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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 二氧化锰纳米颗粒/活性炭复合材料作为高效的紫外和可见光光催化剂

    摘要： 通过化学还原法制备了二氧化锰纳米颗粒/活性炭（MnO2/AC）复合材料和二氧化锰纳米颗粒（MnO2 NPs）。形貌研究表明，MnO2 NPs呈圆柱状和球形。研究还发现MnO2 NPs在活性炭上分散良好，而纯Mn NPs同时存在分散态和团聚态。FT-IR分析证实了MnO2 NPs的合成。Zetasizer测试显示Mn NPs粒径均匀且小于100 nm，其zeta电位为?20 mV，表明其在悬浮液中具有稳定性。合成的Mn/AC复合材料和Mn NPs被用作光催化剂降解刚果红（CR）染料。降解实验表明，在紫外光和自然光照射下，MnO2/AC复合材料比MnO2 NPs能更高效地降解CR染料。该复合材料的高效降解源于活性炭对染料的吸附作用与负载型MnO2 NPs快速光降解的协同效应。结果显示Mn/AC复合材料在5分钟内降解了约98.53%的CR染料，而MnO2 NPs在相同光照时间内仅降解66.57%。循环使用的催化剂仍保持显著降解能力，验证了其可持续性。通过考察催化剂用量和初始染料浓度的影响发现，染料在自来水中的降解速率（有催化剂存在时）明显更快，这可能归因于自来水中多种矿物离子的存在。

    关键词： 二氧化锰、纳米颗粒、活性炭、光降解、光催化剂、刚果红

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 燃料性质对溶液燃烧法制备的氧化锌纳米颗粒染料吸附效率的影响：一项对比研究

    摘要： 本研究展示了利用咖啡壳提取物（一种农业废弃物）作为燃料，通过一步溶液燃烧合成法制备纳米氧化锌（ZnO）。我们还对比研究了以咖啡壳提取物（绿色燃料）为原料合成的纳米ZnO（CHZnO）和以糖（化学燃料）为原料合成的纳米ZnO（SZnO）作为吸附剂去除刚果红染料的性能。通过改变pH值、温度、初始染料浓度、吸附剂用量和接触时间，考察了吸附特性。结果表明，CHZnO的吸附容量（76 mg/g）高于SZnO（56 mg/g）。采用多种等温模型（Langmuir、Freundlich、Temkin和Dubinin-Radushkevich）和热力学参数分析了平衡吸附数据，其中Langmuir等温模型与实验平衡数据拟合良好（R2>0.99）。吸附动力学符合准二级反应，且R2值最高?？帕Ｄ诶┥⒒蚩紫独┥⑹俏焦讨械闹饕俾士刂撇街?。本研究证明了农业生物废弃物作为新型燃料在纳米材料合成中的潜在应用价值，所制纳米材料可作为水处理中的高效吸附剂。

    关键词： 吸附、颗粒内扩散、咖啡壳提取物、纳米氧化锌、刚果红

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 过渡金属氧化物掺杂（Cr、Co、V）对TiO2在可见光下降解刚果红的光催化活性影响

    摘要： 对Cr、Co或V掺杂TiO?进行了对比研究。光催化剂采用溶胶-凝胶法合成。结果表明：Cr、Co和V掺杂剂分别在1%、4%和2%的掺杂量下引发了TiO?从锐钛矿相到金红石相的转变。此外，掺杂剂的引入使TiO?的吸收波长延伸至可见光区，从而成为可见光驱动的光催化剂。掺杂过渡金属在TiO?表面呈现不同氧化态。所制备的光催化剂用于刚果红的光降解测试，其中Cr掺杂TiO?（3%）因含有45%金红石相、降低的2.30 eV带隙能以及形成的Cr??（作为电子捕获剂延缓空穴-电子复合），表现出最佳光催化性能。

    关键词： 光降解、刚果红、过渡金属氧化物、二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 制备具有增强光催化性能的覆盆子状还原氧化石墨烯标记的Fe/CeO?三元异质结

    摘要： 本文报道了一种通过简单水热法合成的覆盆子状还原氧化石墨烯标记的Fe-CeO?三元光催化剂。为评估其结构、形貌、元素组成及光学性能，采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）与透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线分析（EDX）、光致发光（PL）和紫外-可见光谱分别对所得光催化剂进行表征。通过紫外光照射下水中刚果红染料（CR）的降解研究了该三元催化剂的光催化效率。三元Fe-CeO?/RGO纳米复合材料展现出卓越的光催化降解性能。还原氧化石墨烯片层与铈（Ce??/Ce3?）及铁（Fe3?/Fe2?）氧化还原体系之间的协同配位效应，是Fe-CeO?/RGO纳米复合材料具有优异光催化性能的关键原因?；乖趸┢阌胙趸乖逑底魑馍缱拥牟痘裎坏悖佣灾种屏嗽亓髯痈春?。此外，良好的可重复使用性和稳定性表明该三元材料具有优异的有机污染物去除能力。本工作可为能源与环境修复材料的制备与设计提供新策略。

