Co-FeOOH/g-C3N4的制备及其在非均相光芬顿反应中的催化性能

通过化学浴沉淀法制备了Co掺杂的FeOOH与石墨相氮化碳复合材料(Co-FeOOH/g-C₃N₄),作为非均相光芬顿催化剂,以罗丹明B(RhB)为目标污染物,分别考察了Co掺杂量、pH、温度、H₂O₂浓度、催化剂剂量等因素对光催化效率的影响。在最佳反应条件下,Co-FeOOH、g-C₃N₄和Co-FeOOH/g-C₃N₄对RhB的去除率分别为23.7%、59.6%和91.5%。通过阿伦尼乌斯方程计算得到反应的活化能为12.8 kJ·mol⁻¹,通过自由基捕获实验证实·OH与h⁺均为起主要作用的活性物种。Co-FeOOH/g-C₃N₄经过5次循环使用后,对RhB的去除率没有明显下降,说明其具有良好的稳定性。最后,以天然日光作为驱动光源,考察了催化剂对高浓度染料废水的处理性能,反应6 h后,废水的脱色率达到100%,COD去除率为43.9%,延长反应时间至10 h,COD的去除率达到81.6%。在非均相芬顿反应中引进了可见光,在提高降解反应速率的同时降低了催化反应发生的成本,本研究结果可为非均相光芬顿体系的实际应用提供实验基础。     

CNQDs/Ag3PO4/g-C3N4复合光催化材料的制备及其对双酚A的降解性能

采用溶剂热法和原位沉淀法制备了CNQDs/Ag3PO4/g-C3N4三元复合光催化剂,通过SEM、TEM、XRD、FT-IR、XPS、BET等手段对其进行了表征;以BPA为目标污染物,考察了pH、BPA初始浓度、催化剂投加量及光照强度等因素对BPA去除效果的影响;同时,对该三元复合催化剂光催化降解BPA的机制进行了探讨...     

Ag/g-C3N4可见光催化降解磺胺甲恶唑的性能及机理

采用光还原方法成功地制备出了Ag/g-C3N4复合光催化剂,并考察了Ag/g-C3N4光催化剂在可见光下降解磺胺甲恶唑的效能、机理及各反应体系中间产物的生成情况,系统性地探究Ag/g-C3N4可见光降解磺胺甲恶唑的过程。实验结果表明,在g-C3N4中引入Ag纳米颗粒可以提高磺胺甲恶唑的降解效率。经可见光照射60 min后,Ag/g-C3N4-1、Ag/g-C3N4-3、Ag/g-C3N4-5、Ag/g-C3N4-8、Ag/g-C3N4-10降解磺胺甲恶唑的一级动力学常数比g-C3N4分别提高了1.29、1.76、3.41、4.82和7.12倍。这说明在可见光下,Ag/g-C3N4更适合于磺胺甲恶唑的高效降解。在Ag/g-C3N4可见光下降解磺胺甲恶唑的过程中,光生空穴和O2-·是主要活性物种,TP98、TP269和TP283是降解过程中的主要中间产物。其中,TP98主要由O2-·作用生成,TP269由·OH作用产生,而TP283受光生空穴的影响比较大。     

多孔MoS2/g-C3N4材料对水环境中四环素的降解

通过浸渍-高温煅烧法制备多孔MoS2/g-C3N4光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-解吸、紫外-可见光(UV-vis)漫反射吸收光谱对材料进行表征;并在可见光照射下,对四环素(TC)进行光催化降解。结果表明,催化剂量为2.0 g·L-1、pH为5.0时,对TC的去除效果最好,可见光照射180 min,MoS2/g-C3N4(1.0%-MC)复合材料对TC的降解率可达80.6%。反应完成后,复合材料循环利用5次,其降解效率仍保持在70.0%以上。浸渍-高温煅烧法所制备的MoS2/g-C3N4光催化剂具有良好的应用前景。     

FeOOH/g-C3N4异质光催化剂耦合过硫酸盐降解环丙沙星

采用原位沉淀法制备了FeOOH/g-C3N4异质光催化剂,并通过耦合过一硫酸盐(PMS)建立了多反应耦合型高级氧化体系,在此体系下考察了其对环丙沙星(CIP)的去除性能.在催化剂/可见光/PMS反应体系下,相对于g-C3N4,FeOOH/g-C3N4的催化性能明显提高,其中5％ FeOOH/g-C3N4表现出最优异的催化性能,表明FeOOH的耦合提高了g-C3N4的光催化活性,且光催化+PMS活化体系加速了污染物的降解.此外,分别考察了FeOOH负载量、催化剂投加量、pH等因素对CIP降解性能的影响.结果 表明:在催化剂投加量为0.4 g·L-1、pH为9.0时,5％ FeOOH/g-C3N4对CIP的降解率达到72.34％.使用XRD、TEM、XPS、UV-vis DRS等分析方法对催化剂进行了表征,FeOOH的复合显著增强了g-C3N4的光吸收能力,提高了其光催化活性.最后,基于实验数据与活性物种捕获实验,初步提出了FeOOH/g-C3N4对CIP催化降解的可能机理.     

