光催化复合材料
氯氧铋及其复合材料在光催化方面的应用
氯氧铋及其复合材料在光催化方面的应用一光催化原理光催化是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,就象植物的光合作用中的叶绿素。
半导体光催化剂大多是n型半导体材料,都具有区别于金属或绝缘物质的特别的能带结构,即在价带(Valence Band, VB)和导带(Conduction Band, CB)之间存在一个禁带(Forbidden Band, Band Gap)。
当光子能量高于半导体吸收阈值的光照射半导体时,半导体的价带电子发生带间跃迁,即从价带跃迁到导带,从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。
此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。
而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能将绝大多数的有机物氧化至最终产物CO2和H2O,甚至对一些无机物也能彻底分解。
二氯氧铋性质氯氧铋分子式:BiOCl,分子量:260.43,属于正方晶系,银白色发亮结晶粉末,揉开有银白色珍珠光泽,溶于盐酸、硝酸,不溶于水、丙酮等。
氯氧铋是一种独特的三重氧化物半导体,开放的晶体结构,它的结构是由氯离子层和[Bi2O2]2+层组成,一个[Bi2O2]2+层由两个氯离子层包裹着,形成了一种三明治的结构。
结构示意图如下:图1 BiOCl的晶体结构氯氧铋这种特殊的晶体结构,使得它的层间的空间比较大,有助于光诱导电子空穴对的分离,在光催化方面有很好的应用。
但是它也存在自身的缺陷,带隙为3.5eV,只能在紫外光有作用。
所以,为了解决这样的问题,很多研究者提出和研究了氯氧铋与其他材料制备BiOCl的复合材料,进一步改善其性能。
三文献介绍1Bi/BiOCl半导体异质结构作者通过水热法合成了Bi/BiOCl半导体异质结构复合材料,BiOCl中氧空位的存在减少了它的禁带宽度,原位生长在BiOCl表面的Bi纳米粒子增强了电子空穴对的分离,使得合成的复合材料在可见光下有优异的催化活性和稳定性,可应用于染料的分解以及持久性有机污染物(POPs)的降解。
《CdS基宽光谱复合材料合成及其光催化还原CO2性能研究》
《CdS基宽光谱复合材料合成及其光催化还原CO2性能研究》一、引言随着环境问题的日益严重,光催化技术已成为科研领域的一个热点。
其中,光催化还原CO2技术具有巨大的应用潜力,可有效减少温室气体的排放并转化为有价值的化学品。
CdS作为一种典型的宽光谱半导体材料,因其具有较高的光吸收能力和良好的光催化性能,在光催化还原CO2领域受到了广泛关注。
然而,单纯的CdS材料存在着一些缺陷,如光生载流子复合率高、光响应范围有限等。
为了解决这些问题,研究者们开始探索将CdS与其他材料复合,以提高其光催化性能。
本文旨在研究CdS基宽光谱复合材料的合成及其在光催化还原CO2方面的性能。
二、实验方法1. 材料制备本文采用溶胶-凝胶法合成CdS基宽光谱复合材料。
首先,将适量镉盐和硫源在溶液中混合,加入表面活性剂以控制颗粒形貌。
随后,通过热处理和硫化处理得到CdS基复合材料。
2. 结构表征利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对合成材料的晶体结构、形貌和微观结构进行表征。
3. 光催化性能测试以光催化还原CO2为探针反应,评价CdS基宽光谱复合材料的光催化性能。
在封闭的光反应器中,以合成材料为光催化剂,以CO2和H2O为反应物,光照条件下进行反应。
通过气相色谱仪分析反应产物,计算CO2的转化率和产物选择性。
三、结果与讨论1. 材料表征结果XRD结果表明,合成材料具有典型的CdS晶体结构。
SEM 和TEM图像显示,材料具有均匀的颗粒形貌和良好的分散性。
此外,通过能谱分析(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段,证实了材料中各元素的化学状态和价态。
2. 光催化性能分析实验结果表明,CdS基宽光谱复合材料具有优异的光催化还原CO2性能。
在可见光照射下,该材料能够有效地将CO2转化为碳氢化合物和醇类等有机物。
与纯CdS相比,复合材料的光催化性能得到显著提高。
这主要归因于复合材料具有较宽的光谱响应范围、较高的光生载流子分离效率和较强的氧化还原能力。
光催化剂的种类
光催化剂的种类光催化剂是一种能够利用光能激发电子,从而参与化学反应的催化剂。
根据其组成和性质的不同,光催化剂可以分为多种类型。
本文将从不同类型的光催化剂出发,对其进行介绍和探讨。
一、金属氧化物光催化剂金属氧化物光催化剂是应用最广泛的一类光催化剂。
其中,二氧化钛(TiO2)是最具代表性的一种。
二氧化钛能够吸收紫外光,在光照下产生电子空穴对,从而催化氧化还原反应。
此外,氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)等金属氧化物也被广泛研究和应用于光催化领域。
二、半导体光催化剂半导体光催化剂是指具有半导体性能的材料,如二氧化钛、氧化锌等。
这类光催化剂能够利用光能激发电子,从而参与化学反应。
半导体光催化剂具有活性高、稳定性好等优点,被广泛应用于水处理、空气净化、有机废水处理等领域。
三、金属有机框架光催化剂金属有机框架(MOF)是一类由金属离子或金属簇与有机配体组成的材料。
由于其结构多样性和调控性能强,金属有机框架被广泛应用于催化、吸附、分离等领域。
近年来,研究者发现金属有机框架也具有光催化活性,能够在光照下催化多种有机反应。
四、纳米材料光催化剂纳米材料光催化剂是指尺寸在纳米级别的材料,如纳米金、纳米银、纳米铜等。
由于其小尺寸效应和高比表面积,纳米材料具有优异的光催化性能。
纳米材料光催化剂在环境净化、有机合成等领域具有广泛的应用前景。
五、复合光催化剂复合光催化剂是将不同类型的光催化剂组合在一起,形成具有协同效应的复合材料。
例如,二氧化钛与氧化锌的复合光催化剂能够提高光催化反应的效率和选择性。
此外,复合光催化剂还可以将光催化反应与其他催化反应相结合,实现多步骤的催化转化。
光催化剂的种类多样,每一种都具有不同的特点和应用领域。
随着光催化技术的不断发展,人们对光催化剂的研究也越来越深入。
未来,随着新材料的不断发现和合成技术的进步,光催化剂的种类将会更加丰富,应用领域也会更加广泛。
光催化技术的发展将为环境治理、能源转化等领域带来更多的可能性,为人类创造一个更加清洁和可持续的未来。
g-C3N4基光催化复合材料制备及甲醛净化性能
g-C3N4基光催化复合材料制备及甲醛净化性能g-C3N4基光催化复合材料制备及甲醛净化性能摘要:甲醛是一种常见的室内有机污染物,对人体健康会造成一定的危害。
因此,发展高效、低成本的甲醛净化材料具有重要的实际意义。
本文通过对g-C3N4基光催化复合材料的制备及其甲醛净化性能的研究,探讨了该复合材料的制备条件及其在甲醛净化方面的应用前景。
1. 引言室内空气质量直接关系到人们的身体健康,而甲醛是室内环境中常见的有机污染物之一。
研究表明,长期接触高浓度的甲醛会对人的呼吸系统、神经系统和免疫系统等产生不良影响。
因此,开发高效的甲醛净化材料对于室内空气净化至关重要。
2. g-C3N4基光催化复合材料的制备g-C3N4是一种光催化材料,具有良好的光催化性能和化学稳定性,因此被广泛应用于环境污染物的治理。
制备g-C3N4基光催化复合材料的方法有多种,其中包括溶液法、水热法和溶胶凝胶法等。
本文采用水热法制备了g-C3N4基光催化复合材料。
具体制备步骤如下:将尿素与硝酸铜溶液混合,在热水浴中加热搅拌,得到蓝色沉淀。
之后,将蓝色沉淀经过洗涤和干燥处理,得到g-C3N4基光催化复合材料。
3. g-C3N4基光催化复合材料的甲醛净化性能通过甲醛吸附实验和光催化实验,研究了g-C3N4基光催化复合材料的甲醛净化性能。
实验结果表明,g-C3N4基光催化复合材料对甲醛有很好的吸附性能,可显著降低甲醛浓度。
同时,当材料暴露在紫外光照射下时,其光催化性能能够进一步提高,对甲醛的降解效果更显著。
这是因为g-C3N4基光催化复合材料具有良好的光吸收性能和光生电子-空穴对的分离能力,可有效提高催化反应的速率。
4. 影响g-C3N4基光催化复合材料甲醛净化性能的因素研究了影响g-C3N4基光催化复合材料甲醛净化性能的因素,主要包括催化剂的负载量、催化反应温度和空气湿度等。
结果表明,适当增加催化剂的负载量和提高催化反应温度有助于提高甲醛的降解率。
g-C3N4Ti-MOF复合材料的合成及其光催化性能
g-C3N4/Ti-MOF复合材料的合成及其光催化性能(1.东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省重点实验室,黑龙江大庆163318; 2.东北石油大学机械科学与工程学院,黑龙江大庆163318)摘要:采用快速微波合成法合成了Ti-MOF(MOF,金属有机骨架材料),并在其基础上合成新型可见光响应光催化剂g-C3N4/Ti-MOF。
通过X射线衍射、扫描电镜、EDS能谱仪、傅里叶变换红外光谱、N2吸附-脱附和紫外-可见漫反射光谱等手段对其进行表征,同时光催化还原Cr(Ⅵ)研究g-C3N4/Ti-MOF的光催化性能。
结果表明,g-C3N4/Ti-MOF 复合光催化剂在150 min内能还原92%的Cr(Ⅵ),远远高于g-C3N4和Ti-MOF;同时g-C3N4/Ti-MOF复合光催化剂经过4次循环实验后仍能保持较稳定的光催化活性。
最后提出了g-C3N4/Ti-MOF复合材料光催化还原Cr(Ⅵ)的可能机理。
关键词:g-C3N4;复合光催化剂;金属有机骨架;光催化活性近年来,天然水体中的有毒重金属离子对环境造成严重的污染已逐渐引起人们的重视。
其中从电镀、鞣革、印刷、颜料和金属加工等行业中排放出来的六价铬(Cr(Ⅵ))是地表水和地下水中常见的重金属污染物,其具有高毒性、致癌性和高溶解特性,会对人类健康构成巨大威胁[1]。
因此人们使用膜分离、离子交换、化学沉淀、电还原、吸附等多种技术来除去废水中的Cr(Ⅵ)[2-3]。
由于三价铬(Cr(Ⅲ)) 对植物和人类无害,且在中性或碱性溶液中以较为稳定的Cr(OH)3形式存在,因此将Cr(Ⅵ) 还原成Cr(Ⅲ)被视为对其有效去除措施[4]。
半导体光催化剂还原Cr(Ⅵ)是一种经济有效的方法,且受到广泛关注。
金属有机骨架(MOF)是一类由金属离子与有机配体自组装形成的高度多孔晶体材料[5],具有较高比表面积、晶体开放结构、可调节孔径和多功能性等优点,可用于H2储存、CO2捕获催化,制备光学材料等[6];同时,MOF在光诱导催化、CO2还原、有机污染物降解和有机化合物转化等方面有独特应用[7]。
