铁酸铋可见光催化过一硫酸盐去除金橙Ⅱ

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铁酸铋光催化材料研究进展

铁酸铋光催化材料研究进展

铁酸铋光催化材料研究进展铁酸铋是唯一一种在室温下存在的单相多铁材料,因其具有较高的铁电居里温度、较大的剩余极化强度、较小的禁带宽度和多铁特性,受到国内外的广泛关注。

本文综述了铁酸铋制备方法及掺杂元素对铁酸铋性能的影响,提出了亟需解决的问题。

标签:铁酸铋;制备方法;掺杂;性能1 引言BiFeO3材料是现如今已发现的为数不多一种在室温以上表现出多铁性能(铁电性及反铁磁性)的材料,其在信息存储、光电感应、传感器和自旋电子学等领域有着极其重要的应用。

由于具有较高的理论剩余极化强度,展现出了其具有的潜在的铁电性能,有可能替代现在实际应用的铁电材料中部分含铅材料,如替代错钛酸铅,成为无铅铁电体的重要候选材料之一。

又由于具有弱反铁磁性能,能够与铁电性一起发生磁电耦合效应,进一步拓展了其潜在应用价值。

因此吸引着众多的科学家来研究如何合成BiFeO3材料及研究其多铁性能内在机制。

近年来,科学工作者已尝试通过各种途径改善材料的多铁性能,在改善其性能方面确实起到了良好的效果。

概括起来主要通过以下几种途径:第一途径,通过寻找合适的制备方法,降低制备过程中的烧结温度,改善制备工艺,通过这种途径在合成具有多铁性能的铁酸铋取得了良好效果;第二条途径,通过缩小BiFeO3材料颗粒尺寸,实现材料纳米化,来达到增强其多铁性能的目的,其主要是通过采用先进的制备工艺及方法,并改善工艺步骤来达到目的;第三条途径,通过摻杂改性,调节材料的多铁性能;第四条途径,制备BiFeO3薄膜材料;第五条途径,通过与其他铁电铁磁材料进行复合,形成固溶体或复合材料。

这种方法通过引入铁电体提供该种多铁性材料体系的内部电场,或者通过引入铁磁性物质提供该种多铁性材料体系的内部磁场,来增强BiFeO3基固溶体材料的多铁性能,增加其磁电耦合系数,获得更好的磁电亲合效果。

2 铁酸铋的结构和磁性研究1957年,铁酸铋被Roye等人首次合成。

1960年,俄国科学家首次对铁酸铋的结构进行了研究,并提出了铁酸铋的R3c结构。

《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文

《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文

《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言铁酸铋(BiFeO3)作为一种具有重要应用价值的材料,在光催化与磁学领域均展现出卓越的性能。

