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Ag/h-BNNS/CPAN复合纤维膜光催化性能研究
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作者 王若鹏 王赛 +4 位作者 代德钊 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5期487-496,共10页
为了更好地利用太阳能将CO_(2)转化为附加值产品,采用水煮法,合成比表面积达1009.5 m^(2)/g的六方氮化硼(h-BNNS),以h-BNNS和聚丙烯腈(PAN)为纺丝液原料,采用静电纺丝法制备h-BNNS/CPAN纤维膜,然后通过真空浸渍银盐得到Ag/h-BNNS/CPAN... 为了更好地利用太阳能将CO_(2)转化为附加值产品,采用水煮法,合成比表面积达1009.5 m^(2)/g的六方氮化硼(h-BNNS),以h-BNNS和聚丙烯腈(PAN)为纺丝液原料,采用静电纺丝法制备h-BNNS/CPAN纤维膜,然后通过真空浸渍银盐得到Ag/h-BNNS/CPAN复合膜,并对复合膜的形貌、元素组成、微观结构及光电特性进行表征。结果表明:引入银纳米粒子(Ag NPs)并没有改变h-BNNS的结构,其均匀分布在h-BNNS/CPAN复合纤维膜上;以对硝基苯酚(4-NP)还原为对氨基苯酚(4-AP)反应测定合成工艺条件对复合材料性能的影响,当焙烧温度为220℃、h-BNNS含量为25%时,Ag NPs的光催化效果最好,催化剂光还原4-NP的表观速率为0.326 s^(-1);在以CO_(2)还原为模型的反应中,Ag/h-BNNS/CPAN复合膜的光催化活性与纳米Ag的含量成正比,当Ag NPs含量为2.0%时,光催化2 h后CO_(2)转化为CO的产率为181.4μmol/g。结合Ag/h-BNNS/CPAN复合纤维膜的光电特性分析其光催化性能,可探索复合膜光催化CO_(2)还原反应的机理,在光催化反应过程中,Ag NPs与h-BNNS/CPAN复合纤维膜间通过协同作用可实现CO_(2)的高转化率,为高分散纳米金属光催化剂载体的设计合成提供了有效途径。 展开更多
关键词 催化化学 贵金属光催化剂 六方氮化硼 六方氮化硼纳米片 聚合物纤维膜 复合光催化剂
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Ag/h-BNNS/PVP复合纤维膜光催化CO_(2)还原性能研究
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作者 王赛 代德钊 +4 位作者 王若鹏 韩雨荷 李文慧 卢琼 安静 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期381-393,共13页
为了改善纳米贵金属材料的光催化性能,以三聚氰胺和硼酸为原料,采用前驱体高温热解制备高比表面积的氮化硼纳米片(h-BNNS),将其真空浸渍AgNO3后加入到聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纺丝液中,通过静电纺丝得到Ag/h-BNNS/PVP复合纤维膜,并对复合纤... 为了改善纳米贵金属材料的光催化性能,以三聚氰胺和硼酸为原料,采用前驱体高温热解制备高比表面积的氮化硼纳米片(h-BNNS),将其真空浸渍AgNO3后加入到聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纺丝液中,通过静电纺丝得到Ag/h-BNNS/PVP复合纤维膜,并对复合纤维膜的组成、微观结构和光电热等性能进行表征,以CO_(2)的还原反应为模型探究测试复合纤维膜的光催化剂性能。结果表明:银纳米颗粒(Ag NPs)均匀分散于复合纤维的表面,平均粒径小于10 nm;纳米Ag等离子共振效应显著提高了复合物纤维膜对可见光的吸收和电子-空穴对的分离效率,Ag NPs的引入提高了膜材料的热稳定性;制备工艺中的焙烧温度为250℃,Ag NPs的含量为1.0%时,复合纤维膜的光催化活性最佳(CO产率为300μmol/(g·h));Ag/h-BNNS/PVP复合膜经过10次循环使用后,光照8 h的CO产率不低于500μmol/g。通过掺杂Ag NPs改性h-BNNS,并将Ag/h-BNNS复合微粒负载于PVP纤维中可制备高效多孔复合膜催化剂,为氮化硼基催化剂的研究提供了理论参考。 展开更多
关键词 聚合物基复合材料 氮化硼 纳米银 光催化性能 机理
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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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碳掺杂pg-C_(3)N_(4)的制备及其光催化性能研究 被引量:1
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作者 王争争 刘怡维 +3 位作者 代德钊 安静 王若鹏 王赛 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期256-265,共10页
为了提高单一半导体材料的光催化活性,采用水热法制备高比表面积的多孔石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4)),通过碳掺杂和金纳米粒子(AuNPs)负载对pg-C_(3)N_(4)进行改性得到Au/pg-C@C_(3)N_(4)复合纳米材料,并对复合材料的组成、微观结构和性... 为了提高单一半导体材料的光催化活性,采用水热法制备高比表面积的多孔石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4)),通过碳掺杂和金纳米粒子(AuNPs)负载对pg-C_(3)N_(4)进行改性得到Au/pg-C@C_(3)N_(4)复合纳米材料,并对复合材料的组成、微观结构和性能进行表征。结果显示,碳元素的引入并未破坏pg-C_(3)N_(4)原有的片层结构,但明显提高了pg-C_(3)N_(4)的比表面积(高达158.2 m^(2)/g);AuNPs引入基体后,AuNPs的等离子共振效应可显著提高基体对可见光的吸收和光生电子-空穴的分离效率;当AuNPs含量为0.5%(质量分数)时,复合纳米材料具有最佳的光催化性能(表观反应速率常数k=0.0784 s^(-1))。因此,通过碳掺杂和纳米Au负载改性pg-C_(3)N_(4)可制备高活性复合光催化剂,为今后进一步提高氮化碳基催化剂的催化活性提供了理论基础。 展开更多
关键词 聚合物基复合材料 多孔石墨相氮化碳 碳掺杂 纳米Au 光催化性能 机理
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