《CeO2-ZnO-石墨烯复合材料制备及其光催化性能》
《CeO2-ZnO-石墨烯复合材料制备及其光催化性能》CeO2-ZnO-石墨烯复合材料制备及其光催化性能一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重,光催化技术作为一种新型的环保技术,已引起了广泛的关注。
其中,CeO2/ZnO 复合材料因具有较高的光催化活性和良好的稳定性,被广泛应用于废水处理、空气净化等领域。
而石墨烯作为一种具有优异导电性能和巨大比表面积的二维材料,其与CeO2/ZnO复合可进一步增强光催化性能。
本文将详细介绍CeO2/ZnO/石墨烯复合材料的制备过程及其光催化性能。
二、材料制备1. 原料准备本实验所需原料包括氧化铈(CeO2)、氧化锌(ZnO)、石墨烯、去离子水等。
其中,CeO2和ZnO均购买自国内知名厂商,石墨烯通过化学剥离法制备得到。
2. 制备方法采用共沉淀法与水热法相结合的方法制备CeO2/ZnO/石墨烯复合材料。
首先,将一定量的Ce(NO3)3和Zn(NO3)2溶于去离子水中,加入适量的石墨烯分散液,搅拌至完全溶解。
然后,加入沉淀剂,使Ce3+和Zn2+与沉淀剂发生共沉淀反应,形成CeO2/ZnO沉淀物。
接着,将得到的沉淀物与石墨烯分散液混合,在一定的温度和压力下进行水热反应,得到CeO2/ZnO/石墨烯复合材料。
三、性能表征1. 结构分析通过X射线衍射(XRD)对制备的CeO2/ZnO/石墨烯复合材料进行结构分析。
结果表明,复合材料中CeO2和ZnO的晶型良好,且与石墨烯成功复合。
2. 形貌分析利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对复合材料的形貌进行观察。
结果表明,复合材料中的CeO2和ZnO纳米颗粒均匀分布在石墨烯片层上,形成三维结构。
3. 光催化性能测试以甲基橙溶液为光催化目标物,通过模拟太阳光照射下的光催化实验来评价复合材料的光催化性能。
结果表明,在可见光照射下,CeO2/ZnO/石墨烯复合材料对甲基橙溶液的降解率明显高于纯CeO2和纯ZnO。
《全光谱及蓄光型TiO2、氮化碳复合光催化材料的制备和性能研究》范文
《全光谱及蓄光型TiO2、氮化碳复合光催化材料的制备和性能研究》篇一一、引言随着环境问题日益严重,光催化技术因其高效、环保的特性在能源转化、污染物处理等方面得到了广泛的应用。
其中,TiO2因其良好的光催化性能和化学稳定性被广泛研究。
然而,其光响应范围窄、量子效率低等问题限制了其应用。
为解决这些问题,本研究旨在通过制备全光谱及蓄光型TiO2与氮化碳复合光催化材料,以提高其光催化性能和扩展其应用范围。
二、实验材料与方法1. 材料准备本实验所需材料包括TiO2、氮化碳、以及其他必要的化学试剂和设备。
所有材料均需符合实验要求,并经过预处理。
2. 制备方法(1)TiO2的制备:采用溶胶-凝胶法或水热法等方法制备TiO2。
(2)氮化碳的制备:采用高温固相法或气相沉积法等方法制备氮化碳。
(3)复合材料制备:将TiO2与氮化碳进行复合,通过物理混合或化学方法实现两者的结合。
3. 性能测试通过紫外-可见光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对制备的复合材料进行表征,并测试其光催化性能。
三、全光谱及蓄光型TiO2、氮化碳复合材料的制备1. 溶胶-凝胶法制备TiO2采用钛醇盐为原料,通过溶胶-凝胶法合成TiO2。
在合适的温度和pH值下,使钛醇盐发生水解和缩聚反应,得到TiO2凝胶。
经过干燥、煅烧等步骤,得到TiO2粉末。
2. 氮化碳的制备采用高温固相法或气相沉积法等方法制备氮化碳。
在高温条件下,将含有C和N元素的化合物进行反应,得到氮化碳粉末。
3. TiO2与氮化碳的复合将制备好的TiO2与氮化碳进行物理混合或化学结合,得到全光谱及蓄光型TiO2、氮化碳复合材料。
四、性能研究1. 结构与形貌分析通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对制备的复合材料进行结构与形貌分析。
结果表明,复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
2. 光吸收性能研究通过紫外-可见光谱测试复合材料的光吸收性能。
结果表明,复合材料具有较宽的光响应范围,能够吸收可见光和紫外光。
BiOCl基光催化复合材料的改性研究进展
BiOCl基光催化复合材料的改性研究进展摘要:能源和环境问题已经成为制约人类社会发展的重要因素。
光催化技术被认为是解决上述问题的一种绿色有效途径。
氯氧化铋(BiOCl)作为一种新型的光催化材料,由于特殊的层状结构和优异的理化性能在能源和环境治理方面引起了广泛的兴趣。
然而氯氧化铋光催化材料却存在可见光利用率低,光生载流子易复合等问题。
为了提高性能和了解相关机制,人们进行了大量的研究。
本文介绍了几种BiOCl的主要制备方法,重点细述了近年来对BiOCl光催化剂的改性策略。
最后对氯氧化铋半导体光催化材料的未来前景做出展望。
关键词:光催化;氯氧化铋;复合改性1 引言随着经济和社会活动的快速发展,越来越多的能源短缺问题和环境危机引起人们的关注。
工业污水的排放、不可再生资源的过度消耗等环境问题已经成为制约人类社会发展的重要因素。
污染水资源的处理亟待解决。
传统的水污染处理方法包括生物方法、物理方法和化学方法。
这些方法都对水资源的保护和治理起了很大的作用,但都存在着不同程度的缺点。
这种背景下一种新型环保的技术—光催化技术运营而生,半导体光催化不仅能够有效地将可再生的太阳能转化为化学能和电能以降解污染物,而且还能做到低成本、绿色、不产生二次污染。
半导体光催化技术的核心就是半导体光催化材料,这种具有高度活性和氧化还原性的半导体材料能够在光的催化作用下对污染水资源进行强有力的降解。
虽然TiO2以强氧化能力、无毒、廉价等优点成为光催化材料研究的核心,但它有两个明显的缺点:一是量子产率低,导致光催化效果差;二是对于可见光的利用率较低。
BiOCl作为一种新型的光催化材料,是一种V-VI-VII三元化合物,它具有层状结构,其基础是Bi2O2板和两个氯离子板之间的交错模式,形成了四方镁橄榄石结构。
Bi2O2和氯离子板形成的层状结构和自建的内部静电场可以在一定程度上显著提高光生电子-空穴对的分离效率,从而产生高效的光催化活性。
宽带隙 BiOCl有较负导带(CB)边缘和较正价带(VB)边缘,可以提供更高能级的光生电子和空穴。
磷酸盐高效复合光催化材料的制备及表征
磷酸盐高效复合光催化材料的制备及表征光催化技术是一种利用光照能引发化学反应的技术。
利用它可以在较温和的条件下,进行无需附加能源的催化反应,在环境治理、新能源领域等方面有广泛应用。
其中,磷酸盐复合光催化材料的制备及表征是光催化技术中的一个重要领域。
磷酸盐是一种具有较好的催化性能的材料。
磷酸盐高效复合光催化材料可以通过复合不同种类的磷酸盐,形成具有催化性能的新复合材料。
本文将从材料的制备及表征两个方面进行介绍。
一、制备制备磷酸盐高效复合光催化材料,需要选择合适的磷酸盐以及复合方法。
目前,常用的复合方法有共沉淀法、沉淀法、水热法等。
共沉淀法是一种常用方法,它的操作简单,适用于生产大量的磷酸盐高效复合光催化材料。
该方法首先将不同种类的磷酸盐溶液混合,溶液中发生还原反应,生成磷酸盐材料。
然后,将生成的材料过滤、洗涤、干燥即可。
沉淀法是另一种制备磷酸盐高效复合光催化材料的方法,它可以制备尺寸较小的颗粒,具有较好的分散性。
该法首先将不同种类的磷酸盐分别溶于水中,然后加入沉淀剂,生成沉淀物。
再将沉淀物洗涤、干燥即可得到磷酸盐高效复合光催化材料。
水热法则是一种在高压高温下进行的制备方法,能够制备出尺寸较小、形态多样的磷酸盐高效复合光催化材料。
该方法的关键在于合适的反应条件选择,需要通过试验确定最佳的反应时间、温度、压力等参数。
二、表征磷酸盐高效复合光催化材料的表征主要包括材料结构、形态、吸附性能等方面。
材料结构是判断磷酸盐高效复合光催化材料性能的重要指标。
可以通过X射线粉末衍射、扫描电镜等仪器进行分析,得出其晶体结构、结晶度、尺寸等参数。
形态是影响光催化反应速度与效率的因素。
合适的形态能够提高反应速度和效率。
常见的形态有球形、棒状、多面体等,可以通过SEM等仪器进行观察。
吸附性能是磷酸盐高效复合光催化材料的另一个重要指标。
可以通过等温吸附实验、漏斗吸附实验等方法进行测定。
通过吸附实验可以得出材料的吸附性能,从而评估光催化反应时,材料与溶液的作用。
吸附剂-光催化复合材料涂层的制备及其应用
吸附剂-光催化复合材料涂层的制备及其应用摘要:本文考察了不同的粘结剂,包括二氧化硅溶胶,硅酸钾,硅酸钠,磷酸铝对复合材料附着力的影响,其中磷酸铝作为粘结剂,复合材料的附着力最好。
本文以Al(OH)3和P2O5为原料,合成了磷酸铝粘合剂,并且考察了不同磷铝摩尔比,及其磷酸铝含量对吸附剂-光催化复合材料涂层的影响,最后优化涂层配方为:以磷酸铝为粘结剂,磷酸铝/复合材料重量比为15%,磷酸铝摩尔比为3:1,涂层附着力可以达到4B,并具有良好的光催化和吸附性能。
关键词:吸附剂-光催化材料;磷酸铝粘结剂;光催化性能;吸附性能;附着力吸附剂-光催化复合材料既能快速地吸收室内的有机挥发物,又能在光照下持续地将有机物降解为二氧化碳和水,避免二次污染,是一种非常有效的可持续室内空气净化新型材料。
本文基于吸附剂-光催化复合材料的开发和应用,考察了不同粘结剂对吸附剂-光催化复合材料涂层的附着力和光催化吸附能力的影响。
1.实验部分1.1主要试剂吸附剂-光催化复合材料由实验室采取共沉淀的方法制成,光催化材料原位生长在分子筛表面,尺度约为5nm-10nm。
1.2吸附剂-光催化复合材料涂层的制备称量吸附剂-光催化复合材料,粘合剂,水放入高速搅拌器中混合,混合速度为3000rpm,混合时间为30秒至1分钟。
混合均匀得到浆料。
使用喷枪将浆料均匀的喷涂在铝基板表面,并将铝基板放入100C烘箱中干燥1小时。
最后将铝基板放入马弗炉中煅烧,煅烧温度为350C,时间为5小时。
1.3测试方法材料形貌测试:FESEM:HITACHIS-4700性能测试主要包括附着力测试及其吸附光催化性能测试。
附着力测试:采取百格法。
吸附及其光催化性能测试:将含0.1g吸附剂-光催化剂复合材料或者将复合涂层涂覆在11cm2的铝片上作为样品。
然后将该铝片放置在500mL的石英反应器的中间。
激发光源为三个波长为244nm的8W的紫外灯。
测试前先用人造空气(V(O2):V(N2)=1:4)多次清洗容器,以除去气态杂质,包括CO2。
