag复合材料,并对复合材料的组成、微观结构和光催化性能进行表征,以CO_(2)光催化还原为反应模型测试BCNO/Ag复合材料的光催化性能。结果表明:经过非金属掺杂改性后的氮化硼仍然具有稳定的多晶结构;负载Ag NPs后,Ag NPs的等离子共振效应不仅显著增强了BCNO基体对紫外-可见光的吸收能力,而且提高了光生载流子的分离效率;复合材料制备过程中,当银的加入量为3.0%、复合样品焙烧温度为130℃时,得到的复合材料具有最佳的光催化性能,CO_(2)还原成CO的转化率为4.68μmol/(g·h)。因此,通过掺杂改性后的h-BNNS能够更好地稳定负载纳米贵金属,充分发挥纳米银与BCNO两者的协同光催化性能,为有机-无机纳米光催化剂的有效复合及性能研究提供理论基础。 展开更多
关键词 聚合物基复合材料 氮化硼 纳米银 复合材料 光催化性能
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第一性原理计算Mo浓度对Mo掺杂BiVO_(4)光催化性能的影响 被引量：1
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作者 苟杰 熊明姚 +2 位作者 张志远 吴征成 苏欣 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第3期182-188,共7页
本文利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了不同浓度的Mo掺杂BiVO_(4)的V位的电子结构、光学性质和光催化性能.缺陷形成能的计算结果说明BiMo_(x)V_(1-x)O_(4)(x=0.0625,0.125,0.25)三种掺杂体系都是可以稳定存在的.电子结构计算结果... 本文利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了不同浓度的Mo掺杂BiVO_(4)的V位的电子结构、光学性质和光催化性能.缺陷形成能的计算结果说明BiMo_(x)V_(1-x)O_(4)(x=0.0625,0.125,0.25)三种掺杂体系都是可以稳定存在的.电子结构计算结果表明:BiMo_(x)V_(1-x)O_(4)(x=0,0.0625,0.125,0.25)四种体系的带隙分别为2.123 eV,2.142 eV,2.160 eV和2.213 eV.掺杂BiVO_(4)体系的带隙值均大于本征BiVO_(4),且带隙随着Mo浓度的增加而增大.BiMo_(x)V_(1-x)O_(4)(x=0.0625,0.125,0.25)三种掺杂体系的能带结构全部向低能量区域移动,导致掺杂体系导带底越过费米能级,Mo掺杂BiVO_(4)后具有n型半导体特性.光学性质计算结果表明,本征BiVO_(4)和BiMo_(x)V_(1-x)O_(4)(x=0.0625,0.125,0.25)三种掺杂体系的介电常数分别为3.08,3.90,12.7和17.50,掺杂后的静介电常数都呈现增大的趋势.对于反射系数和介电函数虚部而言,掺杂BiVO_(4)体系在低能量区域内提升明显.对于吸收系数而言,在掺杂的三种体系中,Mo掺杂BiVO_(4)体系的光吸收系数对红外光的吸收提升明显.光催化性能计算结果表明,本征BiVO_(4)氧化H_(2)O生成O_(2)的能力最弱,BiMo_(0.25)V_(0.75)O_(4)氧化H_(2)O生成O_(2)的能力最强. 展开更多
关键词 BiVO_(4) 第一性原理 掺杂 光催化性能
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掺铁氧化锌复合光催化剂的制备及其光催化性能研究
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作者 王远港 王有杰 赵显一 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期203-207,213,共6页
以乙酸锌为锌源,硝酸铁为铁源,采用水热合成法制备了掺铁氧化锌(Fe-ZnO)复合光催化剂,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪等对其进行分析和表征。以罗丹明B(RhB)溶液为目标污染物,研究了Fe-ZnO复合... 以乙酸锌为锌源,硝酸铁为铁源,采用水热合成法制备了掺铁氧化锌(Fe-ZnO)复合光催化剂,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪等对其进行分析和表征。以罗丹明B(RhB)溶液为目标污染物,研究了Fe-ZnO复合光催化剂的光催化性能。结果表明,当铁掺杂量为2%(质量分数)且投加量为50mg时,Fe-ZnO复合光催化剂具有优异的光催化性能,对RhB的降解率达到90.66%,比纯ZnO降解率高约30%。自由基捕获实验表明,光催化降解RhB的主要活性物质是超氧自由基·O^(-)_(2)。 展开更多
关键词 ZNO 光催化性能 水热合成 降解率
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溶剂热法一步合成层状Ag双重修饰Bi_(2)WO_(6)及其可见光催化性能研究