其独特的物理和化学性质使其成为研究的热点。

本文将探讨三种不同的合成方法,包括溶胶凝胶法、共沉淀法和热分解法,来制备铁酸铋,并对其光催化和磁学性能进行研究。

二、文献综述在过去的研究中,铁酸铋的合成方法多种多样,各有优劣。

每种方法对最终产物的形态、结构、光学和磁学性能都有重要影响。

已有研究证明,铁酸铋的光催化性能与其晶体结构、表面形态、能带结构等密切相关;而其磁学性能则与材料的磁性离子排列、自旋状态等有关。

因此,选择合适的合成方法对优化铁酸铋的性能至关重要。

三、实验方法1. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种常用的合成铁酸铋的方法。

在此方法中,通过控制反应物的浓度、温度和pH值等参数,形成稳定的溶胶体系,经过一定时间的凝胶化过程后,再经过热处理得到铁酸铋产物。

2. 共沉淀法共沉淀法是通过将含有铁和铋的溶液混合,加入沉淀剂使铁和铋共同沉淀,然后进行热处理得到铁酸铋。

此方法的关键在于控制沉淀条件,如沉淀剂的种类、浓度和加入速度等。

3. 热分解法热分解法是通过将含有铁酸铋前驱体的溶液进行热处理,使前驱体分解得到铁酸铋。

此方法的优点是可以通过控制热处理条件来精确控制产物的结构和性能。

四、结果与讨论1. 光催化性能研究通过对比三种方法合成的铁酸铋的光催化性能,我们发现不同方法合成的铁酸铋在光催化活性上存在显著差异。

溶胶凝胶法合成的铁酸铋具有较高的光催化活性,其光生电子和空穴的分离效率较高,有利于光催化反应的进行。

共沉淀法合成的铁酸铋次之,而热分解法合成的铁酸铋光催化活性相对较低。

这可能与不同方法合成的铁酸铋的晶体结构、表面形态和能带结构等有关。

2. 磁学性能研究在磁学性能方面,三种方法合成的铁酸铋均表现出良好的磁性。

其中,溶胶凝胶法合成的铁酸铋具有较高的饱和磁化强度和较低的矫顽力,显示出较好的软磁性能。

铁酸铋光催化复合光催化材料的研究进展

铁酸铋光催化复合光催化材料的研究进展

铁酸铋光催化复合光催化材料的研究进展铁酸铋光催化复合光催化材料的研究进展随着环境问题的日益突出,清洁能源与清洁环境的需求越来越迫切。

光催化技术作为一种绿色环保的处理方法,受到了广泛关注。

在光催化过程中,光吸收材料是至关重要的关键因素。

近年来,铁酸铋(BiFeO3)复合光催化材料的研究备受关注,其具有优异的光催化性能和稳定性,成为了研究的热点。

铁酸铋作为一种多铁性材料,具有独特的电荷转移和频率匹配等性质,在光催化中具有很高的应用潜力。

然而,由于其吸收范围窄和载流子的复合速率较慢等问题,限制了其在光催化中的应用。

为了克服这些问题,研究人员将铁酸铋与其他材料进行复合,以增强光催化性能。

复合光催化材料的设计主要包括结构调控、元素掺杂和界面构建等方面。

首先,研究人员通过结构调控的方法,设计了多种复合光催化材料。

例如,将铁酸铋与导电材料(如氧化锌、氧化钛等)进行复合,可以有效提高光催化性能。

导电材料具有良好的电子传输能力和光吸收特性,可以有效减少载流子的复合速率,提高光催化反应的效率。

其次,研究人员通过元素掺杂的方法,改善了铁酸铋的光催化性能。

常见的元素掺杂包括氮、铜等。

氮掺杂可以引入更多的氧化物缺陷,提高光催化活性。

铜掺杂则能够改变铁酸铋的电子结构,增强光吸收能力。

元素掺杂的方法可以调控铁酸铋的能带结构,提高光催化反应的效率。

最后,研究人员通过界面构建的方法,提高了复合材料的光催化性能。

界面构建包括异质结构的构建和修饰剂的加入等。

通过调控界面结构,可以实现更高效的载流子分离和传输。

此外,添加修饰剂(如金属纳米颗粒、二维材料等)可提供更多的活性位点,增强光催化反应的效率。

除了以上方法,一些研究还将铁酸铋复合光催化材料应用于水分解、有机物降解、染料降解等领域,取得了良好的催化效果。

新型的复合光催化材料不仅具备了铁酸铋的光催化性能,还能针对特定的应用需求进行调控,使之具备更广阔的应用前景。

然而,目前铁酸铋光催化复合光催化材料的研究还存在一些问题。

《2024年三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文

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《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言随着环境污染问题的日益突出和人们对可持续能源的需求增长,光催化材料成为了科学研究的热点领域。

其中,铁酸铋作为一种重要的半导体光催化剂,在环保和能源应用领域得到了广泛的关注。

铁酸铋因其良好的光催化性能和磁学性能,在光解水制氢、有机污染物降解以及磁性材料制备等方面具有广泛的应用前景。

本文将介绍三种合成铁酸铋的方法,并对其光催化和磁学性能进行研究。

二、合成方法1. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种常见的制备铁酸铋的方法。

首先,将所需的原料按比例溶解在适当的溶剂中,经过一定的反应条件制备成凝胶,再通过高温烧结得到铁酸铋样品。

这种方法制备的铁酸铋具有较高的纯度和较好的晶体结构。

2. 水热法水热法是另一种合成铁酸铋的方法。

在这种方法中,将原料溶解在水中,然后在一定的温度和压力下进行反应,使原料在水溶液中形成结晶体。

该方法具有反应条件温和、易于控制等优点。

3. 固相法固相法是一种将固态原料在高温下反应生成所需物质的方法。

对于合成铁酸铋,首先将所需原料按照一定比例混合,然后经过高温烧结得到铁酸铋样品。

该方法具有制备过程简单、易于实现规模化生产等优点。

三、光催化性能研究三种方法合成的铁酸铋样品均具有良好的光催化性能。

在光解水制氢、有机污染物降解等方面表现出优异的效果。

其中,溶胶凝胶法制备的铁酸铋具有较高的光催化活性,其光生电子和空穴的分离效率较高,有利于提高光催化反应的效率。

水热法制备的铁酸铋在可见光范围内具有较好的吸收性能,有利于提高太阳能的利用率。

而固相法制备的铁酸铋则具有较好的稳定性,能够在多次循环使用后仍保持良好的光催化性能。

四、磁学性能研究铁酸铋作为一种磁性材料,其磁学性能也是研究的重要方面。

三种方法合成的铁酸铋均具有较好的磁学性能,表现出较高的饱和磁化强度和较低的矫顽力。

其中,溶胶凝胶法制备的铁酸铋具有较好的磁响应性,能够在磁场作用下实现快速分离和回收。

《2024年三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文

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《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言铁酸铋(BiFeO3)作为一种重要的多功能材料,在光催化、磁学和电子器件等领域具有广泛的应用前景。

