BrOBI复合催化剂
磁性石墨烯负载钯纳米复合催化剂特殊性能有机结合方法

磁性石墨烯负载钯纳米复合催化剂特殊性能有机结合方法2016-10-27 13:01来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部纳米贵金属催化剂作为纳米材料的重要组成部分,将贵金属独特的物化性质与纳米材料的特殊性能有机结合,对提高化学反应的速率以及转化率具有重要意义。
石墨烯是一种含氧丰富的二维碳片层结构材料,由于其具有优异的电子迁移率、热导性能和高比表面积而受到人们的广泛关注。
因此,石墨烯被广泛用作纳米贵金属催化剂载体,理论和实验研究都证明了石墨烯能够大大增加贵金属纳米粒子的催化性能。
同时存在石墨烯层间的贵金属纳米粒子正好起到分离临近石墨烯片层,防止发生团聚的作用。
但在实际的催化反应体系中,由于石墨烯材料本身的理化性质导致过滤和离心效果极差,因此目前报道的石墨烯/ 贵金属纳米复合催化剂仍存在难以分离和回收的问题,从而严重制约了其实际应用。
磁性纳米粒子是集纳米材料和磁性材料于一身的新型功能材料。
一方面磁性纳米粒子的粒径具有纳米尺寸,可使得催化剂在液相中均匀分散,大大提高反应物向催化剂表面的扩散速率和反应速率。
另一方面,磁性纳米粒子还具有超顺磁性,在外加磁场的作用下可以从反应体系快速分离出来。
将磁性纳米粒子负载在石墨烯表面上,制备的磁性石墨烯结合了石墨烯和磁性纳米颗粒的优点,有利于固液分离。
将钯纳米粒子负载到磁性石墨烯上,既能保持纳米钯优秀的催化活性,也能解决其容易团聚失活,难以分离和回收的问题。
一种磁性石墨烯负载钯纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于:(1) 将0.1 ~ 0.5 重量份氧化石墨烯加入到100 ~ 400 重量份的去离子水中,超声分散处理2h,加入到由0.5 ~ 5.0 重量份的二价镍盐,1.5 ~ 10.0 重量份的三价铁盐以及100 ~200 重量份聚乙二醇/ 去离子水的溶液,将混合物搅拌2h,随后缓慢调节溶液反应体系pH值至碱性,转移该混合溶液至水热反应釜,然后加热至100 ~ 180℃并且保持10h。
BiOBr基光催化材料的制备与性能研究

BiOBr基光催化材料的制备与性能研究BiOBr(碱式溴化铋)基光催化材料是一种具有广泛应用前景的新型功能材料,其在水处理、环境污染治理、光电催化等领域都显示出了优异的性能和应用潜力。
本文将对BiOBr基光催化材料的制备方法和性能进行探讨,并展望其未来的研究方向。
制备方法方面,BiOBr基光催化材料的制备可以通过溶剂热法、水热法、共沉淀法、离子交换法等多种方法进行。
其中,溶剂热法是常用的制备方法之一。
首先,将BiOBr前驱体和溶剂混合,然后进行加热处理,形成BiOBr晶体。
此外,还可以通过调控溶剂种类、反应温度和反应时间等参数,来调整所制备的BiOBr的形貌和结构。
制备的BiOBr样品可以通过多种表征手段进行性能评价。
例如,扫描电子显微镜(SEM)可以观察样品的形貌和粒径分布,X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)可以分析样品的晶体结构和化学组成。
此外,紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光光谱等还可以评估样品的光学性能。
BiOBr基光催化材料的性能研究主要集中在光催化降解有机污染物、光电化学性能和光催化制氢等方面。
在光催化降解有机污染物方面,研究发现BiOBr能够高效去除水中的有机物。
这归功于BiOBr表面的致密结构和丰富的活性位点,能够有效吸附和催化分解有机物。
此外,一些研究还证实了BiOBr的可见光催化活性和稳定性。
光电化学性能方面的研究证明了BiOBr在光电池中的应用潜力。
研究人员制备了BiOBr基光电极,并通过电化学测试评估了其光电化学性能。
结果表明,BiOBr基光电极具有良好的光电转换性能和稳定性,能够有效转化太阳能为电能。
另外,BiOBr还具有一定的光催化制氢性能。
研究人员在BiOBr中引入了钯(Pd)等贵金属催化剂,提高了其光催化制氢的效率。
这对于实现可持续能源的开发和利用具有重要意义。
然而,在BiOBr基光催化材料的研究中还存在一些问题和挑战。
首先,BiOBr的固有带隙较大,吸收可见光的范围有限,因此改善其光吸收性能是一个需要解决的问题。
《Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究》范文

《Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究》篇一Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究摘要:本研究以制备高效光催化剂为目标,开发了一种新型的Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜。
该复合薄膜具有优异的可见光响应能力和光催化还原CO2的能力。
本文详细描述了该复合薄膜的制备过程,并通过实验探讨了其光催化性能。
一、引言随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,光催化技术因其独特的优势在CO2减排领域受到了广泛关注。
其中,Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜作为一种高效的光催化剂,因其优异的可见光响应能力和光催化还原CO2的效率,受到了科学家的极大关注。
