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g-C_(3)N_(4)的刻蚀介质、酸碱环境对降解性能的影响及降解选择性和机理探究
1
作者 郭桂全 邢翠娟 +3 位作者 张淑娇 王彦娜 郭焕焕 武诺豪 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第4期814-820,共7页
使用热聚法制备了石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),然后用二甲亚砜、NaOH溶液和H_(2)SO_(4)溶液分别对g-C_(3)N_(4)进行刻蚀。并且使用XRD和SEM对g-C_(3)N_(4)以及刻蚀后的g-C_(3)N_(4)进行表征。结果表明,刻蚀后的材料依旧是g-C_(3)N_(4)... 使用热聚法制备了石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),然后用二甲亚砜、NaOH溶液和H_(2)SO_(4)溶液分别对g-C_(3)N_(4)进行刻蚀。并且使用XRD和SEM对g-C_(3)N_(4)以及刻蚀后的g-C_(3)N_(4)进行表征。结果表明,刻蚀后的材料依旧是g-C_(3)N_(4)。通过在可见光照射下使用UV-Vis光谱对罗丹明B的降解效果评价材料的性能,发现H_(2)SO_(4)溶液刻蚀得到的材料降解性能较好。同时探索了g-C_(3)N_(4)在酸性、碱性环境中的光催化降解效果。结果表明,在酸性环境(pH=1)下,降解率较高。接着在酸性条件下,使用经H_(2)SO_(4)溶液刻蚀得到的材料对罗丹明B进行降解,结果表明降解性能进一步提升,且降解时间更短。最后在酸性环境下比较了降解罗丹明B、亚甲基蓝和甲基橙的效果,发现对亚甲基蓝的降解效果好于罗丹明B,甲基橙最差,说明g-C_(3)N_(4)对污染物的降解有选择性。机理研究结果表明超氧自由基在光催化过程中起主导作用,空穴和羟基自由基未起作用。 展开更多
关键词 g-C_(3)N_(4)光催化剂 制备 刻蚀 降解 机理
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Z型异质结β-Bi_(2)O_(3)柱撑CoAl层状双金属氢氧化物复合材料的构建及其光催化降解性能
2
作者 张亚平 吴桐辰 +1 位作者 郑云 林碧洲 《无机化学学报》 北大核心 2025年第3期531-539,共9页
采用剥离-重组法,以剥离的CoAl层状双金属氢氧化物(CoAl-LDH)纳米片为主体,β-Bi_(2)O_(3)纳米胶粒为客体,成功制备了β-Bi_(2)O_(3)柱撑CoAl-LDH复合材料(β-Bi_(2)O_(3)/CoAl-LDH)。运用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱... 采用剥离-重组法,以剥离的CoAl层状双金属氢氧化物(CoAl-LDH)纳米片为主体,β-Bi_(2)O_(3)纳米胶粒为客体,成功制备了β-Bi_(2)O_(3)柱撑CoAl-LDH复合材料(β-Bi_(2)O_(3)/CoAl-LDH)。运用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱和X射线光电子能谱等方法表征了材料的形貌、结构和光电化学特性。制备的β-Bi_(2)O_(3)/CoAl-LDH柱撑材料具有2.1 nm的层间通道、62 m^(2)·g^(-1)的比表面积和良好的可见光响应能力。在可见光辐照下,以四环素(TC)为模型污染物,考察材料光催化降解率。结果表明,β-Bi_(2)O_(3)/CoAl-LDH催化剂在90 min内可降解91.3%的TC,降解率远高于非柱撑的β-Bi_(2)O_(3)和CoAl-LDH。自由基捕获实验表明,超氧自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH)是光催化体系主要的活性自由基。柱撑复合的β-Bi_(2)O_(3)与CoAl-LDH之间的电子耦合作用构建了Z型异质结,提高了光生电子与空穴对的分离率,赋予了材料良好的光催化性能。 展开更多
