太阳光照射下纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化性能研究

采用电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列,并通过浸渍法获得Fe3+离子修饰TiO2纳米管阵列,研究其光催化性能。结果表明,在过氧化氢存在条件下,通过太阳光照射30分钟,制备的Fe3+离子修饰TiO2纳米管(Fe-TN)阵列几乎完全分解亚甲蓝(MB)污染物(1×10-6 M)。与纯TiO2纳米管(TN)阵列催化剂比较,Fe-TN阵列的光催化活性显然更高。     

分子模拟在光催化降解物理实验教学中的应用

以纳米TiO_2为例,设计了光催化物理特性分析、离子掺杂对催化性能影响等一系列教学内容。实践表明,引入分子模拟教学项目,并采用"虚拟+真实""基础+创新"的实验教学模式,不仅提高了实验教学效果,丰富了专业实验内涵,也锻炼了学生综合运用物理知识解决实际问题的能力,有利于基础学科的创新型拔尖人才培养。     

SiO2和聚乙烯醇双负载纳米ZnS对CO2的光催化还原反应

Nanosized photocatalyst ZnS particles supported on silica and polyvinyl alcohol was successfully prepared by complex transformation method. The photocatalytic reduction of CO2 was carried out in the presence of nanosized ZnS catalyst irradiated by a high-pressure mercury-vapor lamp to give the main products of formaldehyde and ethanol. The catalytic ability of ZnS characterized by the uptaken rate of CO2P volume in the reaction system depended upon the preparing conditions of nanosized ZnS catalysts. Decreasing the concentration of Na2S and increasing the molar ratio of oxygen in the PVA to Zn2 could result in the decreasing of the size of ZnS parti-     

Ce掺杂碘氧铋光催化剂的催化性能研究

采用共沉淀的方法制备了Ce掺杂Bi OI光催化剂,0.04%样品在可见光下显示出较好的光催化活性,但是继续增加Ce的含量,发现光催化活性明显降低。通过XRD对样品的物相结构进行表征和利用XPS对样品的元素进行检测证明了掺杂样品的成功合成,再利用DRS、SPV测试的数据证明出掺杂后的样品明显提高了电子-空穴对的分离率,最终得出掺杂后样品的光催化反应机理。     

Au和Pd修饰TiO_2光催化剂合成及光催化实验设计

采用离子液体微波辅助法制备TiO_2载体材料,并通过原位沉积法负载了贵金属纳米颗粒(Au)和钯(Pd);通过X射线衍射仪、扫描透射电子显微镜对样品进行表征,确定形貌及负载情况;通过亚甲基蓝的光催化降解与苯甲醇光催化氧化研究其可见光催化性能。结果表明,双金属Au和Pd且负载1%Au和1%Pd时获得最佳催化效果。该实验步骤简单、综合性强,涵盖众多知识点,便于学生系统掌握光催化实验知识。     

Fe、Cr掺杂TiO_2光催化分解水制氢综合性实验设计

设计了TiO_2光催化分解水制氢的综合性实验,分别合成了无掺杂、Fe掺杂和Cr掺杂的3种锐钛矿型TiO_2,通过X-射线衍射仪和紫外-可见漫反射光谱对材料的晶型结构和光响应性质进行了表征,同时测试了3种材料的光催化分解水产氢活性,通过气相色谱法对产氢量进行定性和定量分析。结果显示,该综合性实验有助于学生了解光催化学术研究前沿,激发学生的科研热情,又可以提升学生的综合实践能力和创新思维能力。     

活性艳红X-3B水溶液的光催化脱色及矿化过程研究

对染料活性艳红X-3B水溶液的光催化反应过程进行了初步研究.首先,利用紫外-可见吸收光谱、高效液相色谱和质谱对反应过程中溶液组成的变化进行了测试,并用重铬酸盐法测定了各反应时刻溶液的COD值;其次,使用红外吸收光谱对反应过程中催化剂表面的吸附物种进行了考察.研究结果表明,在本实验条件下,活性艳红X-3B水溶液的光催化脱色和矿化过程是同时进行的,脱色反应完成后,溶液中生成了难以降解的中间产物,致使矿化过程难以继续进行.     

二氧化钛光催化剂的表面修饰

系统介绍了二氧化钛光催化剂表面修饰的类型、机理，效果、以及研究现状和发展方向。     

光源对TiO2纳米粉体催化效果的影响

以钛酸丁酯为前躯体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体,并通过TEM和XRD分析方法对其结构性能进行表征.检测结果表明:TiO2粉体由5-10nm的球形颗粒组成,晶型为锐钛矿型.通过在不同光源下催化降解水杨酸溶液,对其光催化活性及影响因素进行了分析.实验结果表明:紫外光下此TiO2纳米粉体的光催化活性较高.     

Gd掺杂TiO2光催化剂制备及其可见光活性研究

利用溶胶凝胶法制备Gd掺杂TiO₂(不同配比)光催化剂,并用扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(IR)对样品进行表征,以罗丹明B为目标污染物,测试该光催化剂的光催化活性。结果表明,合成的光催化剂中Gd在TiO₂结构中以Gd₂O₃结合在TiO₂表面,样品表面具有大量羟基,有利于污染物的光催化降解。