二、实验部分1. 材料与试剂实验所使用的原料包括铋(Bi)、钼(Mo)、银(Ag)的前驱体材料,以及溴化物(Br)等。
所有试剂均为分析纯,使用前未进行进一步处理。
2. 复合薄膜的制备采用溶胶-凝胶法结合旋涂技术制备Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜。
首先,制备Bi2MoO6和BiOBr的溶胶,然后通过化学共沉淀法将Ag引入到复合体系中,最后通过旋涂法将复合溶胶涂覆在基底上,经过热处理得到复合薄膜。
3. 性能测试采用紫外-可见漫反射光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等手段对制备的复合薄膜进行表征。
同时,通过光催化还原CO2实验测试其性能。
三、结果与讨论1. 结构与形貌分析通过XRD和SEM分析,我们发现Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜具有较好的结晶度和均匀的形貌。
2. 光吸收性能分析紫外-可见漫反射光谱结果表明,该复合薄膜在可见光区域具有较好的光吸收能力。
3. 光催化还原CO2性能研究通过光催化还原CO2实验,我们发现Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜具有较高的CO生成速率和CH4生成速率。
这主要归因于其优异的光吸收能力、良好的电子传输性能以及光生电子与空穴的有效分离。
铂钯铂二氧化锰石墨烯层状结构催化剂及制备方法
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铂钯铂二氧化锰石墨烯层状结构催化剂及制备方法2016-10-27 13:22来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部将铂与第二种金属进行复合可得到多元合金催化剂,这样不仅可以减少贵金属铂的用量,还可以提高催化剂抗一氧化碳中毒的能力。
有研究通过溶液法制得的催化剂与传统的铂催化剂相比,催化活性有一定程度的提升,且抗一氧化碳中毒的能力有所增强。
但是,溶液法存在一定的不便,如制备过程会用到毒性较强的溶剂,依赖表面活性剂作为分散剂,实验反应时间长,需要较高的反应温度,对催化剂颗粒的尺寸和形貌很难把控。
且合成的二元合金催化剂对甲醇的催化效率仍然难以满足燃料电池商业化发展的要求。
另外,石墨烯不仅具有优异的电学性能,且具有巨大的比表面积(2630m2•g-1)。
因此,将石墨烯作为催化剂载体,能有效提高催化剂的分散度,从而提高催化剂的比表面积,促进甲醇的氧化过程。
铂/ 石墨烯催化剂与纯铂催化剂相比,其催化性能有了明显的提高。
但是石墨烯在前期处理过程中容易发生团聚,这样会大大降低其表面积,进而减少了催化剂的负载点,失去其作为催化剂载体的价值。
此方法的主要过程是:首先配制氧化石墨烯(GO) 溶液,作为载体和还原剂,经高锰酸钾氧化后得到二氧化锰掺杂的氧化石墨烯复合物(MnO2/GO)。
后采用循环伏安法电化学还原MnO2/GO,制得二氧化锰/ 石墨烯修饰电极(MnO2/G)。
将MnO2/G 修饰电极依次浸入到氯铂酸、氯化钯和氯铂酸溶液中进行循环伏安扫描,电化学沉积铂、钯、铂纳米粒子,得到三明治结构铂钯铂/ 二氧化锰/ 石墨烯层状复合催化剂(PtPdPt/MnO2/G)。
本发明的优点在于,实验简单易行;实验过程中没有使用其他有毒试剂和表面活性剂等,环保健康;催化剂的尺寸和厚度可通过沉积液的浓度和扫描参数来调控;制得的催化剂对甲醇氧化表现出优异的催化性能和稳定性。
一种Bi-BiNbO复合光催化剂的制备方法及Bi-BiNbO复合光催化剂[发明专利]
![一种Bi-BiNbO复合光催化剂的制备方法及Bi-BiNbO复合光催化剂[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/39e1cc92f46527d3240ce0f0.png)
专利名称:一种Bi-BiNbO复合光催化剂的制备方法及Bi-BiNbO复合光催化剂
专利类型:发明专利
发明人:王楷
申请号:CN201810293678.1
申请日:20180330
公开号:CN108479751A
公开日:
20180904
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种Bi‑BiNbO复合光催化剂的制备方法及Bi‑BiNbO复合光催化剂,包括以下步骤:S01:称取五水硝酸铋和草酸铌,并溶解于冰醋酸和甲醇中,得到第一混合溶液;S02:向第一混合溶液中加入苯甲醇,得到第二混合溶液;S03:向第二混合溶液中加入氢氧化钾溶液,进行水热反应;S04:将沉淀物洗涤、干燥,得到BiNbO纳米片;S05:将纳米片分散于乙二醇溶液中,加入铋源,得到第三混合溶液;S06:将第三混合溶液进行水热反应;S07:将沉淀物洗涤、干燥,得到Bi‑BiNbO。
本发明的有益效果是:通过浸渍‑水热还原和二次水热还原相结合的制备工艺,制备出高活性的复合光催化剂。
申请人:王楷
地址:430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
国籍:CN
代理机构:北京众合诚成知识产权代理有限公司
代理人:刘江炀
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溶剂调控合成溴氧铋及其光催化特性的实验研究

BiOBr 光催化性能的影响。降解实验发现以乙二醇作溶剂合成 BiOBr 表现出较好的催化活性,同时得出 BiOBr 的光催化活性、晶
