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光催化氧化技术处理废水中抗生素的研究进展
1
作者 李俊生 李嘉慧 +3 位作者 车春波 谷芳 夏至 左金龙 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期14-19,25,共7页
本文综述了光催化氧化技术处理废水中抗生素污染物的研究现状,主要介绍了半导体光催化剂、光催化复合膜及一些与光催化氧化技术相关的联合技术在废水抗生素污染物处理领域的应用进展,同时详细地介绍了各种方法对抗生素污染物的处理效果... 本文综述了光催化氧化技术处理废水中抗生素污染物的研究现状,主要介绍了半导体光催化剂、光催化复合膜及一些与光催化氧化技术相关的联合技术在废水抗生素污染物处理领域的应用进展,同时详细地介绍了各种方法对抗生素污染物的处理效果及其优缺点。最后,展望了光催化氧化技术在废水中抗生素污染物处理领域未来的研究重点和发展趋势。 展开更多
关键词 抗生素废水 光催化 光催化复合膜 联合技术
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光催化苯羟基化制备苯酚反应的研究进展 被引量：1
2
作者 李青光 李培贺 +4 位作者 刘智菲 王歌兰 刘楠 段莉梅 刘景海 《合成化学》 CAS 2024年第1期81-100,共20页
苯酚是一种重要的有机中间体,在材料、农药、有机合成和药物领域应用广泛。工业上,采用多步异丙苯法制备苯酚,能源消耗高,环境污染严重且苯酚的选择性较低。近年来,随着光催化氧化技术的复苏,光催化苯羟基化制备苯酚迅速成为有机合成领... 苯酚是一种重要的有机中间体,在材料、农药、有机合成和药物领域应用广泛。工业上,采用多步异丙苯法制备苯酚,能源消耗高,环境污染严重且苯酚的选择性较低。近年来,随着光催化氧化技术的复苏,光催化苯羟基化制备苯酚迅速成为有机合成领域的研究热点。本文聚焦苯羟基化制备苯酚的光催化剂,综述了近年来在不同氧化剂条件下,光催化苯羟基化制备苯酚反应的研究进展,并对部分反应机理进行了讨论。 展开更多
关键词 光催化 氧化 苯羟基化 苯酚 光催化剂
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氧空位与异质结协同增强的TiO_(2)/WO_(3)复合光催化剂
3
作者 黄书宇 鲍瑞 +4 位作者 易健宏 刘亮 孔馨 杨亚杰 郭圣达 《硬质合金》 CAS 2024年第1期12-19,共8页
二氧化钛(TiO_(2))因其出色的光催化活性,在光催化领域得到了广泛的研究。然而,二氧化钛的高光生载流子重组率和宽带隙限制了其应用。在这项工作中,通过在TiO_(2)中引入钨元素(W),合成了具有氧空位缺陷的TiO_(2)/WO_(3)异质结纳米复合... 二氧化钛(TiO_(2))因其出色的光催化活性,在光催化领域得到了广泛的研究。然而,二氧化钛的高光生载流子重组率和宽带隙限制了其应用。在这项工作中,通过在TiO_(2)中引入钨元素(W),合成了具有氧空位缺陷的TiO_(2)/WO_(3)异质结纳米复合光催化剂。氧空位的引入降低了带隙并扩大了光吸收范围,而异质结增加了光生载流子并促进了它们的分离。实验表明,TiO_(2)/WO_(3)纳米复合光催化剂具有更强的光催化活性,100 mg样品在2 h内最高可产生氢气63.7μmol。另外,TiO_(2)/WO_(3)纳米复合材料在模拟太阳光下也表现出了极佳的稳定性,这一探索为TiO_(2)基复合光催化剂的设计和制备提供了新的思路。 展开更多
关键词 异质结 氧空位 光催化剂 光催化降解 钨
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废弃生物质水热炭化衍生碳基光催化材料的研究进展
4
作者 缪巍 陈则良 +1 位作者 刘振刚 罗磊 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期102-111,共10页
水热炭化是一种经济且环境友好的废弃生物质热化学转化技术.废弃生物质通过水热炭化制备碳基光催化材料,不仅可实现废弃物的高值利用,而且可通过光催化材料的的应用缓解环境污染和能源危机.本综述将水热炭化制备的废弃生物质碳基光催化... 水热炭化是一种经济且环境友好的废弃生物质热化学转化技术.废弃生物质通过水热炭化制备碳基光催化材料,不仅可实现废弃物的高值利用,而且可通过光催化材料的的应用缓解环境污染和能源危机.本综述将水热炭化制备的废弃生物质碳基光催化材料分成水热炭、碳点和碳基复合材料三类,并系统总结其制备、光催化机理和应用方面的研究进展.首先,归纳了3种光催化剂的制备,包括形成机理和物化结构;然后分别阐述了各类催化剂的光催化过程和光催化性能提高途径,以及从有机污染物降解、重金属去除、消毒、产氢和CO_(2)还原等领域介绍了光催化应用;最后,对该领域未来的研究重点和发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 废弃生物质 水热炭化 水热炭 碳点 碳基光催化剂 光催化
