- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
制备具有可见光光催化特性的胺功能化g-C3N4@H/SMOF纳米晶体用于水中4-硝基苯酚的降解
摘要: 在环境温度下,采用简便且可大规模的超声化学合成路线制备了含2-氨基对苯二甲酸(2-ATA)配体(具有游离氨基官能团)的石墨相氮化碳@[Ti4C24H39N3O29]金属有机框架纳米复合材料(g-C3N4-X@YTi-MIL125-NH2 NCs,其中X和Y分别代表g-C3N4的质量百分比及Ti-MIL125-NH2的合成方法)。通过FT-IR、PXRD、FE-SEM、BET、UV-DRS、PL、EIS和Zeta电位对所得NCs进行表征。此外,还探究了该材料在可见光照射下对水中4-硝基苯酚(4-NP)污染物的去除能力。采用简便绿色超声技术合成的NCs(即g-C3N4-30@STi-MIL125-NH2)比水热法合成的NCs(即g-C3N4-30@HTi-MIL125-NH2)具有更高的降解率(分别为75%和57%),这归因于其促进了光生电荷载流子的有效传质与分离。更高的降解率还可归因于超声合成颗粒更大的比表面积和独特形貌——具有更高均匀性且呈非团聚分布。此外,g-C3N4-30@STi-MIL125-NH2表现出优异的可重复使用性和稳定性。我们还研究了某些清除剂在降解过程中的作用以探究活性物种的影响,并基于实验结果阐述了提升光催化性能的作用机制。
关键词: 声化学、光催化降解、4-硝基酚、金属有机框架、g-C3N4@Ti-MIL125-NH2纳米晶体
更新于2025-09-10 09:29:36
-
利用H2O2敏化Cu2O实现橙黄II的快速可见光诱导光催化降解
摘要: 采用H2O2敏化Cu2O和可见光研究了橙黄II的光催化降解。经90分钟光照后实现了橙黄II的完全降解。研究发现外加氧化剂H2O2能提高降解速率。通过以对苯二甲酸为探针分子的荧光光谱研究证实了光照过程中?OH自由基的形成。
关键词: 橙黄II,光催化降解,协同效应,氧化亚铜
更新于2025-09-10 09:29:36
-
竹炭负载纳米氧化锌复合材料的制备与光催化性能
摘要: 以竹炭为载体,通过沉淀法制备了纳米ZnO/竹炭复合材料。采用XRD、SEM和EDS对复合材料进行了表征,并研究了其对甲基橙的光催化降解过程。结果表明:纳米ZnO为六方纤锌矿结构,晶粒尺寸约为19-54 nm;该复合材料的最佳制备温度为500℃;在紫外光照射下,其光催化降解能力优于纯ZnO;复合材料对甲基橙的光催化降解符合一级动力学反应,且可循环使用。
关键词: 甲基橙、沉淀、光催化降解、木炭、纳米氧化锌
更新于2025-09-10 09:29:36
-
锰掺杂对氧化锌纳米粒子结构、光学及光催化活性的影响
摘要: 本工作通过掺杂不同含量的锰(0、1、2、3和4 wt.%;0%表示未掺杂),合成了聚乙二醇-6000(PEG-6000)包覆的氧化锌纳米颗粒(NPs)。采用X射线衍射测得六方纤锌矿结构纳米颗粒在4%锰掺杂与未掺杂(0%)时的晶粒尺寸分别为30 nm和28 nm。锰掺杂使氧化锌光学带隙从3.36 eV红移至3.51 eV。掺杂剂中的Mn2?离子在氧化锌纳米颗粒吸收光谱中引入了尾态,使其可作为高效紫外光催化剂降解有机污染物(如甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)和刚果红(CR))。当锰掺杂量为4%时该效应达到最优。对比0%与4%锰掺杂,三种污染物的降解效率分别约为87/93.5%(MO)、85/88%(MB)和86/93%(CR)。研究表明,氧化锌纳米颗粒的锰掺杂能显著提升其光降解效率。