体结构受到溶剂很大的影响。
关键词:溴氧铋;光催化特性;实验
中图分类号院TQ426.6
文献标识码院A
文章编号院2096-4390渊2019冤27-0069-02
BiOBr 作为铋基半导体材料之一,由于其独特的层状晶体 不同晶面暴露的制备方法主要是改变温度、pH 值等因素。而有
BiOBr-eg BiOBr-e BiOBr-w
Intersity (a.u)
放入超声波中超声 10 min。将 KBr 称取 5 mmo(l 0.595 g)溶解
到 50mL 的去离子水中,溶解完全后成 B 液,把 B 液逐滴滴加到
A 液中,放入热式磁力搅拌器中,搅拌 3h。将白色沉淀溶燥 4 h。取出后,
一种三氧化二铁

专利名称:一种三氧化二铁‑碳酸氧铋复合光催化剂的制备方法
专利类型:发明专利
发明人:魏巍,谢吉民,陈国云,刘润兴,余耀,吕晓萌,嵇建华
申请号:CN201610703777.3
申请日:20160823
公开号:CN106268895A
公开日:
20170104
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种三氧化二铁‑碳酸氧铋复合光催化剂的制备方法,属于新材料制备技术领域。
本发明采用低温水热法,以铁基凝胶为前驱体,一步在碳酸氧铋表面引入FeO,形成复合光催化剂,解决了复合光催化剂合成困难等难题,成功制备三氧化二铁‑碳酸氧铋复合光催化剂。
本发明通过简单的溶
胶‑凝胶、浸泡法,无需添加表面活性剂和模板剂,无需高温煅烧,工艺简单,制备过程易控,采用水做反应溶剂,制得的纳米颗粒分布均匀。
申请人:扬州天辰精细化工有限公司,江苏大学,镇江华科生态电镀科技发展有限公司
地址:225129 江苏省扬州市邗江区瓜洲镇四里铺路
国籍:CN
代理机构:扬州市锦江专利事务所
代理人:江平
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一种浇铸尼龙高效复合催化剂工艺[发明专利]
![一种浇铸尼龙高效复合催化剂工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f0dc8e0d551810a6f42486bf.png)
专利名称:一种浇铸尼龙高效复合催化剂工艺
专利类型:发明专利
发明人:薛旭东,李亚男,张文博,李忠先,段振龙,王岁祥,冯涛,李苗,勾艺晨,何亚军
申请号:CN201910014509.4
申请日:20190107
公开号:CN109575272A
公开日:
20190405
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种浇铸尼龙的高效复合催化剂工艺,属于化工材料技术领域,包括以下步骤:1)取固态己内酰胺,加入密封的不锈钢罐A,B中升温至130℃熔融后,抽真空除水30min至液面平静为止;2)A罐中加入新型催化剂并在130℃情况下保温5min,新型催化剂由聚六亚甲基二异氰酸酯,内酯和1,6‑己二异氰酸酯所组成;3)B罐中加入已内酰胺钠后,在130℃情况下保温5min;4)将A,B罐混合在170℃进行浇铸,浇铸完成后固化15min即得浇铸尼龙。
本发明的工艺精简,原材料来源广泛,新型复合催化剂固化时间短,固化性能优异,成本低廉,制备过程环境友好,本发明为开发新型的、适应期长的浇铸尼龙复合催化剂开辟了一条新的思路。
申请人:西安远通耐特汽车安全技术有限公司
地址:710000 陕西省西安市高新区丈八二路16号
国籍:CN
代理机构:北京汇信合知识产权代理有限公司
代理人:吴甘棠
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Bi4O5Br2复合催化剂的制备及其可见光催化降解环丙沙星性能

摘要近年来,抗生素引发的环境污染问题越来越受到人们的关注。
半导体光催化技术与传统废水处理技术相比具有反应条件温和、稳定性高、二次污染低等优势,是缓解环境污染问题的极其重要的途径。
本论文通过一步溶剂热/水热法制备了两种复合催化剂,包括rGO/BiOBr/Bi4O5Br2和ZnO/Bi4O5Br2,并探究了催化剂合成条件以及降解过程中工艺条件对可见光催化降解环丙沙星的影响。
主要内容和结果如下:(1)通过一步溶剂热法制备了rGO/BiOBr/Bi4O5Br2复合催化剂。
通过XRD、SEM、PL、UV-vis DRS等表征技术对rGO/BiOBr/Bi4O5Br2复合催化剂的晶型、形貌、光学性质等进行了研究。
结果表明rGO的掺入可以拓宽样品的光响应范围、抑制光生电子-空穴对的复合,结合自由基捕获测试,可知空穴和超氧基团是光降解过程中主要的活性物种,探讨了环丙沙星光降解过程中半导体中光生载流子转移机制。
此外,考察了rGO的添加量、pH值、溶剂热反应温度和时间对光催化降解环丙沙星的影响。
结果显示,当rGO添加量为1 wt%、pH为7、溶剂热反应温度为180 ℃、反应时间为720 min时,光照90 min,光催化活性可达97.4%。
(2)通过一步水热法合成了ZnO/Bi4O5Br2复合催化剂,通过XRD和SEM 来分别探究复合催化剂的组成以及表面形貌,并考察了合成条件对复合催化剂光催化性能的影响,包括氢氧化钠用量、硝酸铋和硝酸锌摩尔比、水热反应温度和时间。
实验结果表明,ZnO/Bi4O5Br2复合催化剂在氢氧化钠用量为1.3 mL、硝酸铋和硝酸锌摩尔比为2:1、水热温度为120 ℃、水热时长为540 min时,光照120 min,光催化活性最佳,环丙沙星的降解率可达93.3%。