其独特的物理和化学性质,如光催化活性、磁性等,使得它成为众多科研工作者的研究对象。

本文将通过三种不同的合成方法,对铁酸铋的光催化和磁学性能进行研究。

二、文献综述在过去的几十年里,铁酸铋的合成方法和性能研究取得了显著的进展。

其中,光催化性能和磁学性能是研究的热点。

光催化性能主要涉及到铁酸铋对光的吸收、电子-空穴对的分离以及光催化反应的效率;磁学性能则主要关注其磁化强度、磁相变和磁电耦合等。

不同的合成方法对铁酸铋的性能有着显著的影响。

三、实验方法(一)方法一:溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的合成铁酸铋的方法。

该方法通过控制溶液的pH值、温度和反应时间等参数,可以获得具有不同形貌和性能的铁酸铋。

(二)方法二:共沉淀法共沉淀法是一种通过化学反应将不同金属离子沉淀出来,然后进行热处理得到目标产物的合成方法。

在合成铁酸铋时,可以通过控制沉淀剂的种类、浓度和反应温度等参数,来调控铁酸铋的形貌和性能。

(三)方法三:水热法水热法是一种在高温高压的水溶液中,通过控制反应条件来合成目标产物的方法。

在合成铁酸铋时,可以通过调节反应温度、压力和时间等参数,来获得具有特定形貌和性能的铁酸铋。

四、实验结果与讨论(一)光催化性能研究通过三种方法合成的铁酸铋的光催化性能研究表明,溶胶-凝胶法和水热法合成的铁酸铋具有较高的光催化活性,而共沉淀法合成的铁酸铋的光催化活性相对较低。

这可能与不同合成方法对铁酸铋的形貌、结晶度和光吸收性能的影响有关。

此外,我们还发现,在可见光照射下,铁酸铋的光催化活性得到了显著提高。

(二)磁学性能研究三种方法合成的铁酸铋均表现出良好的磁学性能。

其中,溶胶-凝胶法和水热法合成的铁酸铋具有较高的磁化强度和较低的矫顽力,而共沉淀法合成的铁酸铋的磁学性能相对较弱。

《2024年三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文

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《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言铁酸铋(BiFeO3)作为一种重要的多功能材料,在光催化、磁学和电子器件等领域具有广泛的应用前景。

其独特的物理和化学性质,如光催化活性、磁性等,使其成为当前研究的热点。

本文旨在通过三种不同的合成方法制备铁酸铋,并对其光催化和磁学性能进行研究。

二、文献综述在过去的研究中,铁酸铋的合成方法主要包括溶胶-凝胶法、共沉淀法和固相法等。

这些方法各有优缺点,如溶胶-凝胶法可以获得高纯度的铁酸铋,但合成过程较为复杂;共沉淀法可以获得较大比表面积的铁酸铋,但产物颗粒的形状和大小难以控制。

目前,针对铁酸铋的光催化性能和磁学性能的研究,多集中在材料的结构和形态对其性能的影响。

因此,本研究采用三种不同的合成方法,探究其光催化和磁学性能的差异。

三、实验方法(一)材料合成1. 溶胶-凝胶法:将铁盐和铋盐按照一定比例混合,加入适量的有机溶剂和催化剂,在一定的温度和pH值下进行反应,得到凝胶状的前驱体,再经过热处理得到铁酸铋。

2. 共沉淀法:将铁盐和铋盐的混合溶液在一定的pH值下进行共沉淀反应,得到沉淀物,再经过洗涤、干燥和热处理得到铁酸铋。

3. 固相法:将铁氧化物和铋氧化物按照一定比例混合,进行高温固相反应,得到铁酸铋。

(二)性能测试对合成得到的铁酸铋进行XRD、SEM、VSM等表征手段,分析其晶体结构、形貌和磁学性能。

同时,采用光催化实验评估其光催化性能。

四、结果与讨论(一)XRD分析三种方法合成的铁酸铋均表现出典型的钙钛矿结构。

其中,溶胶-凝胶法得到的样品结晶度最高,共沉淀法得到的样品次之,固相法得到的样品结晶度相对较低。

这可能与不同合成方法对原料的混合程度和反应温度等因素有关。

(二)SEM分析从SEM图像可以看出,三种方法合成的铁酸铋具有不同的形貌。

溶胶-凝胶法得到的样品颗粒较为均匀,共沉淀法得到的样品颗粒呈片状或棒状,固相法得到的样品颗粒较大且形状不规则。

这些形貌差异可能对光催化和磁学性能产生影响。

《2024年三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文

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《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言随着环境污染的日益加剧和新能源的开发需求,铁酸铋(BiFeO3)作为一种多功能材料,具有独特的光催化特性和磁学性能,已成为众多研究者的焦点。

