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铋-二氧化钛纳米复合材料在工业废水处理中的可重复使用性及光催化活性
摘要： 本研究采用铋-二氧化钛纳米管（Bi-TNT）复合材料处理工业废水。通过两步法和一步法阳极氧化工艺合成Bi-TNT，利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、能谱仪和X射线光电子能谱对所得复合材料进行分析。针对两步法Bi-TNT复合材料，研究了不同铋沉积时间、铋浓度及铋沉积电压对光降解效率的影响；针对一步法Bi-TNT复合材料，则考察了不同阳极氧化电压、氧化时间及铋浓度的影响。首先确定了两步法和一步法Bi-TNT催化剂的最佳合成条件，随后采用这些优化条件处理韩国板屋-始华工业园区采集的工业废水。在可见光条件下，两步法和一步法Bi-TNT复合材料的催化活性分别是纯TNT的2.0倍和2.5倍。催化剂循环使用实验表明，由于铋耦合与纳米管形成同步发生，一步法制备的复合材料具有更高的效率和稳定性。
关键词： 回收利用、两步法和一步法、可见光、污染物降解、Bi-TiO2复合材料
更新于2025-11-21 11:01:37
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利用简易Ag2O/TiO2复合物实现可见光诱导水溶液中亚砷酸盐的氧化：性能与机理
摘要： 将水合亚砷酸盐[As(III)]转化为毒性较低的砷酸盐[As(V)]是砷污染修复的关键步骤。本研究采用pH诱导沉淀法合成的Ag2O/TiO2复合材料，在可见光照射下进行As(III)的光催化氧化。X射线衍射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱分析证实了Ag2O/TiO2异质结构的形成。与纯Ag2O和TiO2相比，30% Ag2O/TiO2复合材料在可见光照射下对As(III)氧化表现出更高的光化学反应活性。在最佳条件[pH=4.0，光催化剂用量为0.3 g L-1，初始As(III)浓度为10 mg L-1]下，反应120分钟后As(III)的氧化率和去除率分别为60.7%和83.0%。此外，光生电子在Ag2O表面形成Ag(0)有助于提高Ag2O/TiO2复合材料的稳定性。研究还发现光生空穴和超氧自由基在As(III)氧化中起主导作用。光催化活性的提高归因于Ag2O与TiO2之间形成的异质结、强可见光吸收能力，以及Ag-Ag2O界面肖特基势垒导致的光生电子-空穴对的高分离效率。
关键词： 可见光、亚砷酸盐氧化、Ag2O/TiO2复合材料、光催化
更新于2025-11-14 17:03:37
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NaYF4:(Yb,Er)-CuO/TiO2复合材料的可见光光催化活性
摘要： 二氧化钛光催化剂仅限于紫外光激发，但通过与NaYF4:(Yb,Er)耦合可利用可见光激活，不过效率较低。为增强可见光活性，采用机械球磨法将氧化铜纳米颗粒与NaYF4:(Yb,Er)耦合，并包覆二氧化钛溶胶。氧化铜纳米颗粒与NaYF4:(Yb,Er)/TiO2的耦合形成了具有显著减小带隙（约2.5电子伏特）且能可见光吸收的NaYF4:(Yb,Er)-CuO/TiO2复合体。该复合体在过氧化氢体系中经可见光照射后，对亚甲基蓝（MB）展现出超过99.5%的最高降解效率。
关键词： 可见光，NaYF4:(Yb,Er)-CuO/TiO2复合材料，光催化剂
更新于2025-09-23 15:21:01
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介孔ZnO/TiO2复合材料光催化去除苯酚
摘要： 采用十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂成功合成了一系列介孔ZnO/TiO2复合材料。通过将ZnO浸渍到介孔TiO2上，制备了不同Zn:Ti摩尔比（0.5:1、0.75:1和1:1）的复合材料。XRD结果表明，ZnO/TiO2复合材料中同时存在锐钛矿相TiO2和六方纤锌矿相ZnO。根据Tauc图谱，所有复合材料的带隙能几乎相同，约为3.21 eV。傅里叶变换红外光谱结果显示ZnO成功覆盖在TiO2表面，因为随着复合材料中ZnO负载量的增加，TiO2的亲水性显著降低。样品的N2吸附-脱附等温线呈现IV型等温线并伴有滞后环。Barrett-Joyner-Halenda孔径分布表明复合材料的平均孔径约为3.6 nm，说明样品中主要形成介孔结构。在紫外光照射3小时后，样品对苯酚的光催化去除效果按以下顺序递减：ZnO/TiO2复合材料 > 含表面活性剂的锐钛矿TiO2 > 不含表面活性剂的锐钛矿TiO2 > ZnO。其中Zn:Ti摩尔比为0.75:1的复合材料在紫外光照射3小时后对苯酚的光催化去除活性最高，达到36.5%。
关键词： 光催化活性，ZnO/TiO2复合材料，苯酚，ZnO，TiO2
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过简便的单步气溶胶辅助化学气相沉积法制备光活性CaTiO3-TiO2复合薄膜电极
摘要： CaTiO3-TiO2复合氧化物薄膜首次被用作光电化学（PEC）水分解的光电极。研究采用透明甲醇溶液形式的Ti(Pro)4和新合成的钙配合物[Ca2(TFA)3(OAc)(PrOH)(H2O)(THF)3]（1）（其中TFA代表三氟乙酸根；OAc代表醋酸根；PrOH代表异丙醇）通过气溶胶辅助化学气相沉积（AACVD）法制备目标薄膜。这些复合电极以500-600°C的不同沉积温度负载于掺氟氧化锡（FTO）导电玻璃基底上。所得薄膜通过粉末X射线衍射、X射线光电子能谱、能量色散X射线分析和扫描电子显微镜进行了全面表征。所有复合电极的PEC响应均在AM 1.5G模拟太阳光（100 mW cm?2）照射下进行测试。结果显示，在600°C制备的CaTiO3-TiO2光阳极在0.7V（相对于Ag/AgCl/3M KCl参比电极）时表现出610 μA cm?2的光电流密度，显著高于仅沉积温度（500和550°C）不同的另外两个同类电极。
关键词： 光电极、光电化学水分解、气溶胶辅助化学气相沉积、CaTiO3–TiO2复合材料
更新于2025-09-10 09:29:36
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结合原位双重效应的日光响应型Fe-Ag-TiO2复合材料在戊四硝酯降解中的应用
摘要： 采用基于银改性二氧化钛的原位双重效应（光催化与光芬顿）固定化体系，在自然阳光下对环境持久性药物戊四硝酯（PEN）进行降解与矿化研究。通过漫反射光谱（DRS）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜/能谱（SEM/EDS）、热重分析（TGA）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及拉曼光谱对改性TiO2进行表征，证实银在TiO2表面的分布情况。Ag-TiO2-P25展现出更优的降解效率，其速率常数高达0.055 min?1（未改性TiO2-P25为0.037 min?1）。研究尝试通过固定模式下引入原位双重效应来提升体系降解效率，采用废粉煤灰与铸造砂制备新型粘土珠载体固定Ag-TiO2-P25（形成Fe-Ag-TiO2复合体），使速率常数提升至0.132 min?1。在处理量5L的太阳能中试反应器中，使用Fe-Ag-TiO2复合体进行PEN降解实验，验证了该技术的实际可行性。
关键词： 粘土珠，双重效应，Ag-TiO2-P25，Fe-Ag-TiO2复合材料
更新于2025-09-10 09:29:36