光催化材料简介
常见半导体材料的能带结构
SiC ZrO2 SrTiO3 TiO 2
0.0
ZnS
-1.0
Ta2O5 Nb2O5 SnO ZnO 2
)/eV
3.0
WO3 3.6
CdS
H+/H2 (E=0 eV)
2.4
Evs.SHE(pH=
1 4
0
1.0
3.2 eV
3.2 4.6 5.0 3.4
3.8 3.2
O2/H2O (E=1.23eV)
I
COOH
Cl
rose bengal
rhdamine B
环保方面的应用有机物催化剂光源光解产物烃tio2紫外co2h2o卤代烃tio2紫外hclco2h2o羧酸tio2紫外氙灯coh2烷烃醇酮酸表面活性剂tio2日光灯co2so32染料tio2紫外co2h2o无机离子中间物含氮有机物tio2紫外co32no3nh4po43f等有机磷杀虫剂tio2紫外太阳光crpo43co2无机污染物的光催化氧化还原光催化能够解决cr6hg2pd2等重金属离子的污染还可分解转化其它无机污染物如cnno2h2sso2nox等有机化合物的光催化降解纳米tio2光催化绿色涂料对室内氨气等的降解光催化材料的应用灭杀细菌和病毒可以用于生活用水的的杀菌消毒
光催化技术的发展历史
1972年,Fujishima (藤岛)在N-型半导 体TiO2电极上发现了水的光催化分解作用, 从而开辟了半导体光催化这一新的领域。 1977年,Yokota (横田)T等发现了光照 条件下,TiO2对环丙烯环氧化具有光催化活 性,从而拓宽了光催化反应的应用范围,为 有机物的氧化反应提供了一条新思路。 近年来,光催化技术在环保、卫生保健、 自洁净等方面的应用研究发展迅速,半导体 光催化成为国际上最活跃的研究领域之一。
TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇
TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究1TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究随着环境污染日益严重,光催化技术逐渐成为一种重要的治理手段。
其中,TiO2因其良好的光催化性能,在光催化领域中得到了广泛应用。
近年来,随着纳米技术的发展,研究人员开始尝试制备TiO2纳米结构及其复合材料,以提高其光催化性能。
本文将就TiO2纳米结构、复合及其光催化性能进行探讨。
TiO2是一种广泛应用于光催化领域的半导体材料。
其中,纳米级TiO2颗粒具有更高的比表面积和更好的光催化性能。
通过控制TiO2颗粒的形貌和尺寸,可以进一步提高其光催化性能。
目前,制备TiO2纳米颗粒的方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、气-液界面法等。
其中,溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一。
通过将钛酸四丁酯、乙醇等原料混合后,进行溶胶-凝胶、干燥、煅烧等步骤,即可制备纳米级TiO2颗粒。
研究表明,通过控制煅烧温度和时间,可以控制TiO2颗粒的尺寸和形貌。
例如,较高温度和较长时间会导致颗粒尺寸增大,形貌由球形转变为椭球形或纺锤形等。
除了纳米颗粒外,掺杂和复合是另一种提高TiO2光催化性能的有效手段。
掺杂主要是通过将其他元素掺入TiO2晶格中,以改变其电子结构,提高光催化性能。
目前常用的掺杂元素包括银、氮、碳等。
复合则是将TiO2与其他材料复合,以提高其光催化稳定性和性能。
常用的复合材料包括金属氧化物、石墨烯、聚合物等。
对于掺杂TiO2,研究发现,掺杂银元素可以增加TiO2的光催化活性和稳定性。
由于银元素具有良好的表面等离子共振吸收效应,可促进TiO2的光吸收和电子传输。
同时,掺杂氮和碳元素可以缩小TiO2带隙,增强光吸收效果。
对于复合TiO2,研究发现,纳米级TiO2颗粒与金属氧化物复合,可以提高其光吸收和电子传输效果,从而提高光催化性能。
总体而言,制备TiO2纳米结构、掺杂和复合是提高TiO2光催化性能的有效手段。
复合可见光催化剂的制备方法
复合可见光催化剂的制备方法
复合可见光催化剂是一种能够利用可见光进行光催化反应的催化剂,其制备方法可以从多个角度进行讨论。
首先,复合可见光催化剂的制备通常涉及到选择合适的半导体材料作为光敏材料,以及与其配对的催化剂。
常见的半导体材料包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等,而催化剂可以是贵金属如银(Ag)、铜(Cu)等,或是非金属材料如氮化碳(C3N4)等。
制备方法可以包括溶胶-凝胶法、沉淀法、水热法等。
在溶胶-凝胶法中,通常是将金属前驱体和半导体材料的前驱体在溶剂中混合,形成溶胶,然后通过加热或其他方法使其凝胶化,最后经过煅烧得到复合材料。
在沉淀法中,通过将金属盐和半导体材料的盐混合溶解在溶剂中,然后加入沉淀剂使其沉淀析出,最后得到复合材料。
水热法则是在高温高压的水热条件下进行反应,通过调控温度、时间等条件来合成复合材料。
其次,制备过程中的关键是要控制好复合材料的结构和形貌,以及表面的化学成分和能级结构。
这可以通过调控合成条件、添加表面活性剂或模板剂、调节PH值等方法来实现。
此外,还可以通过后续的处理步骤如光热处理、离子注入等来进一步调控复合材料的
性能。
最后,复合可见光催化剂的制备方法还需要考虑其在实际应用中的稳定性和可再生性。
因此,在制备过程中需要考虑材料的稳定性和寿命,以及在催化反应后的再生性,这可以通过合适的材料选择和表面修饰来实现。
综上所述,复合可见光催化剂的制备方法涉及到材料选择、合成方法、结构调控以及稳定性等多个方面,需要综合考虑材料的光催化性能和实际应用需求。
《氧化钛基复合光催化材料的制备与性能研究》
《氧化钛基复合光催化材料的制备与性能研究》一、引言随着环境问题的日益严重和能源危机的加剧,光催化技术作为一种绿色、高效的能源转换和环境污染治理技术,受到了广泛关注。
其中,氧化钛基复合光催化材料因具有优良的光催化性能、良好的化学稳定性以及低廉的成本,成为了光催化领域的研究热点。
本文将重点探讨氧化钛基复合光催化材料的制备方法、性能及其应用前景。
二、氧化钛基复合光催化材料的制备1. 原料选择制备氧化钛基复合光催化材料的主要原料为钛源、掺杂元素和其他添加剂。
常用的钛源包括钛酸四丁酯、钛酸异丙酯等,掺杂元素如氮、碳、银等,可提高材料的光催化性能。
2. 制备方法(1)溶胶-凝胶法:通过将原料溶解在溶剂中,形成溶胶,再经过凝胶化、干燥、烧结等步骤得到目标产物。
此方法操作简单,制备出的材料具有较高的比表面积和良好的光催化性能。
(2)水热法:在高温高压的水溶液中,通过控制反应条件制备出目标产物。
此方法制备的材料具有较高的结晶度和较好的分散性。
(3)化学气相沉积法:将原料气相沉积在基底上,形成薄膜材料。
此方法可制备出具有特定形貌和结构的氧化钛基复合光催化材料。
三、氧化钛基复合光催化材料的性能1. 光吸收性能氧化钛基复合光催化材料具有较宽的光吸收范围,能够吸收可见光和紫外光。
掺杂元素和其他添加剂的引入可以进一步拓宽材料的光吸收范围,提高其光利用率。
2. 光催化性能氧化钛基复合光催化材料在光照下能够产生光生电子和空穴,具有较高的光催化活性。
其光催化性能主要表现在降解有机污染物、分解水制氢等方面。
与传统的光催化剂相比,氧化钛基复合光催化材料具有更高的催化效率和更长的使用寿命。
四、应用前景氧化钛基复合光催化材料在环境保护和能源领域具有广阔的应用前景。
在环境保护方面,可用于处理含有有机污染物的废水、净化空气等。
在能源领域,可用于分解水制氢、二氧化碳还原等方面,为太阳能的利用和环境保护提供新的途径。
此外,氧化钛基复合光催化材料还可应用于自清洁材料、抗菌材料等领域。
ZIF-8g-C3N4复合材料光催化性能研究进展
第35卷第1期2021年1月天津化工Tianjin Chemical IndustryVol.35No.1Jan.2021ZIF-8/g-C3N4复合材料光催化性能研究进展张姝沁,彭龙新,许雪源,刘建栋,杨宇杰,张梦,陈萍华*("昌航空大学环境与化学工程学.,江西"昌330063)摘要:石墨相氮化碳(g-C s Nj是一种典型的聚合物半导体非金属光催化剂。
ZIF-8作为类沸石咪R 骨架材料(ZIFs)的典型代表,具有良好的水热及化学稳定性,且具有较大的比表面积。
由于两者独特的性能,对两者复合光催化剂的研究也日益增加。
本文介绍了ZIF-8/g-C3N(复合材料对于光催化的意,对复合材料的了。
关键词:ZIF-8/g-C3N(;光催化;复合材料;研究进展doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2021.01.018中图分类号:TQ042文献标志码:A文章编号:1008-1267(2021)01-0055-03Research progress of ZIF-8/g-C3N4composite in photocatalytic properties ZHANG Shu-qin,PENG Long-xin,XU Xue-yuan,LIU Jian-dong,YANG Yu-jie,ZHANG Meng,CHEN Ping-hua*(Department ofChemic$andEnvironmental Engineerings NanchangHangkong UniversNanchang J iangxi^330063) Abstract:Graphite phase carbon nitride(g-C3N()is a typical polymersemiconductor non-metallic photocatalyst. ZIF-8,as a typical zeolitelike imidazole skeleton material(ZIFs),has good hydrothermal and chemical stability,and a large specific surface area.Due to their unique properties,the research on their composite photocatalysts is also increasing.In this paper,the significance and progress of ZIF-8/g-C3N4composite are introduced and the application prospect of the composite is prospected.Key words:ZIF-8/g-C3N4;photocatalysis;composites;research progress1引言石墨相氮化碳(g-C3N()作为一种新型非金属光催化剂,具有制备方法简单、稳定性、0光催化领域,如还原COH、光催化裂解水氢、光解有[2]光解水[3],能化方具有的研究空。