此外,还探究了工艺条件对光催化活性的影响,包括催化剂用量、环丙沙星浓度和降解温度。
实验结果表明,催化剂用量为0.10 g、环丙沙星浓度为12 mg/L、降解温度为20 ℃时,光催化活性最优。
铋锌复合催化剂

铋锌复合催化剂
铋锌复合催化剂是一种金属催化剂,由铋和锌混合而成,具有良好的催化作用。
它主要用于催化反应,如氢化反应、氧化反应、脱水反应等等。
这种催化剂具有一定的抗腐蚀性能,因此可以长期正常使用,而且其表面的表征特性对于反应的效率也有显著提升。
铋锌复合催化剂是一种有机-无机复合材料,它主要由铋、锌、碳、氮等几种成分组成。
铋具有良好的电化学活性,在反应中可以有效地将原料分解开来;而锌则可以促进反应,加快反应速度。
此外,碳和氮则可以提高材料的稳定性和抗腐蚀性,从而提高材料的耐用性。
铋锌复合催化剂具有优异的催化活性,它可以有效地加速反应,大大提高反应的效率和活性。
此外,它的催化作用可以在低温下发挥出最佳效果,因此可以有效减少反应所需的能量消耗。
此外,它的稳定性和抗腐蚀性还可以保证它可以在高温高压环境下正常工作。
此外,铋锌复合催化剂还具有很高的活性表面积,能够更有效地吸附反应物,从而提高反应效率。
此外,由于它具有良好的电化学活性,可以在反应中把原料有效分解,从而节省能量消耗。
总之,铋锌复合催化剂具有优异的催化活性,可以提高反应的效率和活性,并且还可以节省反应所需的能量消耗。
它的稳定性和抗腐蚀性也能够保证它可以在高温高压环境下正常工作。
此外,它的活性表面积也很高,可以更有效地吸附反应物,从而提高反应效率。
因此,铋锌复合催化剂具有广泛的应用前景。
《Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究》范文

《Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究》篇一Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究一、引言随着人类工业文明的发展,化石燃料的过度消耗导致了严重的环境污染和全球气候变暖问题。
光催化技术因其能够将太阳能转化为化学能,并在环境友好条件下还原二氧化碳,已成为应对能源危机和环保问题的有效手段。
近年来,Ag/Bi2MoO6/BiOBr 复合薄膜因其优异的光催化性能备受关注。
本文旨在探讨Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜的制备工艺及其在光催化还原CO2方面的性能研究。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括:铋(Bi)、钼(Mo)、氧(O)等元素的前驱体溶液、银(Ag)纳米颗粒、溴化物(Br)等。
所有试剂均为分析纯,使用前未经进一步处理。
2. 制备方法(1)采用溶胶-凝胶法合成Bi2MoO6和BiOBr薄膜;(2)通过浸渍法将Ag纳米颗粒引入Bi2MoO6/BiOBr薄膜中,形成Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜;(3)对制备的复合薄膜进行表征,如X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等。
三、Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜的制备1. Bi2MoO6和BiOBr薄膜的制备首先,将铋、钼、氧等元素的前驱体溶液混合,搅拌均匀后形成均匀的溶胶。
然后,将溶胶涂覆在基底上,经过热处理得到Bi2MoO6薄膜。
同样地,将溴化物溶液涂覆在基底上,经过热处理得到BiOBr薄膜。
2. Ag纳米颗粒的引入将制备好的Bi2MoO6/BiOBr薄膜浸入Ag纳米颗粒溶液中,使Ag纳米颗粒附着在薄膜表面及内部。
然后进行热处理,使Ag 纳米颗粒与薄膜紧密结合。
四、性能研究1. 光催化还原CO2实验在模拟太阳光照射下,以Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜为光催化剂,进行CO2还原实验。
通过气相色谱分析还原产物的种类和产量。
2. 性能评价通过比较不同制备方法、不同Ag含量以及不同光照时间下的CO2还原效果,评价Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜的光催化性能。
Bi基复合光催化剂的可循环制备及对草甘膦降解性能研究

Bi基复合光催化剂的可循环制备及对草甘膦降解性能研究Bi基复合光催化剂的可循环制备及对草甘膦降解性能研究摘要:随着现代农业的发展,农药在农田中的使用量逐年增加,其中草甘膦是一种广泛使用的热带和亚热带地区杀除草剂。
然而,由于其高度稳定性和不可降解性,草甘膦可能对环境和生物体产生负面影响。
为了解决这个问题,本研究合成了一种Bi基复合光催化剂,并对其可循环制备以及对草甘膦的降解性能进行了研究。
关键词:Bi基复合光催化剂;草甘膦;降解性能;可循环制备1. 引言草甘膦是一种广泛使用的非选择性氨基磷酸类除草剂,可以有效杀除广泛的草本和延伸生长的杂草。
然而,由于草甘膦的极强化学稳定性,它往往在土壤中长时间积累,对农田生态系统和水体环境造成潜在威胁[1]。
因此,寻找一种高效且环境友好的方法来降解草甘膦具有重要的意义。
2. 材料与方法2.1 材料准备本研究采用溶液法制备Bi基复合光催化剂。
首先,将Bi(NO3)3 (0.5mol/L)和乙二醇 (C2H6O2) 混合溶解,得到溶液A。