Ag3PO4-MnO2/g-C3N4非均相臭氧催化对页岩气钻井废水的深度处理

采用热缩聚合成法、水热法制备Ag3PO4-MnO2/g-C3N4三元复合催化剂。利用XRD和SEM对其进行结构表征,并考察催化剂用量、废水pH、臭氧投加量等因素对页岩气钻井废水深度处理效果的影响。结果表明,Ag3PO4-MnO2/g-C3N4三元复合催化剂中,立方晶型Ag3PO4、纳米纤维状MnO2与经模板剂制得的管孔状g-C3N4成功复合,改变了其晶面的有序性并增大了比表面积。通过复合提高了Ag3PO4的稳定性及其与MnO2协同作用对臭氧的催化活性。在催化剂投加量为0.5 g·L-1,废水pH为11,臭氧投加量为3.2 mg·min-1,反应时间为40 min的条件下,对预处理后的页岩气钻井废水（COD含量为1 076 mg·L-1）COD的去除率为85.1%,该复合催化剂重复使用5次后仍保持良好的活性和稳定性。     

Z型g-C3N4/WO3复合材料光催化降解土霉素

采用原位水热法,将WO₃纳米棒负载在层状的g-C₃N₄上制备具有高吸附性和光催化活性的Z型gC₃N₄/WO₃复合光催化剂。通过XRD、XPS和SEM对复合材料的形貌和结构进行了表征,并测试其光致发光光谱、光电流和紫外可见漫反射光谱;考察了在可见光下g-C₃N₄/WO₃复合材料对土霉素的降解效果及复合材料的可重复利用性能,并结合自由基淬灭实验初步推测了g-C₃N₄/WO₃的光催化机理。结果表明,WO₃纳米棒负载到g-C₃N₄纳米片上并形成异质结;g-C₃N₄/WO₃异质结增强了可见光响应且降低了光生载流子复合率;添加0.6 g g-C₃N₄的g-C     

N-K2Ti4O9/g-C3N4/UiO-66三元复合材料的协同光催化作用

采用溶剂热法制备N-K2Ti4O9/g-C3N4/UiO-66三元复合材料,并分别经X射线衍射（XRD）、场发射透射电镜（FETEM）、光致发光光谱（PL）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）、X射线光电子价带谱（XPS）等予以表征。通过罗丹明（RhB）可见光催化降解实验研究,结果表明N-K2Ti4O9/g-C3N4/UiO-66三元复合材料的光催化性能明显优于单体N-K2Ti4O9、g-C3N4、UiO-66和N-K2Ti4O9/g-C3N4二元复合材料,三元复合材料协同增强的光催化活性是由于UiO-66对RhB吸附量大、g-C3N4传导电子空穴能力强以及复合促进了光生电荷分离的结果。     

新型光-类芬顿催化剂纳米FeVO4的制备及其对盐酸四环素的降解性能

采用水热法制备新型光-类芬顿纳米钒酸铁,通过X射线衍射（XRD）、粒径和比表面积（BET）对产物进行表征。以盐酸四环素模拟废水,通过光-类芬顿体系下对盐酸四环素的催化降解效果评价钒酸铁的催化活性,研究分析光源、盐酸四环素初始浓度、pH值、FeVO4的用量以及H2O2的用量对盐酸四环素催化降解性能的影响。结果表明,在可见光下,盐酸四环素初始浓度为50 mg·L-1,pH值为7,H2O2的用量为60 μL时,1.5 g·L-1纳米钒酸铁,经过120 min反应后降解率为97.63%。     

CuO/Bi2O3光催化耦合过一硫酸盐氧化降解盐酸四环素

利用共沉淀-浸渍法合成了基于可见光响应的CuO/Bi2O3复合催化剂,并对其光催化活化过一硫酸盐(PMS)去抗生素盐酸四环素(TC-HCl)的性能进行了探究.分别运用XRD、XPS、FESEM、UV-Vis DRS等技术对催化剂进行了结构以及形貌的表征.考察了PMS浓度、催化剂投加量及pH对TC-HC1去除的影响.结果...     