K3ScF6∶Tm3+,Yb3+
第52卷第8期2023年8月人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS Vol.52㊀No.8August,2023K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 光催化复合材料的制备及其光催化性能研究帅朋飞1,黄翡菲1,郭庆丰2,廖立兵1,梅乐夫1(1.中国地质大学(北京)材料科学与工程学院,北京㊀100083;2.中国地质大学(北京)珠宝学院,北京㊀100083)摘要:上转换材料与光催化剂复合可以产生吸收光谱 红移 的效果,对提高光催化剂的降解效率具有重要意义㊂为了提高CdS 对近红外光的利用率,通过高温固相反应法合成了冰晶石结构上转换发光材料K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+,并采用高能球磨法将其与CdS 复合制备出一种新型光催化复合材料K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS㊂采用X 射线粉末衍射(XRD)㊁场发射扫描电镜(SEM)㊁荧光光谱(PL)和紫外-可见漫反射吸收光谱对其成分㊁结构和性能进行了系统表征㊂同时,对不同复合比例下制备的复合催化剂对罗丹明B(RhB)的光降解效率和K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 光催化复合材料的光催化机理进行了研究㊂结果表明,K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+和CdS 的最佳复合比为3.6ʒ1,上转换发光材料K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+的引入协同促进了CdS 的光催化作用,光催化过程中㊃OH 与㊃O 2-均参与了对RhB 的降解,并且㊃OH 起主要作用㊂此外,在最佳复合比下,经过80min,K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 样品降解率达到99.9%,与未复合的CdS 相比,降解率提高了近50倍㊂所有结果表明K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 光催化复合材料在光催化领域具有潜在的应用价值㊂关键词:冰晶石结构;上转换;高能球磨;光催化;K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+;CdS 中图分类号:O643.36;O644.1;TB33㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1000-985X (2023)08-1467-10Preparation and Photocatalytic Properties of K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS Photocatalytic CompositesSHUAI Pengfei 1,HUANG Feifei 1,GUO Qingfeng 2,LIAO Libing 1,MEI Lefu 1(1.School of Materials Sciences and Technology,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;2.School of Gemology,China University of Geosciences,Beijing 100083,China)㊀㊀收稿日期:2023-02-23㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(41672044)㊀㊀作者简介:帅朋飞(1995 ),男,重庆市人,博士研究生㊂E-mail:1102169328@ ㊀㊀通信作者:廖立兵,博士,二级教授㊂E-mail:clayl@Abstract :The combination of up-conversion materials and photocatalysts can produce the effect of redshifting of absorption spectrum,which is of great significance for improving the degradation efficiency of photocatalysts.To improve the utilization of CdS in near-infrared light,the up-conversion luminescent material K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+with cryolite structure was synthesized by high-temperature solid-phase reaction method,and a new photocatalytic composite material K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS was prepared by combining it with CdS by high-energy ball milling method.The composition,structure and properties were systematically characterized by X-ray powder diffractometer (XRD),field emission scanning electron microscopy (SEM),fluorescence spectroscopy (PL)and UV-Vis diffuse reflection absorption spectroscopy.Simultaneously,the photodegradation efficiency and mechanism of K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS to rhodamine B(RhB)were studied.The results show that the optimal mass composition ratio of K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+and CdS is 3.6ʒ1,and the introduction of up-conversion luminescent materials K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+synergistically promots the photocatalytic efficiency of CdS.The ㊃OH and ㊃O 2-participated in the degradation of RhB,and ㊃OH plays a major role.In addition,under the optimal recombination ratio,the degradation rate of K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS samples reaches 99.9%,which is nearly 50times higher than that of uncompounded CdS after 80min.All results show that K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS photocatalytic composites has potential application value in the field of photocatalysis.1468㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷Key words:cryolite structure;up-conversion;high-energy ball mill;photocatalysis;K3ScF6:Tm3+,Yb3+;CdS0㊀引㊀㊀言近年来,随着工业科技的高速发展,环境污染与能源短缺已经成为制约人类生存发展的重大难题㊂用半导体光催化技术进行水污染净化具有降解效率高㊁耗能低㊁性能稳定㊁无二次污染等优点,因此受到学者广泛关注[1-4]㊂CdS半导体光催化材料具有独特的光电性能㊁较低的禁带宽度(1.81eV)㊁较宽的太阳能光谱响应范围以及较强的光生空穴㊁氧化还原能力,在降解有机污染物方面得到了广泛的应用[5-6]㊂虽然CdS禁带宽度较窄,可利用部分可见光,但仍有部分波长较长的可见光和近红外光无法被有效利用,这极大影响了CdS的应用效果[7]㊂上转换材料可吸收红外光而发射出具有更高能量的可见光或紫外光,因此将光催化材料与上转换发光材料复合,可产生红外光催化活性,并保持较高的氧化还原能力,成为吸收和利用红外光的一种有效途径[8-12]㊂上转换发光材料主要由激活剂离子㊁敏化剂离子和基质组成[13-15]㊂Tm3+拥有丰富的能级,可以产生多种与CdS吸收波段相匹配的上转换发射,常被用作激活剂㊂Yb3+对980nm 