关键词 光催化剂 氧化铋 层状双羟基氢氧化物 柱撑材料 Z型异质结 四环素
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负载型改性TiO_(2)光催化降解水中布洛芬的研究
3
作者 魏婕 巩法涛 王淑晋 《水处理技术》 北大核心 2025年第8期68-76,共9页
以TiO_(2)为光催化剂,玻璃纤维布(GFC)为载体材料,通过溶胶凝胶法及浸渍涂覆法制得Fe、S共掺杂的Fe-S/TiO_(2)/GFC光催化剂。采用SEM、XRD、XPS、UV-vis等手段对其进行分析表征。单因素实验结果表明,当布洛芬溶液初始pH、光照强度、布... 以TiO_(2)为光催化剂,玻璃纤维布(GFC)为载体材料,通过溶胶凝胶法及浸渍涂覆法制得Fe、S共掺杂的Fe-S/TiO_(2)/GFC光催化剂。采用SEM、XRD、XPS、UV-vis等手段对其进行分析表征。单因素实验结果表明,当布洛芬溶液初始pH、光照强度、布洛芬的初始浓度、催化剂的投加量分别为5、54 000 lux、10 mg/L、0.15 g时,布洛芬的降解率最大,分别为80.7%、80.71%、81.64%、82.11%。再通过响应面模型分析得出布洛芬降解的最佳条件为布洛芬溶液pH为5.4、布洛芬溶液初始浓度10.31 mg/L、催化剂的投加量为0.15 g,此时的布洛芬降解率为80.04%。验证实验发现优化后实际响应值与预测的响应值间差距约为0.5%,表明响应面模型具有较好的拟合性,具有可靠性。自然水体中常见的阳离子如Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)对布洛芬的降解过程几乎无影响,常见的阴离子中Cl^(-)和HCO_(3)^(-)对布洛芬的降解有明显的抑制作用,SO42-的影响很小,而NO_(3)^(-)会促进布洛芬的降解。 展开更多
关键词 TiO_(2)光催化剂 铁硫掺杂改性 玻璃纤维布负载 布洛芬
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HPW@UiO-66(Ce)复合材料的制备及可见光催化降解四环素 被引量：1
4
作者 王寒蕊 李春光 +3 位作者 杜晨阳 王强 王聪 柳雨晴 《精细化工》 北大核心 2025年第2期411-419,448,共10页
利用水热合成法将磷钨酸(HPW)负载在铈基金属有机骨架材料〔UiO-66(Ce)〕上,制备了HPW@UiO-66(Ce)复合材料。采用SEM、XRD、FTIR、BET、UV-Vis DRS、XPS对HPW@UiO-66(Ce)进行了表征。考察了HPW@UiO-66(Ce)可见光催化降解四环素(TC)的性... 利用水热合成法将磷钨酸(HPW)负载在铈基金属有机骨架材料〔UiO-66(Ce)〕上,制备了HPW@UiO-66(Ce)复合材料。采用SEM、XRD、FTIR、BET、UV-Vis DRS、XPS对HPW@UiO-66(Ce)进行了表征。考察了HPW@UiO-66(Ce)可见光催化降解四环素(TC)的性能,探讨了其光催化降解机理。结果表明,HPW@UiO-66(Ce)拓宽了UiO-66(Ce)可见光吸收范围,从470 nm增至500 nm;HPW的负载降低了UiO-66(Ce)的比表面积,但对其孔径没有影响。由m(H_(3)PO_(4)•12WO_(3)•xH_(2)O)∶m〔UiO-66(Ce)〕=7∶5〔UiO-66(Ce)0.5 g〕制备的HPW@UiO-66(Ce)-0.7具有最佳的光催化降解TC性能,在可见光照90 min、投加量〔HPW@UiO-66(Ce)-0.7质量与TC溶液体积之比,下同〕为0.50 g/L时,对质量浓度60 mg/L、pH=7的TC降解率可达到96.4%。羟基自由基、空穴是HPW@UiO-66(Ce)-0.7光催化降解TC过程中主要活性物种,超氧自由基也参与此过程。 展开更多
关键词 磷钨酸 UiO-66(Ce) 四环素 光催化剂 降解 水处理技术
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基于光电化学还原的硝酸盐去除技术研究进展 被引量：2
5