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N掺杂石墨炔/Bi_(2)GeO_(5)复合材料的合成及光催化性能
5
作者 李书岩 郑永强 +2 位作者 陈豪豪 赵俊杰 孙明轩 《微纳电子技术》 CAS 2024年第2期62-68,共7页
以N掺杂石墨炔、硝酸铋和二氧化锗为原料,在180℃的水和二乙醇胺混合溶剂中保温18 h,原位合成了N掺杂石墨炔/锗酸铋(N-GY_(x)/Bi_(2)GeO_(5))复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见分光光度计、光... 以N掺杂石墨炔、硝酸铋和二氧化锗为原料,在180℃的水和二乙醇胺混合溶剂中保温18 h,原位合成了N掺杂石墨炔/锗酸铋(N-GY_(x)/Bi_(2)GeO_(5))复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见分光光度计、光致发光光谱仪等多种表征技术对样品的晶相、形貌、元素组成和光学性能进行了分析。光催化测试表明,60 min光照下,N-GY_(3)/Bi_(2)GeO_(5)光催化降解亚甲基蓝的效率为82.93%,约是Bi_(2)GeO_(5)(64.52%)的1.29倍。三次循环光催化实验后,复合材料的光催化活性保持86.08%,晶相组成也没有明显的变化,表明样品具有较好的光催化稳定性。活性物种捕获实验证实h+在光催化降解亚甲基蓝的过程中起主要作用。由(光)电化学测试可知,与Bi_(2)GeO_(5)相比,N-GY_(3)/Bi_(2)GeO_(5)具有较大的光电流、较小的界面电荷转移电阻和更负的平带电位。氮掺杂石墨炔的引入,提高了Bi_(2)GeO_(5)的光吸收能力和光生载流子的分离效率,从而增强了光催化降解亚甲基蓝的效率。 展开更多
关键词 复合材料 石墨炔 锗酸铋(Bi_(2)GeO_(5)) 光催化活性 光催化降解 污染物降解
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新兴的多元铋系光催化剂:结构分类、制备、改性及应用
6
作者 李敏 于世新 黄洪伟 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第2期18-50,共33页
光催化技术能够利用太阳能实现污染物降解和能源物质合成,被认为是解决环境污染和能源短缺两大难题的极具潜力的方法之一.探索新型光催化剂是推进光催化技术发展的重要途径.铋系光催化剂因具有独特的晶体结构、良好的杂化电子能带结构... 光催化技术能够利用太阳能实现污染物降解和能源物质合成,被认为是解决环境污染和能源短缺两大难题的极具潜力的方法之一.探索新型光催化剂是推进光催化技术发展的重要途径.铋系光催化剂因具有独特的晶体结构、良好的杂化电子能带结构和多元的化学组成而表现出较好的光催化性能.多种传统铋系光催化剂已被广泛的制备和研究,它们具有不同的光吸收能力以及氧化还原能力,已经在污染物降解、水分解产氧等应用中取得成效.近年来越来越多的新型多元铋系光催化剂被开发,为不同的光催化反应提供了更多催化剂选择.因此有必要对近几年开发的新型铋系光催化材料进行总结,并为铋系光催化材料研究和发展提供一定的参考.本文综述了近十年共60余种新兴多元铋系光催化剂的研究进展,从多个角度进行系统的梳理和总结.首先,对60余种新型铋系光催化材料进行了汇总,并根据晶体结构构型进行了分类,包括Sillén,Sillén-related,Aurivillius,Sillén-Aurivillius以及其他结构类型共5大类,每种材料都具有从原子尺度到宏观尺度的独特结构,因此本文进一步对新型铋系材料的结构性规律进行了总结,主要分为层状铋系化合物和非层状铋系化合物.在此基础上,概括了材料的合成方法,目前多元铋系光催化材料的合成方法主要为水热溶解热法和高温固相法,分别讨论了不同合成方法对不同结构类型材料制备的优势,尤其在获得高性能的光催化剂方面,材料合成方法起到决定性作用.此外,归纳了针对提高新兴多元铋系光催化剂性能的修饰策略.材料改性修饰是目前铋系材料研究的热点,适当的合成方法结合相应的改性修饰可以获得更理想的光催化材料,阐述了形貌调控、特定晶面暴露、异质结构建、极性电场构建等方法对新型铋系材料性能促进的机理,并对各种策略存在的优缺点进行了总结.同时概述了新型多元铋系材料在不同光催化应用领域的进展,包括液体和气体污染物的降解、水裂解生成氢气和氧气、二氧化碳还原、固氮、硫化氢裂解生成氢气、有机合成等,为拓展不同多元铋系光催化剂的应用领域提供参考.最后,本文对新型多元铋系材料目前仍存在的关键问题以及未来的研究趋势进行了展望,希望能为铋系材料的进一步研发提供一定的启发. 展开更多