的红外光有较大吸收截面,并能对稀土激活剂离子产生有效的能量传递,因此常被用作为敏化剂㊂氟化物体系具有声子能量低㊁光学透明性好㊁透光范围宽等优点,因此成为研究最广泛的上转换基质材料[16-18]㊂冰晶石结构通式为A3BF6,作为一种重要的氟化物同样具有上述的氟化物基质的优势,此外还具有化学稳定性高㊁多种可调变晶体学格位和易于稀土离子掺杂等优点[19-20]㊂Tm3+/Yb3+掺杂冰晶石基质具有优异的上转换特性,将其与光催化剂复合可以直接利用近红外光,并将其转化为可见光或紫外光,可以有效地扩展光催化剂对太阳能光谱的响应范围,提高太阳能利用率,在光催化降解污染物方面具有广阔的应用前景㊂当前上转换材料与催化剂复合来提高催化剂红外波段利用率已有广泛研究,但主要集中在上转换材料与TiO2催化剂的复合,然而TiO2带隙较宽,只能利用上转换材料发射出的紫外光,而绝大多数上转换发光材料的发射光谱集中在可见光区,这使得该类光催化复合材料在实际应用中具有一定局限性㊂鉴于冰晶石型化合物与CdS具有上述优势,且CdS具有可见光催化效果,可与绝大多数上转换材料复合,在实际应用中具有普适性,同时将CdS催化剂与冰晶石型上转换发光材料进行复合的研究国内外尚未有报道,因此,对K3ScF6ʒTm3+,Yb3+/CdS光催化复合材料的制备及其光催化性能研究具有深远意义㊂本文采用高温固相反应和高能球磨法将冰晶石结构上转换发光材料K3ScF6ʒTm3+,Yb3+与CdS光催化剂复合来制备上转换发光-光催化复合材料㊂借助XRD㊁SEM和PL等手段对复合光催化材料的结构㊁形貌和发光性能等进行表征,采用紫外-可见分光光度计监测的方法,用罗丹明B模拟有机污染物,研究不同复合比例的光催化复合材料在980nm红外光照射下光催化降解有机污染物的性能,并对K3ScF6ʒTm3+,Yb3+/CdS 光催化复合材料可能的光催化机理进行分析和讨论㊂1㊀实㊀㊀验1.1㊀上转换发光材料K3ScF6ʒTm3+,Yb3+的制备根据化学计量比称取K2CO3(99.9%,阿拉丁)㊁Sc2O3(99.9%,阿拉丁)㊁Tm2O3(99.9%,阿拉丁)㊁Yb2 O3(99.9%,阿拉丁)和NH4HF2(99.9%,阿拉丁)等原料于研钵中,其中氟过量50%㊁钾过量20%㊂将原料研磨15min左右并在研磨过程中加入少量乙醇来保证原料的充分混合,随后将研磨好的原料混合物置于5mL氧化铝坩埚中,紧接着转移到马弗炉中并在900ħ下保温3h,升温速率为5ħ/min,使原料充分反应㊂最后待样品冷却至室温后进行二次研磨并用于之后的测试与表征㊂1.2㊀光催化复合材料K3ScF6ʒTm3+,Yb3+/CdS的制备控制原料总质量为2g,用电子天平称取复合质量比m(K3ScF6ʒTm3+,Yb3+)ʒm(CdS)=1.8ʒ1㊁3.6ʒ1㊁5.4ʒ1㊁7.2ʒ1㊁9ʒ1的K3ScF6ʒTm3+,Yb3+粉末和CdS原料(购自上海麦克林生化科技有限公司,99.99%)㊂随后将原料置于100mL球磨罐中,根据工艺参数的要求,m(球磨珠)ʒm(原料)=20ʒ1,球磨珠的总质量为40g,所用珠子的直径分别为8mm㊁3mm,数量比为10ʒ3,以干法球磨方式,球磨1h,转速为500r/min㊂球磨结束后将粉料与球磨珠共同取出于筛子之上,筛分球磨珠得到粉末样品,合成过程如图1所示㊂㊀第6期帅朋飞等:K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 光催化复合材料的制备及其光催化性能研究1469㊀图1㊀光催化复合材料K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 制备流程Fig.1㊀Preparation process of K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS photocatalytic composites 1.3㊀测试与表征XRD 分析在德国布鲁克公司的D8Advance XRD 6000型粉晶X 射线衍射仪上完成;形貌在Octane Pro,Plus,Super,Ultra 的EDAX TEAM 上观察;上转换发射光谱采用日本Hitachi F4700型荧光光谱仪测量,外接980nm 功率可调红外激光器作为激发光源;ESR 的测量是在德国BRUKER 的A300仪器上进行,制样采用外加DMPO(二甲基吡啶-N-氧化物)作为自由基的捕获剂,在水溶剂体系里检测㊃O 2-,在乙醇溶剂体系里检测㊃OH㊂采用电化学工作站(CHI760,Cheng Hua Instruments,中国上海)在标准的三电极体系中测定电化学阻抗(EIS)㊂所有测试均在常温下进行㊂1.4㊀光催化性能表征分别称取0.1g 不同复合比例的光催化复合材料置入100mL 的RhB(10mg /L)溶液中,暗反应30min,排除材料表面吸附的影响㊂然后将溶液置于980nm 红外激光器(FC-CI90995,50W)光源下进行光催化反应㊂每20min 取样离心分离一次,取适量上层澄清液,通过紫外-可见分光光度仪测定样品对RhB 的降解率㊂对比实验采用纯K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+和纯CdS 样品㊂样品的降解率计算公式[21-22]为:η=[(C 0-C )/C 0]ˑ100%(1)式中:C 0与C 分别为溶液中污染物的初始浓度与剩余浓度,不同时刻的污染物剩余浓度(C )根据吸光度(A )与浓度(C )的线性拟合方程求出㊂2㊀结果与讨论2.1㊀结构与形貌分析为了获得性能优良的上转换发光材料,研究了Tm 3+㊁Yb 3+的掺杂浓度与发光强度的关系,实验确定了Tm 3+㊁Yb 3+的最佳掺杂浓度分别为0.5%和20%㊂图2为不同复合比(质量)的K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS 光催化复合材料及K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+㊁CdS 的XRD 图谱,并与K 2NaYF 6(JCPDS No.22-1363)和图2㊀不同质量复合比例的光催化复合材料与K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+㊁CdS 的XRD 图谱Fig.2㊀XRD patterns of photocatalytic composites with different mass composite ratios,K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+and CdS CdS(JCPDS No.10-0454)标准卡片进行对比㊂由图可知,在K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =1.8㊁3.6㊁5.4㊁7.2和9的样品中均出现了冰晶石和CdS 的物相,随着复合比例逐渐增大,样品中K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+的衍射峰逐渐增强,CdS 的特征衍射峰逐渐减弱,说明K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+与CdS 在球磨复合过程中未发生物相的变化㊂因此,高能球磨法实现了K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+与CdS 的有效复合㊂㊀㊀为了观察K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+表面CdS 的负载情况,利用SEM 对不同复合比例的光催化复合材料的形貌进行观察,结果如图3所示㊂不同复合比例的样品,纳米级的CdS 均负载在微米级的K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+颗粒表面,而K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+颗粒1470㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷的表面负载CdS 之后,粒径范围在10~50μm,但相对于包覆前粒径有所减小,这是因为球磨过程使复合材料磨损㊂随着复合比例的增大,单位面积上负载的CdS 逐渐减少㊂选取复合比为3.6ʒ1的样品进行元素mapping 分析,如图4所示,样品中检测到了K㊁Sc㊁F㊁Tm㊁Yb㊁Cd 与S 元素㊂图中Cd 元素和S 元素呈小亮点分布于K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+表面,进一步说明CdS 较好地负载于K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+样品的表面㊂CdS 为壳层,Cd 元素和S 元素的含量相对较高,其他元素含量相对较低㊂图3㊀SEM 照片㊂(a)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+;(b)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =1.8ʒ1;(c)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =3.6ʒ1;(d)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =5.4ʒ1(e)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =7.2ʒ1;(b)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =9ʒ1Fig.3㊀SEM images.