作者 黄天荣 王凯冲 +3 位作者 李子滨 李丹萍 汪涵 王亚宜 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期1878-1888,共11页
硝酸盐作为水体中常见的污染物对人体和生态环境的危害不容忽视.在能源危机日益严峻的今天,开发绿色清洁、可持续的硝酸盐去除技术以替代资源密集型的传统反硝化技术是亟待攻克的目标.以太阳光作为动力的光电化学硝酸盐还原技术是国内... 硝酸盐作为水体中常见的污染物对人体和生态环境的危害不容忽视.在能源危机日益严峻的今天,开发绿色清洁、可持续的硝酸盐去除技术以替代资源密集型的传统反硝化技术是亟待攻克的目标.以太阳光作为动力的光电化学硝酸盐还原技术是国内外研究热点,其根据半导体光生电子传递至硝酸盐的方式可分为光催化还原、光电催化还原和微生物光电营养还原.本综述阐述了三种光电化学还原技术及其机理,并以提升系统性能为重点,归纳总结了光催化剂、光电极、微生物光敏剂遴选和设计策略,厘清了光电化学硝酸盐还原技术难点,提出了借助基因工程等手段调控微生物吸收和利用光生电子途径等未来探索方向,从而为开发硝酸盐去除和资源化新技术提供了参考. 展开更多
关键词 光电化学 硝酸盐去除 光催化剂 光电极 光敏剂
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固废基复合TiO_(2)光催化材料制备方法实验设计
6
作者 王炫 敖卫华 +2 位作者 钱玺 孙思佳 丁浩 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第9期17-22,28,共7页
为提高学生的实验操作技能并加深其对固废资源化利用领域的研究方法和前沿技术的理解,设计了一套针对工业固废基复合光催化剂制备与表征实验方案。该方案采用酸碱浸取法处理废弃选择性催化还原(SCR)催化剂,结合机械力化学法将其与硅灰复... 为提高学生的实验操作技能并加深其对固废资源化利用领域的研究方法和前沿技术的理解,设计了一套针对工业固废基复合光催化剂制备与表征实验方案。该方案采用酸碱浸取法处理废弃选择性催化还原(SCR)催化剂,结合机械力化学法将其与硅灰复合,制备出TiO_(2)/硅灰复合光催化剂。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物结构进行表征,系统研究了浸出与研磨工艺对复合光催化剂降解有机物性能的影响。实验结果表明,在紫外光照射条件下,复合光催化剂在光反应90 min时,对罗丹明B的降解率达到近90%,性能接近市售商业光催化剂P25的水平。本实验以固废资源回收利用作为切入点,将材料与化学知识有机结合,不仅使学生掌握了复合材料制备技术和大型仪器操作技能,更通过实践帮助学生理解“双碳”目标与专业课程的联系,深刻理解“把论文写在祖国大地上”的科研价值与内涵。 展开更多
关键词 SCR催化剂 二氧化钛 光催化剂 机械力化学法
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Z型异质结Cu_(2)O/Bi_(2)CrO_(6)的构筑及其光催化降解四环素性能
7
作者 郭智楠 王俊丽 +4 位作者 赵强 贾治芳 李作鹏 王科伟 郭永 《无机化学学报》 北大核心 2025年第4期741-752,共12页
通过共沉淀法在Bi_(2)CrO_(6)表面引入Cu_(2)O,成功制备了Z型异质结Cu_(2)O/Bi_(2)CrO_(6)复合光催化剂,并在可见光照射下,考察了其对四环素(TC)的降解效果。结果表明,当复合材料中Cu_(2)O与Bi_(2)CrO_(6)的质量比为20%时,20%Cu_(2)O/Bi... 通过共沉淀法在Bi_(2)CrO_(6)表面引入Cu_(2)O,成功制备了Z型异质结Cu_(2)O/Bi_(2)CrO_(6)复合光催化剂,并在可见光照射下,考察了其对四环素(TC)的降解效果。结果表明,当复合材料中Cu_(2)O与Bi_(2)CrO_(6)的质量比为20%时,20%Cu_(2)O/Bi_(2)CrO_(6)光催化剂的光催化降解性能最好,在100 min内能降解87.5%的TC,分别是纯Bi_(2)CrO_(6)和纯Cu_(2)O光催化剂的1.8倍和1.3倍。此外,Cu_(2)O/Bi_(2)CrO_(6)光催化剂也表现出良好的稳定性和可重复使用性。Z型异质结Cu_(2)O/Bi_(2)CrO_(6)的构筑增加了活性位点,增强了界面电荷分离效率,从而增强了光催化性能。电子顺磁共振(EPR)测试结果表明超氧自由基(·O_(2)^(-))、羟基自由基(·OH)和h^(+)是光催化过程中的主要活性物质。 展开更多