关键词 铋系材料 光催化 晶体结构 层状结构 光催化应用
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宽光谱响应范围的氮化碳纳米片的制备及其光催化产氢性能研究
7
作者 郭桂珍 姚陈忠 +2 位作者 孙友谊 辛德华 吕宝华 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期277-284,共8页
以块体氮化碳(CN)为前驱物,采用氧化剥离制备氧化型氮化碳纳米片(o-CN NSs),将o-CN NSs还原制得了还原型氮化碳纳米片(r-CN NSs)。o-CN NSs和r-CN NSs厚度均约2 nm,且都保留了纯CN的庚嗪环骨架结构;相比于o-CN NSs,r-CN NSs具有更小的... 以块体氮化碳(CN)为前驱物,采用氧化剥离制备氧化型氮化碳纳米片(o-CN NSs),将o-CN NSs还原制得了还原型氮化碳纳米片(r-CN NSs)。o-CN NSs和r-CN NSs厚度均约2 nm,且都保留了纯CN的庚嗪环骨架结构;相比于o-CN NSs,r-CN NSs具有更小的禁带宽度(2.62 eV)、更宽的光响应范围(485 nm)和更高的产氢速率(1700μmol/(g·h));r-CN NSs的光催化产氢速率是CN的8.5倍、o-CN NSs的2.1倍。经过20 h的循环测试,r-CN NSs的光催化产氢速率没有衰减,具备良好的光催化稳定性。实验和理论分析表明,r-CN NSs是边缘基团为氨基的纳米片结构,氨基的引入改善了纳米片的结晶性,提高了电子和空穴的分离效率、拓宽了纳米片的光响应范围,从而导致光催化性能增强。 展开更多
关键词 氮化碳 纳米片 光催化 光响应范围 产氢
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金属有机框架MIL-101(Fe)用于增强光催化降解含油污水中的原油
8
作者 梁宇宁 王宝辉 +7 位作者 李硕辉 迟伟蒙 毕明春 刘雨萱 王一然 姚明 张天赢 陈颖 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期607-618,共12页
利用溶剂热法合成了一种稳定的金属有机框架(MOF)MIL-101(Fe),并作为一种新型光催化剂提高了油田废水中原油的降解性能。通过对反应条件的优化,确定了以下最佳参数:暗反应时间为30 min,光反应时间为30 min,p H值为5.5,催化剂量为150 mg... 利用溶剂热法合成了一种稳定的金属有机框架(MOF)MIL-101(Fe),并作为一种新型光催化剂提高了油田废水中原油的降解性能。通过对反应条件的优化,确定了以下最佳参数:暗反应时间为30 min,光反应时间为30 min,p H值为5.5,催化剂量为150 mg/L,反应温度为303.15 K。在这些反应条件下,去除率达到了94.73%。本研究是铁基MOFs在油田废水光催化降解中的应用。MIL-101(Fe)在温和的酸性条件下表现出良好的稳定性,并且可以有效地循环利用。这些发现为利用MIL-101(Fe)作为一种很有前途的工业应用材料,通过光催化降解从受油污染的水中去除原油提供了有价值的见解。 展开更多
关键词 MIL-101(Fe) MOF 光催化 溶剂热 油田废水 降解
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MXene协同织物基光催化材料的制备及性能
9
作者 李秋雷 黄振乾 +2 位作者 毕曙光 郭庆峰 冉建华 《印染》 CAS 北大核心 2024年第2期68-71,78,共5页
为解决光催化降解技术中光催化剂制备方法复杂和降解效率低的问题,以棉织物为基底,采用浸渍法将MXene粉末均匀附着在棉纤维上,制得MXene功能棉织物。其在可见光下150 min内,光催化降解亚甲基蓝的效率达到97.7%,且经过三次循环降解后,对... 为解决光催化降解技术中光催化剂制备方法复杂和降解效率低的问题,以棉织物为基底,采用浸渍法将MXene粉末均匀附着在棉纤维上,制得MXene功能棉织物。其在可见光下150 min内,光催化降解亚甲基蓝的效率达到97.7%,且经过三次循环降解后,对亚甲基蓝的降解效率仍达到97%。MXene功能棉织物的UPF值远大于50,且T(UVA)为0.05%,表现出优异的抗紫外性能。 展开更多
关键词 光催化降解 MXene 功能棉织物 亚甲基蓝 光催化活性
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基于SDS临界胶束浓度调控BiOBr合成及其光催化降解头孢拉定研究