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作者 杨家添 石巨志 +3 位作者 陈嘉威 李海斌 陈渊 朱立刚 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第4期797-804,共8页
以Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O、Na_(2)WO_(3)·2H_(2)O、AgNO_(3)为原料,采用溶剂热法一步制备Ag掺杂与Ag纳米颗粒双重修饰的Ag/Bi_(2)WO_(6)复合光催化剂。通过XRD、SEM、XPS、TEM、HRTEM、UV-Vis DRS、PL等手段对样品进行结构... 以Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O、Na_(2)WO_(3)·2H_(2)O、AgNO_(3)为原料,采用溶剂热法一步制备Ag掺杂与Ag纳米颗粒双重修饰的Ag/Bi_(2)WO_(6)复合光催化剂。通过XRD、SEM、XPS、TEM、HRTEM、UV-Vis DRS、PL等手段对样品进行结构与性能表征。模拟日光照射条件下,以甲基橙(MO)为降解物,对Bi_(2)WO_(6)和Ag/Bi_(2)WO_(6)的光催化性能和机理进行研究。结果表明,Ag/Bi_(2)WO_(6)具有由纳米片相互堆叠形成的圆形层状结构。Ag在样品中有两种存在形式,一部分以掺杂的方式进入Bi_(2)WO_(6)晶格,一部分以Ag单质纳米颗粒的形式与Bi_(2)WO_(6)复合。Ag修饰使得Bi_(2)WO_(6)的禁带宽度从2.65 eV降到2.25 eV,荧光强度降低。相较于Bi_(2)WO_(6),相同条件下Ag/Bi_(2)WO_(6)对甲基橙具有更佳的降解效果。Ag含量为2%的Ag/Bi_(2)WO_(6)催化降解甲基橙溶液10 min后,降解率达到98.27%,降解速率常数达到0.4359 min^(-1),约为Bi_(2)WO_(6)的10倍,经过五次循环后降解率保持90%以上,稳定性好。Ag的双重修饰拓宽了Bi_(2)WO_(6)的光吸收范围,促进了光生载流子的分离,从而提高了Bi_(2)WO_(6)的光催化性能。 展开更多
关键词 Bi_(2)WO_(6) Ag修饰 溶剂热法 甲基橙 光催化性能
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Si,Ge,Zr和Sn掺杂SrTiO_(3)的电子结构和光催化性能第一性原理研究
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作者 熊明姚 孔维静 +1 位作者 胡斌 杨淑敏 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第4期173-179,共7页
使用QUANTUM ESPRESSO(QE)软件包实现的密度泛函理论研究了Si, Ge, Zr和Sn掺杂SrTiO_(3)的结构,电子结构和光催化性能.使用广义梯度近似(GGA)获得SrTiO_(3)的晶格常数与先前的实验数据非常一致.同时,获得了SrTi_(0.875)X_(0.125)O_(3)(X... 使用QUANTUM ESPRESSO(QE)软件包实现的密度泛函理论研究了Si, Ge, Zr和Sn掺杂SrTiO_(3)的结构,电子结构和光催化性能.使用广义梯度近似(GGA)获得SrTiO_(3)的晶格常数与先前的实验数据非常一致.同时,获得了SrTi_(0.875)X_(0.125)O_(3)(X=Si, Ge, Zr, Sn)四种掺杂体系的晶格常数. SrTiO_(3)和SrTi_(0.875)X_(0.125)O_(3)(X=Si, Ge, Zr, Sn)四种掺杂的带隙值分别1.853 eV、1.849 eV、1.916 eV、1.895 eV和1.925 eV.在研究五种SrTiO_(3)体系的光催化性能时,采用剪刀算符对五种SrTiO_(3)体系的带隙值进行修正.计算本征SrTiO_(3)和SrTi_(0.875)X_(0.125)O_(3)(X=Si, Ge, Zr, Sn)四种掺杂体系的导带带边的还原电势(ECB)分别是-0.782 eV、-0.736 eV、-0.776 eV、-0.800 eV和-0.791 eV.计算得到五种SrTiO_(3)体系对应的的价带带边的氧化电势(EVB)分别为:2.418 eV、2.460 eV、2.487 eV、2.442 eV和2.481 eV.从氧化还原性质方面来看,SrTi_(0.875)X_(0.125)O_(3)(X=Zr, Sn)两种掺杂体系相对于本征SrTiO_(3)的氧化还原性提高,SrTi_(0.875)Si_(0.125)O_(3)的相对于本征SrTiO_(3)还原性降低,五种SrTiO_(3)体系的带边相对位置能够满足H2O分裂产生H_(2)和O_(2)的过程. 展开更多
关键词 掺杂 SrTiO_(3) 电子结构 光催化性能
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