本论文主要针对铁酸铋的光催化和磁学性能,探讨其制备方法和性能的影响因素。

本部分主要介绍了三种不同的合成方法:化学共沉淀法、溶胶凝胶法和固相法,通过这些方法制备铁酸铋,并对其光催化和磁学性能进行研究。

二、化学共沉淀法合成铁酸铋及其性能研究化学共沉淀法是一种常用的制备铁酸铋的方法。

该方法通过将含有铁和铋的盐溶液进行共沉淀反应,得到铁酸铋的前驱体,再经过热处理得到最终产物。

首先,将适量的硝酸铁和硝酸铋溶于去离子水中,调节pH 值,使铁和铋离子共沉淀。

然后,将得到的沉淀进行洗涤、干燥和热处理。

在热处理过程中,通过控制温度和时间,得到具有不同晶体结构的铁酸铋。

通过对所得样品的光催化性能进行测试,发现化学共沉淀法制备的铁酸铋具有较高的光催化活性。

同时,对其磁学性能进行测试,发现其具有较好的磁学性能。

因此,化学共沉淀法是一种有效的制备铁酸铋的方法。

三、溶胶凝胶法合成铁酸铋及其性能研究溶胶凝胶法是另一种制备铁酸铋的方法。

该方法首先将原料在溶液中发生缩聚反应形成溶胶,然后经过干燥、热处理等过程形成凝胶,最终得到铁酸铋。

在溶胶凝胶法中,通过控制原料的浓度、pH值、热处理温度和时间等参数,可以制备出具有不同晶体结构和性能的铁酸铋。

对所得样品进行光催化性能和磁学性能测试,发现溶胶凝胶法制备的铁酸铋具有较高的光催化活性和良好的磁学性能。

四、固相法合成铁酸铋及其性能研究固相法是一种通过固态反应制备材料的方法。

在制备铁酸铋的过程中,将铁氧化物和铋氧化物混合均匀后进行高温固相反应,得到铁酸铋。

固相法制备的铁酸铋具有独特的晶体结构和性能。

对所得样品进行光催化性能和磁学性能测试,发现固相法制备的铁酸铋具有优异的光催化活性和磁学性能。

同时,固相法的制备过程相对简单,成本较低,具有一定的工业应用潜力。

一种铁酸铋光催化剂的制备方法[发明专利]

一种铁酸铋光催化剂的制备方法[发明专利]

专利名称:一种铁酸铋光催化剂的制备方法专利类型:发明专利
发明人:牛军峰,李阳,王文龙,包月平
申请号:CN201010237605.4
申请日:20100727
公开号:CN101890354A
公开日:
20101124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于环境科学与工程学领域,具体为一种能够利用光催化技术高效降解水中有机污染物的铁酸铋光催化剂的制备方法。

该方法采用溶剂热法合成光催化剂铁酸铋,合成时硝酸铋与硝酸铁的摩尔比为12∶1,采用氙灯为光源,然后将铁酸铋与不同浓度的中性红溶液充分混合以光催化降解水溶液中的中性红染料。

本发明提供了一种高效去除水中中性红染料的方法,该方法可在2小时内去除水中70%以上的中性红染料(浓度范围为10~30毫克/升);且光催化剂的制备过程简单,颗粒尺寸大,易于回收利用;方法操作容易,成本低廉,高效省时,具有很好的工业化应用前景。

申请人:北京师范大学
地址:100875 北京市海淀区新街口外大街19号科技处
国籍:CN
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一种单相铁酸铋可见光催化剂的快速合成方法[发明专利]

一种单相铁酸铋可见光催化剂的快速合成方法[发明专利]

专利名称:一种单相铁酸铋可见光催化剂的快速合成方法专利类型:发明专利
发明人:姚志超,陈智,周丹彤,魏其艳,高彤,秦凡
申请号:CN201610230594.4
申请日:20160412
公开号:CN105772003A
公开日:
20160720
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开一种快速制备可用于可见光催化降解污水中的有机物的光催化剂铁酸铋纯相的合成方法。

采用微波水热法快速合成单相的铁酸铋,以分析纯级的硝酸铁、硝酸铋、氢氧化钾为原料,按1∶1的化学计量比称量硝酸铁和硝酸铋并溶解于去离子水,然后缓慢滴加7摩尔/升的氢氧化钾,将混合后的60?80mL溶液置于反应釜中,进行微波水热反应,最终制得分散、单相的铁酸铋粉体。

本发明提供了一种能够快速的合成单相的铁酸铋可见光催化剂的方法,该方法可以在最短时间(65min)获得单相的铁酸铋,极大的节省了制备铁酸铋时间。

并且,合成过程中没有加入任何有机分散剂或活性剂造成二次污染,合成的铁酸铋的分散性也好。

本发明提供了一种高效、快速合成可见光催化剂的制备方法,为实现水中有机污染物可见光催化降解提供关键的光催化剂新材料。

申请人:中国计量大学
地址:310018 浙江省杭州市下沙高教园区学源街258号
国籍:CN
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一种利用过硫酸氢盐及磁性碘氧化铋可见光催化去除水中抗生素的方