然后,将NaOH溶液 (0.5mol/L) 与乙二醇 (C2H6O2)混合溶解,得到溶液B。
将溶液B以滴定的方式加入溶液A中,并搅拌2小时,将搅拌后的混合溶液过滤,洗涤并干燥得到Bi基复合光催化剂。
2.2 光催化降解实验将Bi基复合光催化剂与一定浓度的草甘膦溶液混合,并放置在黑暗中搅拌一段时间以实现物质的充分接触。
然后,将混合溶液置于光源下照射,并定时取样分析草甘膦的降解情况。
采用高效液相色谱仪(HPLC)测定残余草甘膦的浓度。
3. 结果与讨论3.1 Bi基复合光催化剂的可循环制备本研究制备的Bi基复合光催化剂具有良好的可循环制备性能。
通过反复使用相同的制备方法,得到的光催化剂仍然具有较高的降解效果,说明其具有较好的稳定性和再生性。
3.2 对草甘膦降解性能的研究实验结果表明,Bi基复合光催化剂对草甘膦具有良好的降解性能。
在光照条件下,草甘膦与光催化剂发生反应,降解为无害的物质。
bi电催化氮气还原

bi电催化氮气还原
Bi电催化氮气还原是一种利用Bi材料作为催化剂,通过电化学方法将氮气还原为氨的过程。
这种方法的原理是在电场的作用下,Bi 催化剂表面的活性位点能够吸附氮气分子,并将其转化为氮原子。
随后,氮原子在催化剂表面进行迁移和聚合,最终形成氨分子。
相比于传统的合成氨工艺,Bi电催化氮气还原具有更高的能量效率和选择性。
此外,这种方法使用环境友好的电能为还原剂,避免了传统合成氨工艺中使用的氢气或二氧化碳等温室气体的排放。
因此,Bi电催化氮气还原是一种具有潜力的发展方向,有望在未来实现大规模应用。
目前,Bi电催化氮气还原的研究仍处于实验室阶段,需要进一步的研究和优化以提高其效率和稳定性。
未来研究的方向包括探索新型的Bi催化剂、优化反应条件、降低成本等方面。
同时,还需要考虑如何将这种方法应用到实际生产中,以满足大规模合成氨的需求。
《Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究》范文

《Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究》篇一Ag-Bi2MoO6-BiOBr复合薄膜的制备及其光催化还原CO2性能研究一、引言随着环境污染和能源危机问题的加剧,利用可再生资源及绿色能源的研究愈发受到关注。
其中,光催化还原二氧化碳(CO2)技术,被视为一种潜在的可再生能源技术及碳循环的绿色手段。
本篇论文将探讨Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜的制备过程及其在光催化还原CO2方面的性能表现。
二、Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜的制备制备过程首先涉及到对原料的选择,包括铋(Bi)、钼(Mo)、银(Ag)和溴(Br)等元素的化合物。
实验采用溶剂热法与化学沉积法相结合的方式,经过前驱体的合成、热处理、薄膜制备等步骤,最终得到Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜。
三、材料结构与性能分析通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析(EDS)等手段,对所制备的Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜进行结构与形貌分析。
结果表明,该复合薄膜具有较好的结晶度和均匀的表面形貌。
同时,利用紫外可见近红外光谱仪对材料的光吸收性能进行了研究,证实了该材料在可见光范围内具有良好的光响应能力。
四、光催化还原CO2性能研究本部分实验以CO2为反应底物,在模拟太阳光照射下进行光催化实验。
通过对不同反应条件下光催化还原CO2的性能测试,包括气体产物的收集与定量的分析等手段,评价了Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜的光催化活性。
实验结果表明,该复合薄膜在光催化还原CO2方面表现出良好的性能,能够有效地将CO2转化为甲醇等有机物。
五、性能优化与机理探讨针对光催化性能的优化,实验通过调整Ag的掺杂量、薄膜的厚度以及反应条件等因素,进一步提升了复合薄膜的光催化效率。
结合理论计算与实验数据,探讨了Ag/Bi2MoO6/BiOBr复合薄膜光催化还原CO2的机理。
分析表明,Ag的掺杂有效地促进了光生电子和空穴的分离,增强了光催化活性;同时,复合材料之间的相互作用也有助于提高CO2分子的活化及后续还原过程。
锅法制备Bi2S3BiOBr复合材料及可见光催化性能的研究
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一锅法制备Bi2S3/BiOBr复合材料及可见光催化性能的研究【摘要】:合成BiS/BiOBr复合材料的前驱体包括五水合硝酸锄、硫服、溟化钾等,通过采用模板剂曲拉通100与D-山梨醇,一锅法合成目的产物,将复合材料Bi2S3/BiOBr应用在罗丹明B降解中,采用50W LED灯作为光源。
样品的表征手段包括紫外-可见漫反射光谱仪和红外光谱仪等。
分别研究漠氧化锐、硫化锐和Bi2S3/BiOBr复合材料的光催化性能,通过改变Bi?S3和BiOBr的混合比例(10%、20%、33.3%、50%),寻求最优组合。
通过对实验结果分析确定:复合材料的制备温度和时间分别为160°C和12h,混合比例为20%的Bi2Ss/BiOBr对罗丹明B降解的催化性能最优,可以实现99. 8%的降解率, 同时重复实验说明复合材料对染料的三次降解率都超过93. 8%o【关键词】:氯氧化铅;复合材料;罗丹明B;硫化极1前言随着全球经济的开展,对能源的需求量也越来越高,这推动了化工行业的开展,由此也带来了严重的环境问题,危害人们的身心健康。