关键词 光催化剂 Cu_(2)O 铬酸铋 光催化降解 四环素
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光催化解聚木质素及其模型化合物的研究进展
8
作者 唐瑞欣 朱子琪 +2 位作者 王玲 杨培 周晓燕 《材料导报》 北大核心 2025年第16期244-254,共11页
作为自然界含量最多的天然芳香族化合物,木质素用于生产精细化学品和可再生燃料是绿色化学研究领域的热点之一,其中,木质素高效解聚是实现其高值化利用的关键。近年来,光催化解聚木质素作为一种温和绿色的可持续解聚策略备受关注。该策... 作为自然界含量最多的天然芳香族化合物,木质素用于生产精细化学品和可再生燃料是绿色化学研究领域的热点之一,其中,木质素高效解聚是实现其高值化利用的关键。近年来,光催化解聚木质素作为一种温和绿色的可持续解聚策略备受关注。该策略能够选择性地断裂C-O和C-C连接键,并将木质素转化为高附加值的芳香族单体。对此,本文概述了用于光催化解聚木质素及其模型化合物的均相和非均相催化剂,进一步阐释了C-O和C-C连接键裂解的反应途径和催化机理,深入探讨了光催化剂结构对催化效率、木质素转化率和产物收率的影响,对比评估了不同的反应装置在光催化解聚木质素体系中的适用性,最后就木质素光催化解聚面临的主要挑战和未来的发展方向提出建议和思路。 展开更多
关键词 木质素 模型化合物 光催化剂 解聚机理 反应装置
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中空结构光催化剂
9
作者 刘方璇 刘子妍 +3 位作者 周国伟 高婷婷 刘文宇 孙彬 《物理化学学报》 北大核心 2025年第7期18-43,共26页
利用太阳能驱动的光催化技术,有望成为缓解环境和能源压力的可行策略。因此,光催化性能的优异与否取决于光催化剂的合理设计。通过考虑形貌调控、带隙工程、助催化剂修饰以及异质结构建等因素,可以开发出性能优异的光催化剂。基于中空... 利用太阳能驱动的光催化技术,有望成为缓解环境和能源压力的可行策略。因此,光催化性能的优异与否取决于光催化剂的合理设计。通过考虑形貌调控、带隙工程、助催化剂修饰以及异质结构建等因素,可以开发出性能优异的光催化剂。基于中空结构光催化剂独特特性的启发,具有中空结构的光催化剂在光催化剂设计中赋予了诸多优势,包括增强光的多重折射和反射、缩短光生载流子的传输距离以及提供丰富的表面反应位点。在此,我们系统地回顾了中空结构光催化剂的最新研究进展,并总结了其几何形貌、内部结构和化学成分的多样性。具体而言,我们重点介绍了中空结构光催化剂的合成策略,包括硬模板法、软模板法和无模板法。此外,还详细总结了一系列中空结构光催化剂,如金属氧化物、金属硫化物、金属有机框架和共价有机框架等。随后,我们概述了中空结构光催化剂在光催化污染物降解、H2生成、H_(2)O_(2)生成、CO_(2)还原和N_(2)固定等领域的潜在应用。同时,深入探讨了中空结构与光催化性能之间的内在关系。最后,我们分析了中空结构光催化剂未来发展方向中的挑战和前景。该综述为更好地设计中空结构光催化剂以满足环境修复和能源转换需求提供了启示。 展开更多
关键词 中空结构 光催化剂 异质结 合成策略 环境修复 能源转换
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光催化回收贵金属的研究进展
10
作者 安文强 吕向菲 +2 位作者 王慧颖 刘魁 王霞 《应用化工》 北大核心 2025年第4期1061-1066,共6页