一种利用过硫酸氢盐及磁性碘氧化铋可见光催化去除水中抗生素的方

专利名称:一种利用过硫酸氢盐及磁性碘氧化铋可见光催化去除水中抗生素的方法
专利类型:发明专利
发明人:张永丽,刘杨,郭洪光
申请号:CN201711245269.6
申请日:20171201
公开号:CN107935102A
公开日:
20180420
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种利用过硫酸氢盐及磁性碘氧化铋可见光催化去除水中抗生素的方法,它涉及一种去除水中残留抗生素的方法。

本发明的目的是要解决现有去除水中抗生素的方法成本高,去除效果差和工艺复杂等缺陷问题。

方法:一、将过硫酸氢盐与含有抗生素的预处理水混合;二、调节反应pH值;
三、制备磁性碘氧化铋;四、投加磁性碘氧化铋并采用可见光照射混合溶液;五、采用外磁场分离磁性碘氧化铋,即完成一种利用过硫酸氢盐及磁性碘氧化铋可见光催化去除水中抗生素的方法。

使用本发明的方法去除水中抗生素效率达到75%~95%。

本发明可以去除水中残余抗生素。

申请人:四川大学
地址:610065 四川省成都市武侯区一环路南一段24号
国籍:CN
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《2024年三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文

《2024年三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文

《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言铁酸铋(BiFeO3)是一种重要的多功能材料,在光催化、磁学、以及电子工程等多个领域都有着广泛的应用。

随着环境问题的日益突出,光催化技术的潜力引起了广泛关注,铁酸铋作为一种高效的光催化剂,其性能的优化和提升成为了研究的热点。

本文将探讨三种不同的合成方法对铁酸铋的光催化和磁学性能的影响。

二、文献综述在过去的几十年里,研究者们已经探索了多种合成铁酸铋的方法。

这些方法包括溶胶凝胶法、共沉淀法、水热法等。

每种方法都有其独特的优点和局限性,它们对铁酸铋的形貌、结构以及性能有着显著的影响。

在光催化方面,铁酸铋的带隙宽度、光吸收能力以及光生载流子的分离效率是决定其性能的关键因素。

在磁学性能方面,铁酸铋的磁性来源主要在于其内部的Fe3+离子,因此其磁性强度和磁响应速度也是评估其性能的重要指标。

三、实验方法(一)实验材料本实验所需材料包括硝酸铁、硝酸铋等无机盐,以及氢氧化钠、乙醇等有机溶剂。

所有试剂均为分析纯,购买自国内知名化学试剂供应商。

(二)合成方法1. 溶胶凝胶法:将硝酸铁和硝酸铋按照一定比例混合,加入适量的有机溶剂,经过溶胶凝胶过程得到前驱体,然后进行热处理得到铁酸铋。

2. 共沉淀法:将硝酸铁和硝酸铋的混合溶液加入到沉淀剂中,经过共沉淀过程得到前驱体,再进行热处理得到铁酸铋。

3. 水热法:将硝酸铁和硝酸铋的混合溶液放入高压反应釜中,在一定的温度和压力下进行水热反应,然后进行冷却和洗涤得到铁酸铋。

(三)性能测试通过X射线衍射(XRD)分析样品的晶体结构;通过扫描电子显微镜(SEM)观察样品的形貌;通过紫外可见光谱(UV-Vis)分析样品的光吸收能力;通过光催化降解实验评估样品的光催化性能;通过振动样品磁强计(VSM)测试样品的磁学性能。

四、结果与讨论(一)XRD分析三种方法合成的铁酸铋均具有相似的晶体结构,但峰强和峰形略有差异,这可能与样品的结晶度和粒度有关。

改性生物炭催化过硫酸盐脱色金橙Ⅱ

改性生物炭催化过硫酸盐脱色金橙Ⅱ

第一作者:李飞跃,男,1983年生,博士,副教授,主要从事环境材料研究。

*国家自然科学基金资助项目(No.21607002、No.41705107);国家重点研发计划项目(No.2017YFD0200808);安徽省科技计划项目(No.1704e1002238);安徽省自然科学基金资助项目(No.1708085QD85、No.1808085MB49、No.1808085QD110);农业部生物有机肥创制重点实验室开放课题(No.BOFC2015KB05);安徽科技学院稳定人才项目;大学生创新创业训练计划项目(No.201610879007)。

改性生物炭催化过硫酸盐脱色金橙Ⅱ*李飞跃1,2 桂向阳1 刘 晨1 谢 越1,2 王 艳1,2 范行军1,2 蔡永兵1,2 梅艳艳2,3(1.安徽科技学院环境科学与工程系,安徽 凤阳233100;2.生物炭与农田土壤污染防治安徽省重点实验室,安徽 蚌埠233400;3.安徽飞天农用生物科技有限公司,安徽 蚌埠233400) 摘要 以生物质热解发电副产物稻壳生物炭为原料,利用HF和NaOH对其进行酸碱改性处理,制备改性生物炭(HF-BC和NaOH-BC),并对其理化性质进行分析,同时研究其催化过硫酸盐(PS)脱色金橙Ⅱ(AO7)的效果及其影响因素。