10
作者 陈雪 王夏伟 +4 位作者 吴义婷 黎敬芝 黄应平 李易 李瑞萍 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期106-112,共7页
以十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)为模板剂,采用沉淀法制备了不同胶束浓度条件下的BiOBr光催化剂(SBr-1、SBr-2、SBr-3、SBr-4).通过XRD、SEM、BET表征BiOBr晶体结构、形貌和比表面积,结果表明在SDS为临界胶束浓度(8.0... 以十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)为模板剂,采用沉淀法制备了不同胶束浓度条件下的BiOBr光催化剂(SBr-1、SBr-2、SBr-3、SBr-4).通过XRD、SEM、BET表征BiOBr晶体结构、形貌和比表面积,结果表明在SDS为临界胶束浓度(8.0×10^(-3)mol/L)时制备的SBr-2具有较好的结晶度、特殊的形貌和最大的比表面积;运用UV-vis DRS吸收光谱、PL光谱、EIS电化学抗阻谱等表征BiOBr光电特性,结果证明SBr-2具有良好的可见光吸收能力和电子空穴分离效率.在可见光照射(λ≥420 nm)下,选用头孢拉定(cefradine,CFD)为目标污染物研究光催化活性,结果表明SBr-2具有最好的光催化活性,150 min内降解率达到98%.此外,通过自由基捕获试验,发现该光催化过程超氧自由基和空穴为主要活性物种.本研究为表面活性剂调控改善BiOBr结构、形貌和晶相提升其光催化活性提供了理论参考. 展开更多
关键词 十二烷基硫酸钠 胶束浓度 BiOBr 头孢拉定 光催化降解
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面向CO_(2)还原应用的金属性光催化剂研究进展
11
作者 张露云 李俊 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期82-87,共6页
金属性光催化剂由于其特殊的能带结构,可以吸收近红外光来驱动光催化反应,因而备受关注。首先,综述了金属性光催化剂的基本原理及其在光催化CO_(2)还原领域面临的挑战。其次,针对金属性光催化剂面临的瓶颈,总结了目前的几种改性策略在... 金属性光催化剂由于其特殊的能带结构,可以吸收近红外光来驱动光催化反应,因而备受关注。首先,综述了金属性光催化剂的基本原理及其在光催化CO_(2)还原领域面临的挑战。其次,针对金属性光催化剂面临的瓶颈,总结了目前的几种改性策略在提高金属性光催化剂CO_(2)光还原活性上的应用,重点介绍了催化剂结构与光催化性能之间的关系。最后,对金属性光催化剂的未来发展趋势及研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 金属性光催化剂 近红外光 CO_(2)还原 光催化
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LaCoO_(3)钙钛矿型催化剂的制备及其光催化降解酸性品红和碱性品红的研究
12
作者 王潇潇 郭世龙 +9 位作者 牛紫嫣 张业祥 芦兴程 田雁 李一衡 胡馨雨 武兆虹 刘振民 卫贤贤 张懿营 《分子催化（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-80,I0003,I0004,共12页
以硝酸钴、硝酸镧及柠檬酸为原料,在水热体系中采用水热合成法合成出一系列的钙钛矿型催化剂LaCoO_(3),考察当焙烧温度不同时,所合成催化剂的物化性质和降解酸性品红和碱性品红的光催化性能,并分析了催化剂降解品红的降解机理.实验结果... 以硝酸钴、硝酸镧及柠檬酸为原料,在水热体系中采用水热合成法合成出一系列的钙钛矿型催化剂LaCoO_(3),考察当焙烧温度不同时,所合成催化剂的物化性质和降解酸性品红和碱性品红的光催化性能,并分析了催化剂降解品红的降解机理.实验结果表明,采用水热合成法能够成功合成出钙钛矿型催化剂LaCoO_(3),随着焙烧温度的升高,催化剂的颗粒尺寸逐渐增大,结晶度则呈现先升高后降低的趋势.与此同时,比表面积、孔径和孔体积则逐渐减小.另外通过光催化降解品红来测试催化剂的光催化性能,结果表明LaCoO_(3)对酸性品红和碱性品红都具有很好的光催化活性,但对酸性品红的降解率高于碱性品红,这可能与不同品红的结构或者溶液的酸碱性有关. 展开更多
关键词 钙钛矿催化剂 光催化 品红 降解机理
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N-CDs@Nb_(2)O_(5)-AMMC纳米材料的制备及其可见光催化性能研究