光催化[1]作为一种新兴的污染治理技术日趋得到研究者的重视[2],光催化作为一种新兴的治理污染的技术日趋得到研究者的重视,推动了人们对半导体光催化剂的深入研究,其中研究最为广泛最为深入的光催化剂就是二氧化钛半导体材料[3]。
虽然经过多年研究,但二氧化钛半导体材料的很多弊病仍然没有克服,于是科学家们开始探索新型光催化材料,新型朝系光催化材料由于其独特的性质进入研充者的视线[4]。
其在处理环境污染方而具有巨大的潜在应用价值等着我们去发现。
光催化技术在处理废水方面显示了独特的优势,同时在日常生活的应用也非常全面[5],包括空气净化、塑料垃圾处理、农用薄膜处理以及厨房用具净化等。
根据文献调研,研究者普遍认为半导体材料对印染行业产生的废水中的染料具有突出的降解效果[6]。
同时光催化氧化技术,在处理有机污染物中得到了具体应用,可以显著减少毒性[7];而且,光催化的应用并不局限于此,在对酸根离子、重金属离子的降解和汽车尾气的处理中都具有很好的性能[8]。
铂钯复合金属催化剂
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铂钯复合金属催化剂铂钯复合金属催化剂是一种常用于化学反应中的催化剂。
它由铂和钯两种金属元素组成,具有较高的催化活性和选择性,被广泛应用于有机合成、能源转化和环境保护等领域。
本文将从铂钯复合金属催化剂的基本概念、合成方法、催化机理和应用领域等方面进行介绍,并探讨其在未来的发展前景。
铂钯复合金属催化剂是一种由铂和钯两种金属元素组成的复合材料。
铂和钯是两种具有较高催化活性的贵金属,它们的复合能够发挥两者的优势,提高催化活性和选择性。
铂钯复合金属催化剂的合成方法多种多样,常见的方法包括共沉淀法、共还原法、电化学合成法等。
在合成过程中,需要控制金属元素的比例和分散度,以获得高效的催化性能。
铂钯复合金属催化剂的催化机理与其表面结构和活性位点密切相关。
铂钯复合金属催化剂的表面通常存在着丰富的金属原子、合金相和氧化物等物种。
这些物种在催化反应中起到了重要的作用,可以提供活性位点、催化中间体和反应活化能等。
铂钯复合金属催化剂的催化性能还受到其他因素的影响,如晶体结构、孔隙结构、表面修饰等。
因此,对于铂钯复合金属催化剂的研究,需要从多个方面进行全面的分析和探索。
铂钯复合金属催化剂在有机合成领域具有广泛的应用。
它可以催化氢化反应、氧化反应、羰基化反应等多种重要有机反应,用于合成药物、精细化工品和功能材料等。
铂钯复合金属催化剂还可以应用于能源转化领域,如氢能源的制备和利用、燃料电池的催化等。
此外,铂钯复合金属催化剂还可以用于环境保护领域,如废水处理、废气净化等。
它具有高效、环保和经济的特点,对于解决能源和环境问题具有重要意义。
随着科学技术的不断发展,铂钯复合金属催化剂的研究也在不断深入。
未来,有必要进一步提高铂钯复合金属催化剂的催化活性和稳定性,降低成本和毒性,以满足实际应用的需求。
同时,还需要开展更深入的催化机理研究,揭示铂钯复合金属催化剂的反应机制和活性位点,为设计和合成高效的催化剂提供理论指导和技术支持。
铂钯复合金属催化剂是一种具有广泛应用前景的催化剂。
BiOBr-CuI复合催化剂的制备、改性及降解苯酚的研究
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BiOBr-CuI复合催化剂的制备、改性及降解苯酚的探究1. 引言苯酚是一种广泛存在于工业废水中的有机物污染物,具有较高的毒性和难降解性。
传统的物理、化学处理方法对苯酚的去除效果有限,因此开发新的高效降解方法对于环境保卫至关重要。
2. 试验材料与方法2.1 试验材料本试验接受的试验材料包括BiOBr、Cu(NO3)2·H2O、KBr、苯酚等。
2.2 制备BiOBr/CuI复合催化剂起首,将BiOBr溶解于去离子水中,得到BiOBr溶液。
然后,将Cu(NO3)2·H2O溶解于去离子水中,加入KBr溶液中搅拌匀称,得到CuI溶液。
接着,将CuI溶液加入BiOBr溶液中,并经过超声处理和煮沸处理使其充分混合。
最后,将混合溶液静置,BiOBr/CuI复合催化剂沉淀收集并干燥。
2.3 催化剂改性本试验接受了两种改性方法:一是利用氨基化改性剂NH2-3-APTS对催化剂进行氨基化处理;二是接受乙醇煅烧法对催化剂进行煅烧处理。
分别得到了BiOBr-NH2和BiOBr/CuI-煅烧两种改性催化剂。
3. 结果与谈论3.1 催化剂表征结果通过SEM和TEM观察,发现制备的BiOBr/CuI复合催化剂具有匀称的颗粒形貌和较好的分离性。
XRD分析结果显示,催化剂的晶格结构明晰,没有出现明显的杂质或掺杂相。
改性催化剂的表征结果也确认了改性方法的有效性。
3.2 降解苯酚性能探究通过紫外-可见吸纳光谱测定,发现BiOBr/CuI复合催化剂对苯酚有很高的吸附性能。
进一步进行光催化试验,发现BiOBr/CuI复合催化剂在可见光下对苯酚有较好的降解效果,高达90%以上。
改性催化剂对苯酚的降解效果也得到了一定的提高,其中BiOBr/CuI-煅烧催化剂的效果更为明显。
4. 结论与展望本试验成功制备了BiOBr/CuI复合催化剂,并证明其在降解苯酚方面具有良好的效果。
此外,催化剂的改性也对降解性能有一定的影响,对于进一步提高催化剂的降解效果具有重要意义。
bi催化剂电催化co2还原
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bi催化剂电催化co2还原催化剂在电催化CO2还原中起着至关重要的作用。