结果表明:(1)和稻壳生物炭相比,NaOH-BC的比表面积、孔内比表面积、孔体积和平均孔径分别增加了0.40、12.04、1.57、0.89倍,HF-BC也分别增加了0.18、8.27、1.45、1.07倍;NaOH-BC的羧基和酚羟基摩尔浓度分别增加了30%和15%,HF-BC也分别增加了58%和90%。

(2)改性生物炭催化PS脱色AO7具有较好的效果,反应14h后AO7去除率超过90%且均优于稻壳生物炭。

(3)AO7去除率随初始pH和AO7初始浓度的增大而减小,随生物炭和PS投加量的增大而增大。

关键词 生物炭 改性 过硫酸盐 催化 金橙Ⅱ DOI:10.15985/j.cnki.1001-3865.2018.11.002Decoloration of dye acid orange 7by modified biochar catalyzed persulfate LI Feiyue1,2,GUI Xiangyang1,LIUChen1,XIE Yue1,2,WANG Yan1,2,FAN Xingjun1,2,CAI Yongbing1,2,MEI Yanyan2,3.(1.Department ofEnvironmental Science and Engineering,Anhui Science and Technology University,Fengyang Anhui 233100;2.Anhui Province Key Laboratory of Biochar and Cropland Pollution Prevention,Bengbu Anhui 233400;3.AnhuiFeitian Agricultural Bio-technology Co.,Ltd.,Bengbu Anhui 233400)Abstract: Two kinds of modified biochar(HF-BC and NaOH-BC)were prepared by the modification of ricehusk biochar(BC),a by-product from biomass pyrolytic power plant,using hydrofluoric acid and sodium hydroxide,and their physicochemical properties were analyzed,moreover,decolorization of dye acid orange 7(AO7)by persulfatecatalyzed by the biochar and its influencing factors were also studied.The results showed that:(1)compared with BC,the specific surface area,pore specific surface area,pore volume and average pore size of NaOH-BC increased by 0.40,12.04,1.57,0.89times respectively,and HF-BC increased by 0.18,8.27,1.45,1.07times respectively.The content ofcarboxyl and phenolic hydroxyl groups of NaOH-BC increased by 30%and 15%,respectively,compared with BC.HF-BC also increased by 58%and 90%,respectively.(2)The decolorization rate of AO7by persulfate catalyzed bymodified biochar could reach more than 90%and were superior to BC after 14h.(3)The decolorization rate of AO7decreased with the increase of initial pH and initial concentration of AO7,and increasesed with the increase of biochardosage and PS dosage.Keywords: biochar;modification;persulfate;catalytic;acid orange 7 工业的快速发展,导致印染废水的排放量日益增大。

BiOI负载Fe3O4光催化激活过硫酸盐降解金橙Ⅱ

BiOI负载Fe3O4光催化激活过硫酸盐降解金橙Ⅱ

BiOI负载Fe3O4光催化激活过硫酸盐降解金橙Ⅱ杨波;张永丽;刘杨;唐鹏;王敬荃;翟官星【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)009【摘要】采用溶剂热-沉淀法制备BiOI负载Fe3O4的新型可见光催化剂BiOI/Fe3O4,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对BiOI/Fe3O4进行表征分析.实验结果表明:金橙Ⅱ的降解率随着初始过硫酸盐(PS)浓度和催化剂浓度的增大而增大.但当PS浓度、催化剂质量浓度分别增大到0.5 mmol/L、0.5 g/L时,降解率随着两者浓度的增大而降低.随着初始pH的增大,金橙Ⅱ的降解速率逐渐降低.此外,自由基淬灭剂异丙醇和叔丁醇的加入,证明了该体系主要的活性自由基是羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(SO4·-).【总页数】5页(P55-59)【作者】杨波;张永丽;刘杨;唐鹏;王敬荃;翟官星【作者单位】四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;四川大学建筑与环境学院,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】X703.1【相关文献】1.EGCG强化Fe2+/过硫酸盐体系降解金橙G的研究 [J], 毕晨;施周;周石庆;卜令君2.Fe/生物炭活化过硫酸盐降解偶氮染料金橙Ⅱ [J], 王艳;李春花;龚畏;周秀秀;戴金贵3.壳聚糖负载磺化酞菁钴催化过硫酸盐降解甲基橙的研究 [J], 陈炜;张宇东;蔡珺晨;安继斌;张小平4.水凝胶负载BiOI活化过一硫酸盐降解尼泊金甲酯 [J], 胡优优; 李正魁5.不同载体镍基催化剂激活过硫酸盐降解酸性橙7的实验研究 [J], 张馨月;张静;张永丽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