贵金属作为不可再生资源,可以从废弃物中溶解贵金属并回收。传统的冶金方法回收效率低,能耗高,环境危害严重,对人体也有一定的毒害。介绍了基于湿法冶金的光催化回收贵金属技术。系统综述了不同光催化剂在二次资源中对金属的提取,无机... 贵金属作为不可再生资源,可以从废弃物中溶解贵金属并回收。传统的冶金方法回收效率低,能耗高,环境危害严重,对人体也有一定的毒害。介绍了基于湿法冶金的光催化回收贵金属技术。系统综述了不同光催化剂在二次资源中对金属的提取,无机半导体材料由于带隙不同,对贵金属具有高的选择溶解性,通过改性能获得更高的浸出率。有机多孔材料灵活的设计调控和可修饰性致使其能大范围捕获光能,促进贵金属的溶解。当前,半导体光催化体系技术成熟,使得它在光催化回收贵金属的方法中独树一帜。因此,未来应该着重研究更高性能的光催化剂从不同种类的电子废弃物中高效回收贵金属。 展开更多
关键词 贵金属回收 光催化技术 光催化剂
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温度调控下纳米ZnO光催化剂的性能及机理研究
11
作者 李文志 刘慧 +3 位作者 马文萱 邱艳妮 左靖靖 王艳 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期285-289,共5页
以碳酸钠和硫酸锌为前驱体,采用液相沉淀法合成了纳米ZnO光催化剂,主要考察了焙烧温度对纳米ZnO催化剂性能的影响,并利用热重(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、电化学交流阻抗(EIS)和荧光... 以碳酸钠和硫酸锌为前驱体,采用液相沉淀法合成了纳米ZnO光催化剂,主要考察了焙烧温度对纳米ZnO催化剂性能的影响,并利用热重(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、电化学交流阻抗(EIS)和荧光光谱(PL)等手段对催化剂进行表征。结果表明:500℃煅烧3h所得的纳米ZnO催化剂,催化效率最佳,对100mL 10mg/L甲基橙降解75min去除率可达75%,同时通过捕获剂实验推断出光催化过程的主要活性物质是·OH和h+。 展开更多
关键词 纳米ZNO 光催化剂 甲基橙 光催化性能
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基于沸石分子筛固定Pt修饰P25的选择性降解环保型纳米光催化剂
12
作者 葛玮 黎成 +2 位作者 杨清文 张新霓 陈友强 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第1期56-63,共8页
半导体纳米材料光催化技术已被广泛研究应用于去除水环境中的有机污染物,但其实际应用仍极具挑战性。本文采用水热法,通过Pt量子点改性和沸石晶体固定制备了Y型沸石分子筛包覆Pt修饰P25环境友好型光催化剂,并利用XRD、SEM、TEM等手段进... 半导体纳米材料光催化技术已被广泛研究应用于去除水环境中的有机污染物,但其实际应用仍极具挑战性。本文采用水热法,通过Pt量子点改性和沸石晶体固定制备了Y型沸石分子筛包覆Pt修饰P25环境友好型光催化剂,并利用XRD、SEM、TEM等手段进行了表征,同时对其催化性能进行了研究。实验结果表明,Pt修饰P25@Y-zeolite光催化剂对苯胺叶绿素水溶液体系中的苯胺有害分子表现出优异的选择性光催化降解性能,在可见光光照420 min后,对苯胺的降解率高达96.5%,与紫外光光照240 min条件下的Pt修饰P25对苯胺的降解率(94.1%)基本相同。同时,Pt修饰P25@Y-zeolite对水体系中环境友好的叶绿素分子的降解率却很小,仅为4.8%,可以忽略不计。本研究为制备具有高效选择催化性能的环境友好型光催化剂提供了一种有效的方法。 展开更多
关键词 TiO_(2) Pt量子点 沸石 形状选择性 光催化
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铁闪锌矿及其煅烧产物的光催化性能研究
13
作者 王远凡 赵宇霏 +1 位作者 张鑫 刘晓文 《矿冶工程》 北大核心 2025年第3期207-211,共5页