13
作者 李明辉 谷二艳 +1 位作者 邹星宇 宋武林 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1203-1211,共9页
通过工艺简单的水热法成功制备出N-CDs和不同含量N-CDs修饰的N-CDs-X@Nb_(2)O_(5)-AMMC纳米材料。对N-CDs-X@Nb_(2)O_(5)-AMMC进行XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS和UV-vis DRS等表征分析。结果表明,经过N-CDs改性之后Nb_(2)O_(5)-AMMC的带... 通过工艺简单的水热法成功制备出N-CDs和不同含量N-CDs修饰的N-CDs-X@Nb_(2)O_(5)-AMMC纳米材料。对N-CDs-X@Nb_(2)O_(5)-AMMC进行XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS和UV-vis DRS等表征分析。结果表明,经过N-CDs改性之后Nb_(2)O_(5)-AMMC的带隙变窄,样品的吸收边红移和光吸收范围变宽,从而有利于提高光催化性能。另外,N-CDs减少了电子传输的阻力,有利于光生电子向N-CDs结构的转移,同时光生载流子的迁移及分离效率提高,有利于光催化反应的进行。与纯Nb_(2)O_(5)-AMMC相比,N-CDs-X@Nb_(2)O_(5)-AMMC在可见光下光催化降解TC-HCl的性能均有提高,其中样品N-CDs-1@Nb_(2)O_(5)-AMMC的降解效率最高,1 h内对TC-HCl的降解率能达到63.2%,是纯Nb_(2)O_(5)-AMMC的1.59倍。 展开更多
关键词 五氧化二铌 氮掺杂碳点 盐酸四环素 可见光 光催化
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MoS_(2)/ZnO异质结纳米材料降解亚甲基蓝的光催化性能研究
14
作者 王进美 蒋守杰 +2 位作者 王春霞 王丽丽 高大伟 《西安工程大学学报》 CAS 2024年第1期24-30,共7页
为了提高ZnO的光转换效率,选用带隙较低的MoS_(2)形成异质结提高ZnO的光催化性能。通过水热法制备ZnO纳米棒,并进一步制备MoS_(2)/ZnO异质结构的纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射测试仪(UV-V... 为了提高ZnO的光转换效率,选用带隙较低的MoS_(2)形成异质结提高ZnO的光催化性能。通过水热法制备ZnO纳米棒,并进一步制备MoS_(2)/ZnO异质结构的纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射测试仪(UV-Vis)和紫外可见分光光度计(UV-245)等分析方法对样品的形貌、结构及光学性能等进行表征。结果表明,MoS_(2)/ZnO异质结复合材料呈棒状结构,并由于内建电场存在可有效增强光生载流子的分离效率,进而提高了可见光区的吸收,提高了光催化性能。在模拟太阳光(包含紫外波段)下,60 min时MoS_(2)-15/ZnO纳米复合材料对亚甲基蓝的降解率可达99%,比纯ZnO的降解率提高了10%。 展开更多
关键词 MoS_(2)/ZnO 光催化 异质结 亚甲基蓝 纳米复合材料
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CdS/Nb_(2)O_(5)异质结材料的制备、表征及光催化降解环丙沙星研究
15
作者 陈玲霞 朱蓓蓓 +1 位作者 李百裕 周杰 《化学试剂》 CAS 2024年第3期49-55,共7页
采用水热法制备了CdS/Nb_(2)O_(5)纳米复合材料,利用X-射线衍射光谱(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)对制备的材料进行表征。通过可见光下降解环丙沙星评价材料的光催化活... 采用水热法制备了CdS/Nb_(2)O_(5)纳米复合材料,利用X-射线衍射光谱(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)对制备的材料进行表征。通过可见光下降解环丙沙星评价材料的光催化活性。结果表明,制备的CdS/Nb_(2)O_(5)纳米复合材料由CdS纳米颗粒分散于Nb_(2)O_(5)纳米笼表面,二者形成紧密的Ⅱ型异质结;CdS的引入增强了Nb_(2)O_(5)的可见光吸收性能,同时提高了光生载流子的分离效率;当CdS的含量为15%时,CdS/Nb_(2)O_(5)可在60 min实现环丙沙星的高效降解,其反应速率常数是CdS的7.5倍,Nb_(2)O_(5)的20倍,空穴是该降解反应的主要活性物种,研究结果为抗生素废水的高效治理提供了一条新思路。 展开更多