固体超强酸SO24-/TiO2-SnO2/Ce4+光催化降解含酚废水

采用共沉淀-浸渍法制备了固体超强酸SO42-/TiO2-SnO2/Ce4+,并用XRD、SEM等方法对其结构进行了表征.以苯酚的光催化降解为反应模型,确定了最佳的工艺条件和催化剂再生方法.结果表明:在pH值为6,苯酚初始浓度为50mg/L,催化剂投加量4 g/L,光照距离12 cm,光照时间为150 min,降解率达67.73％,添加助催化剂H2O2后,反应60 min,苯酚降解率达到86.33％,催化剂的最佳再生方法是先用1 mol/L的硫酸浸渍24 h后,在450℃下焙烧6h.     

CdIn2S4/In2O3/BP复合可见光催化剂降解RhB及光催化灭活大肠杆菌

采用水热法制备了CdIn₂S₄和In₂O₃单品催化剂以及Cdln₂S₄/In₂O₃/黑磷(BP)三元复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)等对制备的催化剂进行表征分析。以罗丹明B(RhB)为目标降解物进行了降解实验,以大肠杆菌(E.coli)为目标进行了灭菌实验,分析了不同掺杂比例的Cdln₂S₄对所制备材料光催化性能的影响。从自由基捕获实验中分析出降解过程中起主要作用的活性物质。结果表明：CdIn₂S₄、In₂O₃、BP三者成功复合,复合的三元材料可提高In₂O₃对可见光的吸收,使其光催化活性得以增强;Cdln₂S₄/In₂O₃/BP对RhB的降解率和E.coli的灭菌率均优于单品催化剂,且5% Cdln₂S₄/In₂O₃/BP的光催化性能最好,光照120 min后,对RhB的降解率和对E.coli的灭菌率分别达到了94.7%和100%;在降解和灭菌过程中,·O₂⁻起主导作用。     

复合纳米Fe2O3/TiO2可见光催化降解邻甲酚溶液的研究

以复合纳米Fe2O3／TiO2作为催化剂,日光色镝灯为光源,研究了邻甲酚溶液的可见光降解。考察了催化剂制备方法、催化剂使用量、溶液pH、催化剂重复使用等条件对可见光降解的影响。实验结果表明,1％Fe2O3／TiO2（n）对邻甲酚溶液的可见光降解效果最优,比Ti02（p25）的降解率提高了2．6倍。在实验条件下,可见光降解3h,邻甲酚溶液的浓度去除率达95．4％,TOC去除率为72．3％。在较宽的浓度范围内,邻甲酚的反应服从一级动力学反应方程,随着浓度的增大,反应速率常数不断降低。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3/ZnO/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La2O3/ZnO/TiO2的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La2O3)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La2O3/ZnO/TiO2复合光催化剂的光催化活性最高;当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La2O3/ZnO/TiO2对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La2O3/ZnO/TiO2对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min);吸附常数K＝2.88×10-2 L/mg。     

Fe^3＋掺杂TiO2/凹凸棒复合材料的光催化性能

采用酸催化的溶胶-凝胶法制备了一系列Fe^3＋掺杂TiO2/凹凸棒（Fe^3＋-TiO2/ATP）复合光催化剂材料。在可见光条件下,以亚甲基蓝（MB）溶液的光催化降解反应,评价了样品的光催化性能,研究了TiO2负载量、Fe^3＋掺杂量和焙烧温度对复合材料光催化性能的影响。在单因素实验的基础上,采用正交实验设计（L25（53））优化了催化剂的制备条件。光催化实验结果表明,MB在复合材料上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood（L-H）动力学模型。正交实验结果表明,当TiO2负载量为15%、Fe^3＋掺杂量为0.5%和焙烧温度为550℃时,得到的复合材料对MB的光催化降解效率最佳,测得表观反应速率常数kapp为6.09×10^-3min^-1,反应4 h后MB的降解率（Dt）可达75.88%,相同实验条件下与P25（1.51×10^-3min^-1）相比较,反应速率提高了4.03倍,降解率提高了45.05%。另外,复合材料的沉降性能优于P25,易于分离,是一类有应用前景的复合光催化剂。敏世雄王芳魏立强王永生冯雷佟永纯韩玉琦     