关键词: 锰锌氧化物,光催化降解,有机污染物,紫外照射,半导体纳米颗粒
更新于2025-09-10 09:29:36
-
原位水热法合成与表征Al-Fe-Cu三掺杂TiO?及其对亚甲基蓝染料的降解作用
摘要: 采用原位水热法合成了纯TiO2及一系列Al-Fe-Cu三掺杂TiO2材料。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对合成材料进行表征。在紫外-可见光(λ=<420 nm)照射下,评估了样品对水溶液中亚甲基蓝(5mgL-1)的光催化降解活性。XRD图谱显示,所有样品在500°C煅烧后均呈现锐钛矿相,晶粒尺寸范围为10.00-13.23 nm。FTIR光谱显示vOH、δOH和vTiO三个重要振动模式分别位于3411.75-3399.27 cm-1、1626.91-1630.53 cm-1和503.30-530.93 cm-1范围内。Al(1mmol)-Fe-Cu三掺杂TiO2的降解率达到最高光催化效率93%,而纯TiO2、Al(2 mmol)-Fe-Cu三掺杂TiO2和Al(3mmol)-Fe-Cu三掺杂TiO2的降解率分别为76%、85%和80%。由此可见,Al离子掺杂量对光催化降解效果具有影响。
关键词: 铝铁铜三掺杂二氧化钛、亚甲基蓝、光催化降解、原位水热法
更新于2025-09-10 09:29:36
-
铜/氯表面双掺杂石墨相氮化碳降解水中多种有机污染物的光催化活性、普适性及机理研究
摘要: 实现光催化材料对水中各类有机污染物无选择性去除的普适性仍是具有挑战性的工作。本研究首次制备了表面双掺杂Cu/Cl-g-C3N4光催化剂,其降解水中盐酸四环素(TC-HCl)、邻氯酚、双酚A和2-巯基苯并噻唑等多种持久性有机污染物的光催化性能显著优于纯g-C3N4。这种高效且无选择性的光催化降解性能源于Cu/Cl元素在g-C3N4表面的双掺杂效应,该效应拓展了可见光吸收范围,提升了导带电位并改善了载流子分离效率。研究深入揭示了典型污染物TC-HCl在表面双掺杂Cu/Cl-g-C3N4光催化剂作用下的中间产物、降解路径、矿化程度及反应机理。该工作通过开发新型低成本高效光催化材料,为处理水环境中的持久性有机污染物作出了重要进展。
关键词: 反应机理、光催化降解、双掺杂Cu/Cl-g-C3N4、多种有机污染物、普适性
更新于2025-09-10 09:29:36
-
基于ZnO纳米球的水热法简单制备及其对偶氮染料的光催化降解
摘要: 这项新颖的研究展示了氧化锌纳米球作为光催化降解甲基橙染料的纳米催化剂的良好应用前景。采用水热法合成ZnO纳米球,所得纳米颗粒直径约为200-250纳米。通过X射线衍射、BET比表面积分析和扫描电子显微镜等仪器对合成的纳米氧化物进行了表征。这些纳米颗粒在紫外辐射下能有效降解甲基橙(MO)染料。研究考察了影响降解过程的关键参数,包括MO初始浓度、pH值、溶液搅拌、ZnO纳米球投加量、溶液含氧量以及纳米材料煅烧处理。所有紫外辐射条件下的活性实验均显示出优异的MO降解效果。同时基于光催化效率评估了ZnO纳米材料的回收性能,结果表明该纳米球具有多次重复用于光催化过程的潜力。此外,该纳米催化剂在实际环境样品中也展现出高效的光催化性能。
关键词: 甲基橙,氧化锌纳米球,光催化降解,水热法,偶氮染料
更新于2025-09-10 09:29:36
-
用于高效光催化降解有机污染物的ZnO/Ag–Ag2O微结构