采用煅烧法合成了铁闪锌矿改性产物,以其为光催化剂,在紫外光照射下降解有机染料亚甲基蓝,并通过紫外-可见漫反射光谱和自由基捕获实验研究该光催化剂的降解机理。结果表明,660℃煅烧的铁闪锌矿样品具有良好的光催化性能,在240 min内对... 采用煅烧法合成了铁闪锌矿改性产物,以其为光催化剂,在紫外光照射下降解有机染料亚甲基蓝,并通过紫外-可见漫反射光谱和自由基捕获实验研究该光催化剂的降解机理。结果表明,660℃煅烧的铁闪锌矿样品具有良好的光催化性能,在240 min内对亚甲基蓝的降解率达到98.46%。铁闪锌矿煅烧产物中,三元异质结比二元异质结更有利于光生载流子的有效分离,提升光催化性能。 展开更多
关键词 铁闪锌矿 煅烧 相变 光催化 降解 亚甲基蓝 光催化剂
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水热合成AgBr/Ag_(3)PO_(4)复合材料及其光催化降解有机污染物
14
作者 陈珊 钟玉君 +5 位作者 黎露 华东悦 覃锋 覃利琴 黄国保 陶萍芳 《印染》 北大核心 2025年第6期54-57,62,共5页
以AgNO_(3)、KBr和Na_(2)HPO_(4)为原料,通过水热法制备AgBr/Ag_(3)PO_(4)复合光催化剂,并利用XRD、UV-vis和PL等技术对其进行表征。以亚甲基蓝溶液为模拟废水,研究了不同物质的量的AgBr与Ag_(3)PO_(4)复合所得AgBr/Ag_(3)PO_(4)复合光... 以AgNO_(3)、KBr和Na_(2)HPO_(4)为原料,通过水热法制备AgBr/Ag_(3)PO_(4)复合光催化剂,并利用XRD、UV-vis和PL等技术对其进行表征。以亚甲基蓝溶液为模拟废水,研究了不同物质的量的AgBr与Ag_(3)PO_(4)复合所得AgBr/Ag_(3)PO_(4)复合光催化剂对模拟废液光催化性能的影响及其动力学。结果表明,使用0.08 g催化剂对200 mL 10 mg/L的亚甲基蓝溶液光催化降解14 min后,纯Ag_(3)PO_(4)和AgBr的降解率分别为52.20%和38.25%,而1%、3%和5%AgBr/Ag_(3)PO_(4)的降解率分别达到99.60%、99.36%和98.09%,较纯Ag_(3)PO_(4)提高了约2倍。此外,1%AgBr/Ag_(3)PO_(4)经过3次循环使用后,降解率仍保持在78.77%,表现出良好的稳定性。动力学分析表明,该光催化过程符合准一级动力学模型。 展开更多
关键词 AgBr/Ag_(3)PO_(4)复合催化剂 水热法 光催化性能
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可见光响应手性介孔TiO_(2)光催化剂的结构调控及催化性能
15
作者 张龙 陈嘉奕 +2 位作者 陈华丽 吴礼光 王挺 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第1期289-297,共9页
为了揭示可见光响应的手性介孔TiO_(2)光催化剂结构和光催化活性的调控规律,通过改变光催化剂制备过程中钛前驱物的加入量和搅拌速度,来探究这些因素对催化剂结构、可见光响应和光催化活性的影响,利用SEM、BET、XRD和紫外可见漫反射光... 为了揭示可见光响应的手性介孔TiO_(2)光催化剂结构和光催化活性的调控规律,通过改变光催化剂制备过程中钛前驱物的加入量和搅拌速度,来探究这些因素对催化剂结构、可见光响应和光催化活性的影响,利用SEM、BET、XRD和紫外可见漫反射光谱表征光催化剂的结构及可见光响应性能的变化规律,并通过可见光激发下罗丹明B和苯酚的光降解试验评价光催化剂的性能。结果表明:随着钛酸丁酯加入量的增加,制备得到的手性介孔TiO_(2)中不对称螺旋堆积结构也增多,但钛酸丁酯加入量过多时,因水解速度加快造成短时间内生成的大量TiO_(2)粒子无法形成螺旋堆积的不对称结构,显著降低了光催化剂的可见光响应能力和光催化活性;制备过程中搅拌速度过低或者过高都不利于手性介孔TiO_(2)中不对称螺旋堆积结构的产生,搅拌速度过低(<400 r/min)时,手性介孔TiO_(2)中杂质较多且部分破碎不完整,其可见光响应能力和光降解活性都较弱,而搅拌速度过高(>400 r/min)时,制备的光催化剂中螺旋结构显著减少,导致光催化剂对2种污染物的降解效率下降。 展开更多