Fe3O4/ZrO2-H2O2非均相类Fenton体系对3,4-二氯三氟甲苯的降解

以浸渍法制备的新型纳米Fe3O4/ZrO2为催化剂,3,4-二氯三氟甲苯(3,4-DCBTE)为目标污染物,用Fe3O4/ZrO2-H2O2非均相类Fenton体系对目标污染物进行降解,考察催化剂的催化效果和温度、pH、H2O2投加量和掺杂比等因素对催化剂催化效果的影响。结果表明,以纳米Fe3O4/ZrO2作为催化剂的非均相类Fenton体系对3,4-二氯三氟甲苯的处理效果极佳;随着温度的升高,纳米Fe3O4/ZrO2的催化效果不断提高;当pH降低时,催化剂的催化效果有明显提升,原始pH(pH=5.7)时反应去除效果最佳,去除率可达88.6%;催化剂用量的增加同样可以提高3,4-二氯三氟甲苯的降解效率;催化剂中Fe3O4:ZrO2的物质的量比为1:2时效果较其他掺杂比的催化剂效果更好,去除率最终可以达到96.82%;当H2O2投加量增加时,3,4-二氯三氟甲苯的降解效率先提高后降低,投加量为0.3 mL时去除效果最好,几乎可以完全去除目标有机物。以Fe3O4/ZrO2-H2O2非均相类Fenton体系处理3,4-二氯三氟甲苯时,目标污染物的降解符合一级反应动力学。     

SO_4~（2-）/TiO_2光催化降解苯酚

以工业硫酸氧钛为原料水解制得SO42-/TiO2光催化剂,并以苯酚为目标降解物,考察了SO24-/TiO2的光催化性能。结果表明：随着SO42-/TiO2制备过程中焙烧温度的升高,其光催化活性逐渐增加,650℃焙烧获得的SO24-/TiO2的光催化活性最好,此后再升高温度会因催化剂中硫的挥发而下降;在确定苯酚原液初始浓度为50 mg/L条件下,SO42-/TiO2的光催化降解苯酚的最佳工艺条件为反应时间2 h、苯酚pH为7、催化剂用量1 g/L。XRD、SEM和FTIR的分析结果显示实验温度下制得的SO42-/TiO2均为锐钛型TiO2;其间掺杂的SO24-在TiO2表面分散性较好,没有聚集成大的颗粒;红外分析的结果初步判定低温（〈550℃）焙烧制得的催化剂SO42-在TiO2表面是螯合双配位吸附,高温焙烧时（〉550℃）SO42-在TiO2表面是桥式配位吸附。     

固体超强酸SO42-/TiO2-SnO2／Ce4+ 光催化降解含酚废水

采用共沉淀-浸渍法制备了固体超强酸SO24-/TiO2-SnO2/Ce4+,并用XRD、SEM等方法对其结构进行了表征。以苯酚的光催化降解为反应模型,确定了最佳的工艺条件和催化剂再生方法。结果表明:在pH值为6,苯酚初始浓度为50mg/L,催化剂投加量4 g/L,光照距离12 cm,光照时间为150 min,降解率达67.73%,添加助催化剂H2O2后,反应60 min,苯酚降解率达到86.33%,催化剂的最佳再生方法是先用1 mol/L的硫酸浸渍24 h后,在450℃下焙烧6 h。     

基于气体模板法制备的多孔g-C3N4对罗丹明B的降解效果及机理

为了处理废水中的染料大分子有机污染物,以NH₄Cl为气体模板,通过高温煅烧法制备多孔氮化碳(PCN),使用XRD、SEM、TEM、FT-IR、UV-vis、XPS和BET等分析方法对催化剂进行了表征,并以水中罗丹明B(RhB)的降解率为评价标准,考察了样品的光催化性能和活性物种。结果表明：PCN在不改变氮化碳(g-C₃N₄)基本结构的基础上显著提高其光吸收能力和光催化活性;与g-C₃N₄相比,当前驱体中NH₄Cl添加量为55%时,样品的比表面积由13.878 m²·g⁻¹增至28.548 m²·g⁻¹,TOC去除率由85.7%增至95.8%,降解速率和光电流密度分别是g-C₃N₄的2倍和2.5倍;在光催化降解RhB的过程中,·O₂⁻是起主要作用的活性物种。多孔结构有利于提高比表面积以吸附更多的有机物大分子,并且为光催化反应提供更多的活性位点。煅烧过程中氰基的生成减少了光生电子和空穴的复合,载流子的寿命变长,二者的共同作用使PCN的光催化性能大幅提升。本研究成果可为开发新型光催化剂和建立RhB的降解方法提供参考。     

固体超强酸SO4^2-／TiO2-SnO2／Ce^4＋光催化降解含酚废水

采用共沉淀-浸渍法制备了固体超强酸SO4^2-／TiO2-SnO2／Ce^4＋,并用XRD、SEM等方法对其结构进行了表征。以苯酚的光催化降解为反应模型,确定了最佳的工艺条件和催化剂再生方法。结果表明：在pH值为6,苯酚初始浓度为50mg／L,催化剂投加量4g／L,光照距离12cm,光照时间为150min,降解率达67．73％,添加助催化剂H2O2后,反应60min,苯酚降解率达到86．33％,催化剂的最佳再生方法是先用1mol／L的硫酸浸渍24h后,在450℃下焙烧6h。