(a)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+;(b)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =1.8ʒ1;(c)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =3.6ʒ1;(d)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =5.4ʒ1;(e)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =7.2ʒ1;(b)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS =9ʒ1图4㊀复合比为3.6ʒ1的K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS 的SEM 照片(a)和元素分布图:(b)K;(c)Sc;(d)Tm;(e)Yb;(f)S;(g)Cd;(h)FFig.4㊀SEM image (a)of K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS with mass composite ratio of 3.6ʒ1and element distribution diagram:(b)K;(c)Sc;(d)Tm;(e)Yb;(f)S;(g)Cd;(h)F㊀第6期帅朋飞等:K3ScF6ʒTm3+,Yb3+/CdS光催化复合材料的制备及其光催化性能研究1471㊀2.2㊀光谱分析由图5(a)可知,CdS在紫外及部分可见光区域有较宽的吸收带,光吸收带边缘位于600nm处,图5(b)显示了K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+的上转换发射光谱,在980nm红外光激发下,K3ScF6ʒ0.5%Tm3+, 20%Yb3+上转换发光材料在蓝光区位于480和492nm处有两个较强的主发射峰,分别属于Tm3+的1D2ң3F4和1G4ң3H6能级跃迁㊂同时在657和684nm处有两个较弱的红光主发射峰,分别归因于Tm3+的1G4ң3F4和3F2,3ң3H6能级跃迁,因此样品整体显蓝色,如图5(b)内插图所示㊂由于K3ScF6:0.5%Tm3+,20%Yb3+的强发射峰主要位于蓝光区,恰好处于CdS的光吸收带范围内,因此两者有着很好的光谱重叠,这是在复合界面能发生光能转移与吸收的基础㊂图5(c)为CdS和复合材料的吸收光谱,从图中可以看出,随着K3ScF6ʒ0.5%Tm3+, 20%Yb3+/CdS复合比的增加,复合材料的吸收强度逐渐降低,这是由于上转换发光材料的比例增大,产生了多重光散射效应和屏蔽效应[23]㊂带隙宽度一定程度上可以反映材料的光催化活性,基于漫反射吸收光谱数据,计算了复合材料与CdS的带隙宽度,结果如图5(c)内插图所示,CdS的禁带宽度计算结果为1.9eV,虽然随着复合比的增大,带隙宽度逐渐增大,但是最大仅仅为2.0eV,这使得复合材料仍然具有较高的光催化活性[24]㊂从图5(d)可以看出,不同复合比例样品的上转换发射光谱的峰形和位置均与未复合的K3ScF6ʒ0.5%Tm3+, 20%Yb3+发射峰相似,因此CdS的负载并不改变复合材料的上转换特性㊂但所有复合光催化材料的发光强度均下降,这可能是因为CdS层的存在导致红外激发光的穿透率降低,使K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+接收到的激发光能量降低[25]㊂由图5(d)左边的内插图可知,发光强度随着复合比的增大是先减小再逐渐增大,图5㊀(a)CdS吸收带的相对位置示意图;(b)K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+的上转换发射光谱;(c)不同复合比的K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+/CdS复合材料与CdS的吸收光谱及其带隙宽度;(d)在980nm激发下不同复合比的K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+/CdS复合材料与K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+的上转换发射光谱,插图为主要发射峰处的放大图Fig.5㊀(a)Schematic diagram of the relative positions of CdS absorption bands;(b)up-conversion emission spectrum ofK3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+;(c)absorption spectra of K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+/CdS composites with different mass composite ratios and CdS,and their band gap widths;(d)up-conversion emission spectra of K3ScF6ʒ0.5%Tm3+, 20%Yb3+and K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+/CdS composites with different mass composite ratios under980nm excitation,the inset shows the enlarged view of the main emission peaks1472㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷在复合比为3.6ʒ1时发光强度最低,说明在此复合比下CdS与上转换发光材料的能量传递最有效,随后发光强度增大是因为上转换发光材料的比例增大㊂此外,样品在蓝光区(480㊁492nm)的发光强度下降远大于红光区(657㊁684nm),这可能与CdS的可见光吸收特点有关,说明K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+在蓝光区的发射被CdS有效吸收,进而证实了K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+与CdS的复合界面确实存在光能吸收与转移,在实际应用中可以协同促进光催化作用㊂2.3㊀光催化性能研究为了探究K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+/CdS光催化复合材料的最佳复合比和光催化性能,选择CdS与K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+作为对照组,RhB的初始浓度为10mg/L,复合催化材料㊁上转换发光材料和CdS的初始投放量均为100mg㊂由图6(a)可以看出,所有实验组在暗反应过程中对RhB的降解率几乎为零,暗反应后,复合催化材料的降解率随光照时间呈不同程度增加,80min时复合比为3.6ʒ1的样品降解率达到99.9%,降解速度最快㊁效果最好,而K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+和CdS的降解率在120min后分别为2.8%和1.9%,出现微弱降解可能与光源产热造成的热分解有关,同时也说明光照过程中980nm激光产生的热对RhB的影响较小,可以忽略不计㊂为了探究溶液中RhB在光照120min之后的存留情况,选取光照120min后的溶液进行紫外-可见漫反射吸收光谱测试,结果如图6(b)所示㊂与纯RhB溶液相比,RhB降解过程中最大吸收峰(554nm)发生蓝移,这是由RhB脱乙基造成的,RhB最大吸收峰强度降低表明RhB共轭发色团结构被破坏[26-27]㊂复合比为3.6ʒ1的样品最大吸收峰蓝移程度最大,强度最小㊂随着复合比例的增大,降解速率先增大后减小,复合比为9ʒ1的样品降解效果最差,这是由于负载的CdS太少,没有足够的活性位点㊂因此最佳的复合比为3.6ʒ1,此复合比的K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+/CdS复合材料光能传递效率最高,光催化性能最好,K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+与CdS发生了最有效的协同光催化作用㊂图6㊀(a)不同复合比例的光催化复合材料㊁CdS和K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+的降解率随时间变化曲线;(b)980nm照射120min后不同复合比例光催化复合材料及RhB的紫外-可见光漫反射吸收光谱Fig.6㊀(a)Degradation rates of photocatalytic composites with different mass composite ratios,CdS and K3ScF6ʒ0.5%Tm3+, 20%Yb3+with time;(b)UV-visible diffuse reflection absorption spectra of photocatalytic composites with differentmass composite ratios and RhB after120min of980nm irradiation2.4㊀光催化降解机理研究为了研究在光催化中起主要作用的活性物种,进行了K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+/CdS-3.6ʒ1的活性物种捕获实验与ESR测试,以磁场强度为横坐标,高斯(G)为磁场强度单位,以信号强度为纵坐标,K3ScF6ʒ0.5%Tm3+, 20%Yb3+/CdS-3.6ʒ1的DMPO-㊃OH谱图与DMPO-㊃O2-谱图如图7(a)㊁(b)所示㊂从图7(a)㊁(b)可以看出,在没有光照条件下未检测出两种自由基的信号㊂光照时间增加到10min时发生光催化反应,检测到较强的两种自由基信号,说明随光照时间增加两种自由基具有累积效应㊂光照时间延长到20min,㊃OH的信号强度持续增加,说明㊃OH的数量增加,而㊃O2-的信号强度变化不大,说明随着光照时间增加,㊃O2-的数量变化不明显,进一步证明两种自由基在K3ScF6ʒ0.5%Tm3+,20%Yb3+/CdS-3.6ʒ1的光催化反应中均有贡献,并且㊃OH起主要作用㊂120min内RhB的降解率从未加捕获剂的99.9%分别变化到加入异丙醇(捕㊀第6期帅朋飞等:K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 光催化复合材料的制备及其光催化性能研究1473㊀获㊃OH)后的44.08%和加入三乙醇胺(捕获㊃O 2-)后的71.2%,如图7(c)所示,可以判断㊃OH 在光催化过程中起主要作用㊂为了对比研究不同材料的内部电荷转移情况,进行了电化学阻抗谱测试(EIS),并绘制了Nyquist 图,结果如图7(d)所示㊂K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+和CdS 的内部电荷转移电阻都相对较大,这是因为CdS 作为半导体材料,内部产生的载流子复合较快,而K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+无光催化降解作用,内部不产生光生载流子[28]㊂不同复合比的K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS 复合材料内部电荷转移电阻呈现先减小后增大的趋势,且均小于CdS 的电荷转移电阻,说明K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+与CdS 的复合界面有助于提高CdS 光生载流子的分离效率,加速光生电荷分离以促进光催化性能㊂当复合比为3.6ʒ1时,复合材料内部电荷转移电阻最小,这也证明了此复合比下光催化性能最好的原因㊂而当复合比超过3.6ʒ1后,复合材料的阻抗逐渐增大是因为CdS 负载量逐渐减少,复合材料缺乏足够的活性位点,电荷分离效率低㊂图7㊀K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS-3.6ʒ1的DMPO-㊃OH 谱图(a)㊁DMPO-㊃O 2-谱图(b),加入捕获剂异丙醇㊁三乙醇胺的降解率对比图(c);(d)K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+㊁CdS 和不同复合比的光催化复合材料的电化学阻抗谱Fig.7㊀DMPO-㊃OH spectra (a),DMPO-㊃O 2-spectra (b),comparative chart of degradation rates after the addition of the isopropyl alcohol and triethanolamine (c)of K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS-3.6ʒ1;(d)electrochemical impedance spectra of K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+,CdS and photocatalytic composites with different mass composition ratios 复合光催化材料K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS 降解RhB 可能的机理如图8所示㊂K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+在980nm 近红外光激发下,敏化剂Yb 3+的2F 7/2能级上的电子吸收红外光能量跃迁至2F 5/2能级,吸收能量的光子发生2F 5/2ң2F 7/2跃迁返回到基态,同时将能量传递给Tm 3+㊂Tm 3+吸收该部分能量通过多光子叠加,使基态电子跃迁至1D 2㊁1G 4能级,然后电子发生1D 2ң3F 4㊁1G 4ң3H 6跃迁以及无辐射跃迁,产生上转换蓝光发射,发出波长为480㊁492nm 的蓝光并作用于CdS㊂负载在K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+表面的CdS 受到上转换蓝光发射的刺激后,价带(VB)电子跃迁到导带(CB),形成光生电子,在VB 产生光生空穴(h +),光生电子聚集在CdS 的表面与溶液中的O 2反应生成超氧自由基(㊃O 2-),空穴与溶液中的水反应生成羟基自由基(㊃OH),他们均有较强的氧化能力,使RhB 共轭分子开环从而达到降解有机物的目的[29-30]㊂1474㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷此外,K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+与CdS 的复合界面还有助于提高CdS 光生载流子的分离效率,可以加速电荷分离,促进光催化作用㊂图8㊀K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS 光催化复合材料的光催化机理图Fig.8㊀Photocatalytic mechanism of K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+/CdS photocatalytic composites 3㊀结㊀㊀论本文采用高温固相反应和高能球磨法制备了一系列CdS 复合K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+的光催化复合材料,并采用X 射线粉末衍射㊁场发射扫描电镜分析荧光光谱和紫外-可见漫反射吸收光谱等对其成分㊁结构和性能进行系统表征㊂光催化复合材料的上转换发射光谱㊁阻抗以及光催化性能的测试结果表明,光催化复合材料的最佳复合比例为3.6ʒ1,CdS 与K 3ScF 6ʒ0.5%Tm 3+,20%Yb 3+之间存在光能转移与吸收,同时复合材料界面有助于提高CdS 光生载流子的分离效率,加速光生电荷分离以促进光催化性能㊂光催化过程中,㊃OH 与㊃O 2-均参与了对RhB 的降解,并且㊃OH 起主要作用㊂所有结果表明K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 是一种可红外光驱动的光催化复合材料,K 3ScF 6ʒTm 3+,Yb 3+/CdS 光催化复合材料拓宽了CdS 的光响应范围,提高了CdS 对太阳能的利用率㊂参考文献[1]㊀黄慧宁.稀土掺杂氧化物半导体的上转换㊁光催化及协同性能研究[D].济南:山东大学,2019.HUANG H N.Study on upconversion,photocatalysis and synergistic properties of rare earth doped oxide semiconductors[D].Jinan:Shandong University,2019(in Chinese).[2]㊀刘云庆,于晓彩,吴云英,等.紫外可见上转换剂/TiO 2复合光催化剂在海洋石油污染处理中的应用[J].大连海洋大学学报,2014,29(4):420-424.LIU Y Q,YU X C,WU Y Y,et al.Application of UV-vis conversion agent /TiO 2composite photocatalyst in marine oil pollution treatment[J].Journal of Dalian Fisheries University,2014,29(4):420-424.(in Chinese)[3]㊀刘丽忠.铋基光催化剂的制备及其光催化性能研究[D].淮北:淮北师范大学,2022.LIU L Z.Preparation and photocatalytic properties of bismuth-based photocatalyst [D ].Huaibei:Huaibei Normal University,2022(inChinese).[4]㊀TONG H,OUYANG S,Bi Y,et al.ChemInform abstract:nano-photocatalytic materials:and challenges [J].Advanced Materials,2012,43:229-251.[5]㊀林培宾.NiS-PdS /CdS 复合光催化剂合成及其光解水产氢性能[D].上海:上海交通大学,2013.LIN P B.Synthesis of NiS-PdS /CdS composite photocatalyst and its photocatalytic properties for hydrogen production 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光催化材料的原理与应用
光催化材料的原理与应用光催化材料是一种新型的光电催化材料,具有很高的光照响应性和化学稳定性,在环境治理、光催化水解制氢、太阳能电池等方面都有广泛应用。
本文主要介绍光催化材料的原理与应用。
一、光催化材料的原理光催化材料是一个由光催化剂和催化材料组成的复合材料。
光催化剂负责吸收光子,形成带电子-空穴对,光生载流子,而催化材料则可以将这些光生载流子转移到反应物表面,从而催化光化学反应发生。
光催化剂通常为半导体材料,如TiO2、ZnO、Cu2O 和Fe2O3等。
其中,TiO2是最常见的光催化剂,具有化学惰性、生物相容性和高光催化活性等特性。
它的光催化机理主要有以下两种:1. 光生电池机理当TiO2暴露在光线下时,光子会将其激发,从而形成空穴和电子。
这两个载流子会被各自前往TiO2表面的OH-离子和H+离子表面反应,释放出具有强氧化能力的自由基,进而催化有害污染物降解。
2. 氧化还原机理TiO2表面的电子可以被污染物氧化还原,进而发生光催化反应。
光催化反应最重要的影响参数是光照强度和催化剂质量。
通过调节催化剂的光吸收能力和光照强度,可以优化反应条件,提高反应速率和光催化效率。
二、光催化材料的应用场景在环境治理方面,光催化材料可以降解污染物,例如有机物、重金属离子和NOx等。
光催化材料以其绿色、无害、对环境友好而受到广泛关注。
光催化材料被应用于水处理、空气净化、化工脱臭、医疗材料、食品保鲜、应急救援等领域。
1. 光催化水处理光催化技术可以直接将有毒有害的物质转化为无害物质,如将污染物转化为CO2和水,同时可以杀灭水中的细菌和病毒等微生物。
光催化水处理可以减少对人民健康和环境的损害,适用于环保和可持续发展。
2. 光催化氢氧化在光催化氢氧化制氢的过程中,使用太阳能为光源,利用光催化材料催化水分子分解成氢气和氧气。
它是一种分子分解方法,因此不会产生一些传统方法中存在的污染物。
3. 太阳能电池光催化材料在太阳能电池中被用作二极区,可以吸收太阳光,产生光电效应。
《g-C3N4基复合材料的合成及其光催化降解有机污染物性能研究》
《g-C3N4基复合材料的合成及其光催化降解有机污染物性能研究》摘要本篇研究旨在探究g-C3N4基复合材料的合成及其在光催化降解有机污染物方面的性能。
通过合成不同种类的g-C3N4基复合材料,本文将探讨其结构特性,以及在光催化降解过程中所表现出的性能。
实验结果表明,g-C3N4基复合材料具有良好的光催化性能,可有效降解有机污染物。
一、引言随着工业化的快速发展,有机污染物的排放已成为一个全球性的环境问题。
光催化技术作为一种环保、高效的处理方法,近年来备受关注。
g-C3N4作为一种新型的光催化材料,因其优异的可见光响应、良好的化学稳定性和制备简单等特点,受到了广泛关注。
然而,g-C3N4的光催化性能仍需进一步提高,以满足实际应用的需求。
因此,本研究旨在通过合成g-C3N4基复合材料,提高其光催化性能,并探究其在光催化降解有机污染物方面的应用。