关键词 可见光催化 手性介孔TiO_(2) 光催化剂 污染物降解 结构调控
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改性PAN纤维银配合物在染料氧化降解中应用
16
作者 严英文 董永春 张晓亮 《针织工业》 北大核心 2025年第5期53-57,共5页
使用盐酸羟胺对聚丙烯腈(PAN)纤维进行偕胺肟改性,将其与Ag+反应制备偕胺肟改性PAN纤维银配合物(Ag-AO-PAN),并作为半导体型光催化剂应用于不同结构染料氧化降解反应中,研究其在LED可见光辐射条件下的光催化氧化性能,并与偕胺肟改性PAN... 使用盐酸羟胺对聚丙烯腈(PAN)纤维进行偕胺肟改性,将其与Ag+反应制备偕胺肟改性PAN纤维银配合物(Ag-AO-PAN),并作为半导体型光催化剂应用于不同结构染料氧化降解反应中,研究其在LED可见光辐射条件下的光催化氧化性能,并与偕胺肟改性PAN纤维铁配合物(Fe-AO-PAN)光催化剂进行了比较。结果表明,Ag-AO-PAN对4种不同结构染料的氧化降解反应表现出优良的光催化作用,增加银配合量和LED可见光辐射强度均能够显著提高其光催化氧化特性。Ag-AO-PAN能够在较宽泛的pH值范围内促进染料发生氧化降解反应并使其被进一步矿化。在LED可见光辐射和无H_(2)O_(2)条件下,Ag-AO-PAN的光催化氧化活性远高于具有相似金属配合量的Fe-AO-PAN光催化剂。 展开更多
关键词 改性PAN纤维 银配合物 光催化剂 染料 氧化降解
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基于TiO_(2)的光催化剂利用太阳能裂解水制氢研究进展 被引量：1
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作者 张馨儿 裴刘军 +2 位作者 周雨蝶 靳凯丽 王际平 《化工进展》 北大核心 2025年第3期1298-1308,共11页
太阳能裂解水制氢是储存太阳能的有效方法,可将光子转化为化学能。TiO_(2)是太阳能驱动氢演化的最佳材料之一,但电子空穴对分离不良会限制其活性,而TiO_(2)光催化剂与助催化剂结合可提高析氢性能。因此,本文详细回顾了金属类助催化剂对T... 太阳能裂解水制氢是储存太阳能的有效方法,可将光子转化为化学能。TiO_(2)是太阳能驱动氢演化的最佳材料之一,但电子空穴对分离不良会限制其活性,而TiO_(2)光催化剂与助催化剂结合可提高析氢性能。因此,本文详细回顾了金属类助催化剂对TiO_(2)光催化制氢效果提升的相关研究,着重介绍了贵金属基助催化剂、非贵金属基助催化剂、金属硫化物和金属磷化物助催化剂、双金属基助催化剂。这些研究揭示了各种助催化剂对提升TiO_(2)光催化效率的关键作用,展示了太阳能裂解水产氢技术的广阔应用前景。此外,为了更全面地理解这项技术,本文还深入介绍了半导体光催化制氢的详细演化机理:包括反应物的吸附、光激发过程、电子和空穴的迁移以及还原/氧化反应。通过深入剖析这些反应步骤,有望为科研人员提供一个清晰的理论框架,以便更好地制备和优化TiO_(2)光催化中的助催化剂,同时深刻理解氢气演化的内在机制。最后对TiO_(2)基光催化剂进行了总结与展望:即对不同种类的助催化剂的优劣势对比分析,并为光诱导析氢催化剂中的TiO_(2)负载活性位点的定制提供丰富的思路。 展开更多
关键词 二氧化钛基 光催化剂 制氢 太阳能裂解水
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等离子体法处理光催化剂的研究进展
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作者 席丹珠 李茹 +1 位作者 汤艺 崔光阳 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4078-4086,共9页