铋基材料去除水中碘离子的性能及机理

铋基材料去除水中碘离子的性能及机理

铋基材料去除水中碘离子的性能及机理王士洁;李俊霞【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2024(31)2【摘要】原生高碘地下水是造成我国多地居民碘摄入量过高并导致甲状腺疾病的主要因素之一,为探究水体除碘技术,采用溶剂热法合成两种铋基吸附剂即(BiO)_(x)(OH)_(1)(NO_(3))_(m)(CO_(3))_(n)(BIN)和(BiO)_(2)CO_(3),探讨这两种铋基材料在复杂水体环境(不同p H值、共存阴离子和模拟地下水)中对碘离子的去除性能及吸附稳定性,运用BET、SEM、XRD、FTIR、Raman、XPS等表征手段分析铋基材料的微观结构和吸附机理。

结果表明:BIN和(BiO)_(2)CO_(3)除碘速率很快,通过与碘离子发生化学反应,形成BiOI来完成除碘,反应过程符合伪二级动力学模型,吸附率分别为93.81%和95.11%;Langmuir模型能更好地描述二者的吸附等温线,最大吸附容量分别为129.37 mg/g和113.76mg/g;当p H值介于3~7时,BIN和(BiO)_(2)CO_(3)对I^(-)的吸附效果良好,pH>9时,吸附率明显下降;共存阴离子和离子强度试验结果表明,NO_(3)^(-)对两种铋基材料吸附碘离子几乎没有影响,CO_(3)^(2-)对吸附影响较大,离子竞争性遵循CO_(3)^(2-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-);在CO_(3)^(2-)/SO_(4)^(2-)/Cl^(-)含量为0~10mol/L条件下,I^(-)吸附率均随离子强度的增加而受到一定程度的抑制;吸附产物解吸试验结果表明,吸附产物在纯水中的解吸率都低于0.76%,4种阴离子(10mol/L)条件下的解吸率也都低于50%。

这表明所制备的两种铋基材料对阴离子以SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和Cl^(-)为主的高碘水体具有较好的除碘效果和应用前景,对保障供水安全具有重要的实际意义。

宽广谱响应光催化材料

宽广谱响应光催化材料

宽广谱响应光催化材料
宽广谱响应的光催化材料通常具有在可见光和紫外光范围内吸收光能的能力。

这种特性使得这些材料在光催化应用中更加灵活,因为它们能够利用更广泛的光谱范围来促进催化反应。

以下是一些常见的宽广谱响应光催化材料:
1.二氧化钛(TiO2)修饰:传统的二氧化钛是一种常见的光催
化材料,但其主要吸收紫外光。

通过对二氧化钛进行修饰,如掺杂或复
合其他材料,可以拓展其吸收光谱范围到可见光区域。

2.铋酸钡(BaBiO3):铋酸钡是一种可见光光催化材料,具有
宽广谱的光响应性能。

它在可见光区域内表现出良好的光催化活性。

3.铁氧化物(Fe2O3):铁氧化物是另一种常见的光催化材料,
可以吸收可见光和紫外光。

纳米结构的铁氧化物表现出更强的光催化活
性。

4.有机-无机杂化材料:一些有机-无机杂化材料,如钙钛矿材
料、半导体-有机共轭聚合物等,具有优异的光学和电子性质,使其能够响应可见光并促进催化反应。

5.碳基材料:石墨烯和其它碳基材料也被研究作为光催化材料,
具有宽广谱的光响应性能。

这些材料的电子传导性质和表面化学反应性
使其在光催化领域具有潜在应用。

上述材料中的一些可能需要进一步的工程和优化,以提高其在宽广谱光响应光催化中的性能。

在选择材料和优化设计时,具体的催化应用和环境条件也需要考虑。

《2024年铋系光催化剂的制备及其在可见光下催化有机合成反应的性能研究》范文

《2024年铋系光催化剂的制备及其在可见光下催化有机合成反应的性能研究》范文

《铋系光催化剂的制备及其在可见光下催化有机合成反应的性能研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重和能源危机的日益加剧,光催化技术因其高效、环保、可持续等优点,已成为科研领域的重要研究方向。

铋系光催化剂因其独特的电子结构和良好的可见光响应性能,在光催化领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在研究铋系光催化剂的制备方法,并探讨其在可见光下催化有机合成反应的性能。

二、铋系光催化剂的制备铋系光催化剂的制备主要采用溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等方法。