CO2的电催化还原是一种将二氧化碳转化为有用化学品的方法,可以有效地减少CO2的排放量并利用其资源价值。
然而,由于CO2的高稳定性和活性较低,需要合适的催化剂来降低其活化能,提高反应效率。
近年来,一种被广泛研究的催化剂是基于过渡金属的二氧化碳还原催化剂,即bi催化剂。
bi催化剂是由两种不同金属元素组成的合金或合成材料,具有较高的活性和选择性。
通过调控催化剂的成分、结构和表面性质,可以实现对CO2的高效还原。
合适的催化剂成分对于电催化CO2还原至关重要。
常用的bi催化剂包括铜铟合金、银铟合金、镍铁合金等。
这些催化剂的选择是基于它们的电子结构和电子亲和力,以便提供足够的活性位点来催化CO2的还原反应。
此外,合适的催化剂成分还可以调控反应的产物选择性,使其更倾向于产生高附加值的化学品,如甲醇、乙醇等。
催化剂的结构也对电催化CO2还原起着重要作用。
通过调控催化剂的晶体结构、晶面和晶格缺陷等因素,可以增加催化剂与CO2之间的接触面积和相互作用,提高反应效率。
例如,一些研究表明,具有高比表面积和丰富的边缘位点的催化剂展示出更好的活性和选择性。
催化剂的表面性质也对电催化CO2还原起着重要作用。
催化剂的表面可以通过调节表面氧化物或有机分子的吸附来改变其活性和选择性。
例如,一些研究表明,在催化剂表面上引入氧化铜(CuO)或氮化硼(BN)等表面修饰剂可以提高CO2的吸附能力和电子转移能力,从而增强反应的效率。
催化剂的制备方法也对电催化CO2还原起着重要作用。
常见的制备方法包括物理混合、溶剂热法、溶胶凝胶法等。
这些方法可以控制催化剂的粒径、形貌和晶相,从而影响其催化性能。
例如,一些研究表明,溶胶凝胶法制备的催化剂具有更高的比表面积和更好的分散性,从而展示出更好的催化活性。
bi催化剂在电催化CO2还原中具有重要的作用。
通过调控催化剂的成分、结构和表面性质,可以实现对CO2的高效还原。
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1. Introduction
Recently, as a conceptually-new class of materials (graphenelike materials), the two-dimensional (2D) nanomaterials with atomically ultrathin thickness have attracted increasingly research interest [1]. Since the highly anisotropic of the graphene-like structure materials exhibited the quantum confinement effect and surface effect, it can not only exhibiting enhanced intrinsic properties of the bulk materials but also generate new properties that the corresponding bulk materials do not have. Due to the broad application prospects in the biological, energy storage and conversion fields, it has aroused wide range of interests of scientists to study [2–5].
Keywords: Graphene-like BN BiOBr Photocatalytic Visible light
abstract
Novel graphene-like BN modified BiOBr materials have been synthesized via an ionic liquid assisted solvothermal process. The structure, morphology, optical and electronic properties were explored by the XRD, XPS, FT-IR, SEM, TEM, DRS, PL, EIS and photocurrent. The photocatalytic performance of the graphene-like BN/BiOBr materials was evaluated by the degradation of colorless antibiotic agent ciprofloxacin (CIP), tetracycline hydrochloride (TC) and rhodamine B (RhB) under visible light irradiation. When the mass fraction of graphene-like BN is 1%, the graphene-like BN/BiOBr materials exhibited the highest activity. The enhanced light harvesting ability and higher separation efficiency of photogenerated electron–hole pairs by the modification of graphene-like BN contributed to the higher photocatalytic activity. The photo-degradation is dominant by the O2•− and hole oxidation process. This exploration of graphene-like BN modified BiOBr open a window for the use of other graphene-like BN based composites in photocatalysis field.