光催化剂因优异的太阳能转化性能,在环境、能源及生物领域均得到广泛应用。为了进一步优化其性能,扩大其应用范围,国内外各学者已探究出各种方法以提高光催化剂的可见光利用效率,其中等离子体法因操作简单、成本低、改性过程绿色环保而... 光催化剂因优异的太阳能转化性能,在环境、能源及生物领域均得到广泛应用。为了进一步优化其性能,扩大其应用范围,国内外各学者已探究出各种方法以提高光催化剂的可见光利用效率,其中等离子体法因操作简单、成本低、改性过程绿色环保而被应用于材料表面改性。以等离子体的放电环境为切入点,分别总结了在气相及液相介质中产生的等离子体对光催化材料改性的特点及应用,综述了等离子体法在光催化材料改性领域的研究进展,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 光催化剂 可见光利用效率 等离子体 表面改性 放电环境
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自旋极化增强ZnFe_(1.2)Co_(0.8)O_(4)/BiVO_(4)S型异质结光催化性能降解四环素
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作者 吴金往 谢琦靖 +1 位作者 张成亮 史海峰 《物理化学学报》 北大核心 2025年第5期114-123,共10页
最近,电子自旋极化作为抑制光生电荷快速复合的一种策略受到了广泛的关注。然而,自旋极化调控主要关注于单个光催化材料,光生电荷分离的效率依然有待进一步提高。于此,本文构建了ZnFe_(1.2)Co_(0.8)O_(4)(ZFCO)/BiVO_(4)(BVO)异质结,通... 最近,电子自旋极化作为抑制光生电荷快速复合的一种策略受到了广泛的关注。然而,自旋极化调控主要关注于单个光催化材料,光生电荷分离的效率依然有待进一步提高。于此,本文构建了ZnFe_(1.2)Co_(0.8)O_(4)(ZFCO)/BiVO_(4)(BVO)异质结,通过S型异质结和自旋极化作用协同促进光生电荷分离,在外部磁场下进一步促进了光催化去除有机物污染物的性能。实验结果表明,在光照下,ZB-1.5(ZFCO:BVO=3:2)表现出最佳性能,四环素(TC)降解的反应速率常数(k)为0.0146 min^(-1)。在光照和磁场条件下,ZB^(-1).5的TC降解反应速率常数(k)为0.0175 min^(-1),其光催化性能得到了进一步提升。研究表明这是由于电子自旋极化和S型电荷分离机制协同促进了光生电荷分离。DFT计算表明,ZFCO在费米能级附近出现了明显的自旋极化现象。光致发光光谱(PL)表明,S型异质结提高了电荷分离效率。此外,评估了可能的降解路径和毒性,表明成功实现了脱毒。这项工作为利用S型异质结开发具有高效光生电荷分离的光催化剂提供了一种研究思路。 展开更多
关键词 电子自旋极化 铁磁光催化剂 S型异质结 磁场
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光催化分解水产氢用CdS光催化剂改性研究进展
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作者 刘家如 刘喆 杨春维 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期118-124,共7页
氢能作为清洁二次能源,可为解决我国能源问题提供参考。光解水产氢技术因其可以直接利用太阳光把水分解成H2和O_(2)而备受关注,寻找合适的光催化剂是光解水产氢技术的关键。CdS具有良好的光催化活性,但仍存在能带结构有待进一步优化、... 氢能作为清洁二次能源,可为解决我国能源问题提供参考。光解水产氢技术因其可以直接利用太阳光把水分解成H2和O_(2)而备受关注,寻找合适的光催化剂是光解水产氢技术的关键。CdS具有良好的光催化活性,但仍存在能带结构有待进一步优化、光腐蚀及光生载流子复合率高等问题。对CdS光催化剂用于光解水产氢的机理进行了总结,针对CdS光催化剂现存的问题给出了具有参考性的解决方案。采用元素掺杂法可使催化剂获得合理的能带结构,通过设计保护层和去除O_(2)可提高催化剂光腐蚀抗性,通过构建内建电场、设计活性位点和形貌调控技术可提高光生载流子迁移效率。 展开更多
关键词 CdS光催化剂 光解水产氢 能带结构 光腐蚀 光生载流子
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