关键词 CDS Nb_(2)O_(5) 异质结 光催化 环丙沙星
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ZnS@CdS/HAP复合微球的SILAR法制备及光催化性能
16
作者 杨莉 靳晓曼 +2 位作者 姜晓雪 王柯 罗玥 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期851-858,共8页
以酵母模板法制备的中空羟基磷灰石(HAP)微球为基底,通过连续离子层吸附反应法(SILAR)制备ZnS@CdS/HAP复合微球,利用XRD、SEM、UV-vis等表征手段分析材料的晶体结构、微观形貌和光吸收能力等,同时结合亚甲基蓝的光催化降解实验探讨复合... 以酵母模板法制备的中空羟基磷灰石(HAP)微球为基底,通过连续离子层吸附反应法(SILAR)制备ZnS@CdS/HAP复合微球,利用XRD、SEM、UV-vis等表征手段分析材料的晶体结构、微观形貌和光吸收能力等,同时结合亚甲基蓝的光催化降解实验探讨复合微球的光催化机理.结果表明:利用SILAR法成功实现了ZnS@CdS/HAP复合微球的制备,ZnS@CdS/HAP复合微球的直径约为3~5μm且分散性良好,在可见光区有良好的吸收性能,具有优异的光催化活性,在催化剂添加量1g/L、pH=7、温度为25℃的条件下,对50mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液可见光催化100min时去除率高达93%.机理分析证实,ZnS@CdS/HAP光催化可能存在的Z型电荷迁移机制在有效抑制光生载流子复合的同时有效抑制光生腐蚀的发生,提升了ZnS@CdS/HAP复合微球的光催化活性和稳定性. 展开更多
关键词 CDS ZNS 光腐蚀 HAP 光催化 稳定性
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S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)的构筑及光催化还原CO_(2)性能
17
作者 刘平 朱成才 +1 位作者 李艳阳 要红昌 《无机化学学报》 SCIE CSCD 北大核心 2024年第1期197-208,共12页
通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽... 通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽进行光催化反应。优化后的材料光照5 h后CO_(2)还原产物CO和CH_(4)的产量分别为7.87和4.88μmol·g^(-1)。相对于单相组分,CO和CH_(4)的产量明显提高。光催化活性的提高,归因于ZnFe_(2)O_(4)和WO_(3)异质结的形成以及光生载流子的S型电荷传输模式。 展开更多
关键词 CO_(2)还原 光催化活性 ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3) 异质结 S型电荷传输模式
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rGO/CdS@HAP复合微球的光催化活性增强机理
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作者 杨莉 姜晓雪 +2 位作者 靳晓曼 王柯 宋树浩 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期28-34,共7页
为提升CdS基复合材料的光催化活性和稳定性,运用水热法在CdS@HAP(羟基磷灰石)微球表面包覆rGO(还原氧化石墨烯)并制备rGO/CdS@HAP光催化材料,利用XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)、UV-vis(紫外-可见吸收光谱)等手段分析材料的晶体... 为提升CdS基复合材料的光催化活性和稳定性,运用水热法在CdS@HAP(羟基磷灰石)微球表面包覆rGO(还原氧化石墨烯)并制备rGO/CdS@HAP光催化材料,利用XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)、UV-vis(紫外-可见吸收光谱)等手段分析材料的晶体结构和理化性质,结合MB(亚甲基蓝)的光催化降解实验探讨rGO/CdS@HAP的光催化活性增强机理。结果表明:rGO/CdS@HAP具有中空微球结构,直径4—5μm,rGO以薄纱状均匀包裹在CdS@HAP表面;rGO/CdS@HAP具有优异的可见光吸收能力,在可见光辐射120 min后对MB的去除率高达94%,在光催化循环实验中表现出优异的光催化活性和稳定性。机理分析证实,由CdS和HAP构建的Ⅰ型异质结带隙较窄,有助于提升复合材料对可见光的吸收和利用,rGO在CdS@HAP表面的包覆提升载流子分离效率的同时为光生空穴提供高速的传输路径,有效抑制CdS的光腐蚀,从而实现rGO/CdS@HAP光催化活性和稳定性的显著增强。 展开更多