article info
Article history: Received 19 August 2015 Received in revised form 14 October 2015 Accepted 18 October 2015 Available online 21 October 2015
J. Di et al. / Applied Catalysis B: Environmental 183 (2016) 254–262
255
low adsorption capacity and high recombination rate of photoinduced electron–hole pairs [22]. Therefore, several strategies have been employed to improve the photocatalytic performance of BiOBr materials. Firstly, preparing materials with specific structures, such as ultrathin nanosheets [23], flower-like structure [24] and hollow microspheres [25]. Secondly, performing dehalogenation to regulate the chemical compositions such as Bi3O4Br [26], Bi4O5Br2 [27] and Bi24O31Br10 [28]. Thirdly, surface functionalization or producing oxygen vacancies [29,30]. Fourthly, coupling with different semiconductor to build hybrid materials, such as Ag/AgBr/BiOBr [31], BiOBr@SiO2@Fe3O4 [32], Cu2O/BiOBr [33], BiOBr-BiOI [34], BiOBr-TiO2-graphene [35], BiOBr-g-C3N4 [36], and BiOBr/Bi24O31Br10 [37]. Considering the superiority of graphenelike BN and BiOBr, it may further improve the photocatalytic activity if appropriate method is adopted to couple the graphenelike BN and BiOBr with tight integration.
Wang et al. modified monolayer C3N4 on the surface of ZnO to improve the photocurrent and photocatalytic activity [13]. Sun et al. prepared the SnS2 single-layers which displayed higher visible light water splitting activity compared with the bulk counterpart [14]. As the isostructural to graphite, h-BN is in the spotlight for applications as a filler for composites, a substrate for graphene electronics, in graphene-BN hybrid devices, and a support for catalysis [15]. When the thickness of BN decreased to atomically, the graphene-like BN may exhibit many special properties, such as half metallicity, modulative electrical and magnetic properties etc [16,17]. However, there have rarely report for the graphene-like structure BN used in photocatalysis field. It is highly desirable to construct graphenelike BN based composite in order to acquire efficient photocatalytic performance.