摘要: 有机污染物对环境造成严重影响。本研究开发了一种新型ZnO/Ag-Ag2O微结构合成方法用于有机污染物的光催化降解。通过创新性地结合乙醇/水混合层反应与室温自组装技术,首次制备出三维蒲公英状Zn(OH)1.68(SO4)0.16·0.58H2O微球,并成功将微球表面纳米片的长度控制在约0.8至4.4微米范围内。与传统熟化工艺相比,该方法降低了处理温度和反应时间,缩短了催化剂生产周期,减少了生产成本并简化了生产条件,具有重要的工业应用潜力。鉴于传统纳米催化剂难以回收且残留物存在环境风险,我们开发的微米级ZnO/Ag-Ag2O光催化剂兼具纳米颗粒与微球优势,在提升去除效率的同时展现出优异的循环使用性能。ZnO/Ag-Ag2O微结构中的Ag-Ag2O纳米颗??稍銮抗獯呋阅埽捍縕nO与ZnO/Ag-Ag2O微结构经80分钟紫外光照后,对刚果红的降解效率分别达到83.2%和96.3%;经40分钟紫外辐射后,对亚甲基蓝的降解效率分别为78.2%和95.6%。ZnO/Ag-Ag2O微结构对刚果红和亚甲基蓝的降解速率常数分别为0.04056 min?1和0.07629 min?1。该光催化剂经至少5次重复使用(无需额外处理)仍保持优异稳定性与再生性,在有机污染物处理领域展现出应用前景。
关键词: 光催化降解、刚果红、自组装、三维绒球状氧化锌、ZnO/Ag–Ag?O微结构
更新于2025-09-10 09:29:36
-
负载掺银二氧化钛的活性炭纳米管泡沫的制备及其在紫外和可见光下高效光催化降解的应用
摘要: 氧化钛(TiO?)作为光催化材料用于降解废水中有机污染物已被广泛研究。然而,纳米级颗粒状TiO?在水体中难以回收再利用,且可能造成二次污染。为此,我们通过模板合成与碳化策略构建了一种泡沫状光催化剂——由碳质载体(活性炭纳米管泡沫)和掺银TiO?纳米颗粒组成。该光催化剂具有层级大孔-介孔结构,在紫外和可见光下对不对称二甲基肼的降解表现出优异的光催化性能。结构表征与光催化性能研究表明,其增强的光响应能力源于高效的电荷分离及金属银的表面等离子体共振效应,而层级多孔结构的吸附协同效应也对光降解起到重要作用。该光催化剂在处理含有机污染物废水方面展现出巨大潜力。
关键词: 掺银二氧化钛,光催化降解,活性炭纳米管泡沫,偏二甲肼,紫外和可见光
更新于2025-09-10 09:29:36
-
《AIP会议录》[作者(第17届国际离子源会议论文集 - 瑞士日内瓦(2017年9月15-20日))] - 氧化石墨烯(GO)/氧化锌纳米鼓对亚甲基蓝的光催化降解
摘要: 成功合成了GO/ZnO纳米鼓复合材料并应用于亚甲基蓝的光催化降解。采用Hummer法制备氧化石墨烯(GO),水热法合成ZnO纳米鼓。通过XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)、UV-Vis分光光度计和FTIR(傅里叶变换红外光谱)对GO和ZnO纳米鼓进行表征。GO/ZnO纳米鼓由不同配比的GO与ZnO混合而成,在蒸馏水中按1:0、1:1和1:2(质量比)比例配制。该复合材料随后用于亚甲基蓝的光催化降解过程。 XRD显示氧化石墨烯结晶良好,形貌呈现规则排列的片层结构。GO在紫外区出现特征峰,FTIR数据显示3500 cm-1处存在O-H吸收峰——羟基基团对光催化活性起关键作用。ZnO纳米鼓在2θ=30-40°呈现三个主峰,表明其具有高结晶度(晶粒尺寸43.46 nm),形貌呈纳米鼓状并在369 nm处出现紫外吸收峰。 将不同配比的GO/ZnO纳米鼓复合材料应用于亚甲基蓝光催化降解实验。结果表明:添加GO可显著提升光催化降解效率。在254 nm紫外辐射下,接触反应1小时后,GO/ZnO纳米鼓对亚甲基蓝的降解率高达94.05%。
关键词: 氧化锌纳米鼓、氧化石墨烯、亚甲基蓝、光催化降解
更新于2025-09-10 09:29:36