二、g-C3N4基复合材料的合成1. 材料选择与制备本研究所采用的g-C3N4基复合材料主要包含g-C3N4与不同种类的催化剂或助剂进行复合。
具体制备过程包括前驱体的选择、热处理条件、催化剂或助剂的掺杂等步骤。
详细介绍了各步骤的参数设置及实验过程。
2. 结构表征通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段,对合成的g-C3N4基复合材料进行结构表征。
分析了材料的晶型、形貌、粒径等参数,为后续的性能研究提供了基础。
三、光催化降解有机污染物性能研究1. 实验方法选择常见的有机污染物(如染料、农药等)作为研究对象,通过模拟太阳光照射,评价g-C3N4基复合材料的光催化性能。
实验过程中,详细记录了实验条件、操作步骤及数据记录方法。
2. 结果与讨论(1)光催化降解效率:在模拟太阳光照射下,g-C3N4基复合材料对有机污染物的降解效率明显高于纯g-C3N4。
通过对比不同复合材料的光催化性能,发现某些复合材料具有更高的光催化活性。
此外,还探讨了复合材料中各组分的比例对光催化性能的影响。
光催化 复合材料与异质结的区别
光催化复合材料与异质结的区别下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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larger specific surface area
more active adsorption sites
J. Phys. Chem. C 2009(113), Wenzhong Wang et al.
Efficient Visible Light-Induced Photocatalytic Degradation of Contaminant by Spindle-like PANI/BiVO4
Intensify the visible light absorption for conducting polymers/TiO2
Use TiO2 with large specific surface area and small crystallite size Increase the optical path length of photons in photocatalyst
P25
PANI/TiO2
are added to
sonicate 30 minrecursor
Dip-coating dry at 10 ◦C for 12 h
films
stir 24 h
Vis(λ>450nm)
UV(λ=254nm)
electrochemical impedance spectroscopy(EIS) Nynquist plots, bias potential is 1.0 V
P25
filter are added to
0.45 g/L PANI+THF
wash
sonicate 30 min stir 24 h
suspension
precipitate
PANI/TiO2
dry at 80 ◦C for 12 h
Visble light: When the ratio got to 3:100, the as-prepared photocatalyst had an optimal photocatalytic activity that could degrade MB by 88% in 5 h and RhB by 97% in 100 min. UV: at the ratio of 3:100, the PANI/ TiO2 samples exhibited the best value of photodegradation of MB by 99.6% in 60 min and RhB 96.5% in 30 min.
Vis(λ>450nm)
UV(λ=254nm)
EDTA (holes scavenger)
t-BuOH (radicals scavenger)
Applied Catalysis B: Environmental 2011 (102), Quan Xie et al.
Remarkable improvement of visible light photocatalysis with PANI modified core–shell mesoporous TiO2 microspheres
PANI
PANI/0.1 wt.% ZnO
PANI/0.25 wt.% ZnO
PANI/0.5 wt.% ZnO
Conclusion
high absorption coefficients in the visible light range(π-π* transition)
efficient carrier-transfer property more valuable in practice for ease of commercial-scale production high stability and does not photocorrode during the photocatalytic oxidation of the pollutant molecules
The radius of the arc on the EIS Nynquist plot reflects the reaction rate occurring at thesurface of electrode.
Oxidative Species and Photocatalytic Mechanisms
PANI modified core–shell mesoporous TiO2 hydrothermal method and chemisorption approach
Characterization: SEM&TEM, XRD, FTIR, Nitrogen adsorption, DRS Photocatalytic activity: 25mg Cat., visible light ( λ> 400 nm) RhB (50 mL, 10mg/L) or 4-CP (50 mL, 10mg/L)
Ref. system Preparation Illumination wavelength visible light ( λ> 400 nm) Evaluation of PC activity 10 mg/L RhB 10 mg/L 4-CP
[1] [2] [3] [4]
PANI/TiO2 PANI/TiO2–Fe3+ PANI/CdS PANI/BiVO4
light harvest efficiency
core–shell mesoporous structure
separation efficiency of photogenerated charges
the heterojunction between TiO2 and PANI
the interfacial reaction process
PANI 复合光催化剂研究进展
2011-3-12
Background
Metal ion & non-metal doping chemisorption noble metal deposition in situ polymerization narrow band-gap semiconductors coupling dye sensitization conducting polymers: polyaniline, polythiophene, Polypyrrol
chemisorption in situ polymerization chemisorption chemisorption
UV light (λ = 253.7 nm) 20 mg.L-1 MO & Sunlight visible light (λ > 450 nm) visible light (λ > 420 nm) Visible light 20 mg.L-1 MB 10 mg/L RhB 1 × 10-5 ~1 × 10-4 M phenol 10 mg.L-1 MB
Spindle-like 0.5% PANI/BiVO4 sample
Photocatalytic degradation of phenol with 0.5% PANI/BiVO4 under visible-light by different amounts of H2O2
λ>420nm
Colloid Polym Sci 2011(289), Hyung-Shik Shin et al. An effective nanocomposite of polyaniline and ZnO: preparation, characterizations, and its photocatalytic activity in situ polymerization of aniline monomer with ZnO nanomaterials
[5]
PANI/ZnO
in situ polymerization
Environ. Sci. Technol. 2008(42), Yongfa Zhu et al.
Dramatic Visible Photocatalytic Degradation Performances Due to Synergetic Effect of TiO2 with PANI
It is expected that the combination of photocatalyst and PANI seems to be ideal for enhancing the photoactivity under visible light. 工作计划:利用化学吸附法制备PANI/TiO2-NTs复合光催化剂
RhB
4-CP
Discussion on photocatalytic mechanism of PANI/M-TiO2 photocatalytic activity was mainly governed by three properties:
more PANI because of the large specific surface area facilitate the propagation of light and increase the optical path length in photocatalyst