    关键词： 覆盆子状Fe-CeO2/RGO纳米复合材料、刚果红、光催化降解

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于光催化应用的MgTiO?纳米颗粒合成

    摘要： 通过超声化学法，以TiO2（P25）和硝酸镁[Mg(NO3)2·6H2O]为前驱体，成功合成了钛酸镁（MgTiO3），产物中未检测到MgTi2O5和Mg2TiO4等杂相。采用紫外-可见漫反射光谱（DRS）和光致发光光谱（PL）等光学手段对合成纳米颗粒进行了表征。扫描电镜（SEM）分析证实MgTiO3纳米颗粒呈不规则形貌且存在严重团聚现象。X射线衍射（XRD）结果表明，经700°C煅烧2小时获得的纳米颗粒具有纯净的晶体结构和晶相。计算得出MgTiO3纳米颗粒的带隙能为3.05 eV。利用所制备的MgTiO3纳米颗粒，通过可见光下降解刚果红染料评估了其光催化活性，并研究了不同猝灭剂对光催化反应的影响。

    关键词： 钛酸镁、清除剂、刚果红、纳米粒子、光催化降解、声化学

    更新于2025-09-22 14:14:23

  • 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纳米颗粒可增强光催化性能：纯ZnO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

  • NiWO?/氮掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料的简易合成、表征及增强的光催化活性

    摘要： 在本研究中，我们通过一锅水热法合成了NiWO4/氮掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料。NiWO4纳米颗粒均匀分散于石墨烯片层上。采用粉末X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、漫反射光谱（DRS-UV）、扫描电子显微镜（SEM）和N2吸附-脱附等温线对制备的NiWO4、NiWO4/5% rGO及NiWO4/N-5% rGO复合材料进行了分析表征。评估了合成复合材料在可见光辐射下对刚果红（CR）的光催化降解性能，结果显示这些催化剂具有显著的光催化活性。其中NiWO4/N-5% rGO在可见光照射下对刚果红的脱色率最高（92%），这种高活性归因于其优异的电子传输特性。本研究为设计新能源应用领域的高性能光催化剂提供了重要方法学参考。

    关键词： 黑钨矿、镍钨酸盐、降解、石墨烯、刚果红

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 通过添加SiO2调控带隙的TiO2薄膜增强可见光下对刚果红的催化活性

    摘要： 采用溶胶-凝胶法合成了不同SiO2含量的SiO2-TiO2混合氧化物胶体溶液，并通过浸渍提拉技术在玻璃载玻片上制备薄膜。将薄膜置于400°C高温下生长TiO2晶体。利用能谱仪分析薄膜元素组成，X射线衍射分析表明SiO2-TiO2薄膜仅含锐钛矿相。扫描电子显微镜用于研究薄膜表面形貌。接触5ppm刚果红并接受可见光照射的SiO2-TiO2薄膜表现出优异光催化活性。通过紫外分光光度法监测497nm处主吸收峰的降低来追踪刚果红的降解过程，其中3mol% SiO2-TiO2薄膜在2小时内实现了完全降解。

    关键词： 刚果红、二氧化硅、浸涂法、二氧化钛、光催化活性

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 硫酸化TiO2/WO3纳米复合材料：一种在可见光照射下降解刚果红和甲基红染料的高效光催化剂

    摘要： 通过超声辅助溶胶-凝胶法成功制备了TiO2/WO3纳米复合材料（NCs），并采用氯磺酸进行酸功能化（硫酸化）。利用X射线衍射光谱、傅里叶变换红外光谱、场发射扫描电子显微镜结合能谱分析、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、光致发光光谱、紫外-可见漫反射光谱以及Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面积分析等方法研究了所制备NCs的各种理化性质。证实活性磺酸基团已锚定在二元NCs表面。此外，该材料对刚果红和甲基红染料的光催化降解性能显著提高，这两种偶氮染料在可见光照射下仅需120分钟即可完全降解。还研究了该催化剂的循环使用性，发现即使经过连续五次循环使用，其催化效率仍保持在90%以上。

    关键词： 光催化，硫酸化二氧化钛/三氧化钨，甲基红，纳米复合材料，刚果红

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 用钨原子取代钼原子对磁性二氧化铈负载的Keggin型多金属氧酸盐铯盐光催化活性的影响

    摘要： 本文研究了掺杂聚钨钼酸盐的铈基材料（包括磁性铈基材料）作为光催化剂在刚果红染料光降解中的潜在应用。具有Keggin结构的大阳离子（如Cs+）多酸铈盐（包括钨磷酸铈盐（H3PW12O40）、钼磷酸铈盐（H3PMo12O40）和6-钼钨磷酸铈盐（H3PW6Mo6O40））属于多孔材料。通过粉末X射线衍射（PXRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）对合成纳米复合材料的形貌和结构进行了表征。结果表明成功合成了Fe3O4@CeO2/Cs-PMoyW12-yO40和CeO2/Cs-PMoyW12-yO40（y=0, 6, 12）纳米复合材料。紫外-可见漫反射光谱测定制备的纳米复合材料作为直接半导体具有特定的吸收边和带隙能。所有获得的材料结构均作为光催化剂用于可见光下水中刚果红染料的光降解。其中Fe3O4@CeO2/Cs-PMo6W6O40光催化剂在可见光下表现出最高的光催化活性。

    关键词： 光催化剂、二氧化铈、多金属氧酸盐、刚果红、纳米复合材料、磁性

    更新于2025-09-04 15:30:14