关键词 CDS HAP rGO 复合微球 光腐蚀 光催化 稳定性
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三维球状BiOI/BiOBr异质结光催化剂制备及其光催化脱汞性能
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作者 张安超 张旭 +5 位作者 张倩倩 李海霞 王华 梅艳阳 郑海坤 陈国艳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期78-87,共10页
光催化氧化技术是治理污染物排放的重要手段。目的为增强BiOBr对可见光的利用率并提高其光催化活性,方法采用共沉淀法制备碘掺杂的三维球状BiOI/BiOBr异质结光催化剂,使用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、扫描电子显微镜扫描、N2吸附-... 光催化氧化技术是治理污染物排放的重要手段。目的为增强BiOBr对可见光的利用率并提高其光催化活性,方法采用共沉淀法制备碘掺杂的三维球状BiOI/BiOBr异质结光催化剂,使用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、扫描电子显微镜扫描、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和电子自旋共振波谱等对样品结构进行表征,开展光催化脱除单质汞(Hg0)性能研究。结果结果表明,随着I含量升高,BiOBr衍射峰逐渐降低,BiOI衍射峰逐渐增强;BiOI/BiOBr复合光催化剂保留了BiOBr的三维微球形貌,BiOI均匀分散于BiOBr表面,且复合后比表面积有所提高,较大的表面积能提供更多的反应空间,促进活性自由基产生和提高光催化剂性能;与BiOBr相比,复合光催化剂的带隙能降低,可见光响应能力大幅增强。BiOI/BiOBr光催化脱汞性能高于单纯BiOI与单纯BiOBr;BiOI和BiOBr摩尔比为2∶8时,光催化剂脱汞效率高达98%,是单纯BiOBr的2.58倍;酸性条件下制备的BiOI/BiOBr异质结光催化剂会与碱性溶液反应,引起光催化剂成分的变化,进而影响光催化剂的催化性能;Hg0高效光催化氧化过程中,阴离子超氧自由基(•O_(2)^(-))和空穴(h^(+))是主要活性物质。结论研究结果可为卤氧化铋光催化剂的复合制备及其在脱汞领域的应用提供理论依据。 展开更多
关键词 异质结 光催化剂 溴氧化铋 碘氧化铋 单质汞
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高效降解盐酸四环素的CdS/BiOCl复合光催化剂的制备及性能
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作者 王海涛 施宝旭 +1 位作者 赵晓旭 常娜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期117-124,共8页
采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶... 采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶体均匀沉积在BiOCl的表面。荧光光谱分析数据表明CdS/BiOCl复合材料的电子-空穴分离效果得到有效提高,均优于纯BiOCl材料,且随着Cd(Ac)_(2)·2H_(2)O添加量的增加,复合材料的荧光光谱强度呈现先减弱后增强的现象。根据紫外可见漫反射光谱及XPS价带谱测试结果,计算出复合材料的价带与导带电位。以盐酸四环素作为模拟污染物评价光催化剂的活性,结果表明,CdS/BiOCl复合材料光催化活性更高,仅需经过5 min的可见光照射后,优选的CdS/BiOCl(CB-8)复合材料对盐酸四环素的去除率可达70.6%,为纯BiOCl的16.2倍。最终,根据XPS价带谱和活性物种捕获实验结果推测了CdS/BiOCl复合光催化剂的光催化反应机理。 展开更多
关键词 光催化 氯氧化铋 硫化镉 盐酸四环素 异质结
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