本文采用沉淀法,以铋盐为原料,通过调节pH值、温度、浓度等参数,制备出具有较高比表面积和良好结晶度的铋系光催化剂。

具体步骤如下:1. 准备原料:选择合适的铋盐(如硝酸铋)作为原料,配置成一定浓度的溶液。

2. 调节pH值:通过滴加碱性溶液(如氢氧化钠溶液)调节溶液的pH值,使铋离子沉淀。

3. 沉淀处理:将沉淀物进行离心、洗涤、干燥等处理,得到初步的铋系光催化剂。

4. 煅烧处理:将初步制备的铋系光催化剂进行煅烧处理,提高其结晶度和光催化性能。

三、可见光下催化有机合成反应的性能研究1. 实验方法:以制备的铋系光催化剂为催化剂,在可见光照射下进行有机合成反应。

通过改变反应条件(如温度、光照强度、反应时间等),研究催化剂性能的变化。

2. 实验结果:在可见光照射下,铋系光催化剂能够有效地催化有机合成反应。

通过优化反应条件,可以提高催化剂的活性,从而提高反应的产率和选择性。

此外,铋系光催化剂还具有较好的稳定性和可重复使用性。

3. 结果分析:铋系光催化剂在可见光下具有较好的催化性能,主要归因于其独特的电子结构和良好的可见光响应性能。

此外,催化剂的制备方法和反应条件也会影响其性能。

因此,在制备和实验过程中需要严格控制各种参数,以获得最佳的催化效果。

四、结论本文研究了铋系光催化剂的制备方法及其在可见光下催化有机合成反应的性能。

通过沉淀法成功制备出具有较高比表面积和良好结晶度的铋系光催化剂。

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BiFeO3 visiblelight photocatalysis peroxymonosulfate for removal of orange II
, , , , , , LIU Xinyu1 ZHANG Yongli1 ZHANG Yi2 LI Wei1 CHENG Lingfeng1 FU Qiulian1 WANG Zhuo1
, BiFeO3。When the dosage of BiFeO3 more than 0 2g the removal rate tends to be constant. With the initial concentration of orange II , increases the removal rate decreases. But the removal efficiencies will tend to convergence with the increase of reaction time. When · , · , the concentration of orange II is 10 mg L-1 the concentration of PMS is 0 3 mmol L-1 and the addition of BiFeO3 is 0 2 g the
: , Abstract The visible light photocatalyst BiFeO3 was prepared by coprecipitation method and characterized by XRD SEM and FT
IR. The factors affecting removal of orange II by BiFeO3 activated peroxymonosulfate and degradation law of orange II were studied. The experimental results show that the degradation rate of orange II increases gradually with the decrease of the initial pH value. The removal rate first increases and then decreases with increasing PMS content. The removal rate of orange II increases with increasing
888
化学研究与应用
第 31 卷
偶氮类染料是分子中含有一个或多个偶氮基 研究报道。铁酸铋激活 PMS,在发挥其较高的催
(N=N)的芳香类化合物,是印染工业中使用最 化活化性的பைடு நூலகம்时,还具有弱磁性,能加以回收,重
广泛一类合成染料,随着纺织业的快速发展,偶氮 复利用。
类染料废水已成为造成当前水环境污染的主要来 铁酸铋粉体的制备方法主要有固相反应法、
第 期 高 媛,等: 掺杂 电子结构和性能的第一性原理研究
第 卷第 31 年 52019 5
5月期
化学研究与应用
Ru CheLmiFiceaPl ORe4search and Application
文章编号: ( ) 10041656 2019 05088707
, Vol. 31 , May.
( , , , ; 1. College of Architecture and Environment Sichuan University Chengdu 610065 China , , ) 2. Sichuan Fire Research Institute of Ministry of Emergency Management Chengdu 610036 China
2N01o.95
铁酸铋可见光催化过一硫酸盐去除金橙Ⅱ
刘馨钰1,张永丽1,张 怡2,李 伟1,陈岭枫1,符秋联1,王 茁1
(1. 四川大学建筑与环境学院,四川 成都 ; 610065 2. 应急管理部四川消防研究所,四川 成都 ) 610036
摘要:采用共沉淀法制备新型可见光催化剂铁酸铋,采用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、FTIR 对其进行表征, 并研究铁酸铋激活过一硫酸盐(PMS)去除金橙Ⅱ的影响因素与金橙Ⅱ的降解规律。实验结果表明:初始 pH 值越低,金橙Ⅱ降解速率越高;随 PMS 浓度的增加,金橙Ⅱ去除率先增大后降低;随着铁酸铋用量增加,金橙 Ⅱ去除率增大,当铁酸铋用量超过 0 2g 时,去除率趋于恒定;金橙Ⅱ初始浓度增加,去除率降低,但随时间增 加,最终去除效果仍趋于一致;当金橙Ⅱ浓度为 10 · mg L-1,PMS 浓度为 0 3 · mmol L-1,铁酸铋用量为 0 2 g, 反应时间为 70 min 时,金橙Ⅱ去除率可达到 99 58% ;金橙Ⅱ稳定降解时,符合拟一级动力学方程。 关键词:铁酸铋;过一硫酸盐;光催化;金橙Ⅱ;去除率 中图分类号:O647 文献标志码:A
: ; ; ; ; Key words BiFeO3 peroxymonosulfate photocatalysis orange II removal rate
; 收稿日期:20181119 修回日期:20190228 基金项目:国家自然科学基金项目(51508354)资助;应急管理部四川消防研究所基本科研业务费专项团队项目(T2018880103)资助 联系人简介:张永丽(1958),女,教授,主要从事水处理理论与技术、饮用水安全、水资源利用与保护研究。Email:676017022@ qq. com
removal rate of orange II can reach 99 58% after reaction for 70 min. The stable degradation of orange II complies with the quasi firstorder kinetic equation.
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