国家自然科学基金(51068016)
- 作品数：8 被引量：43H指数：5
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- TiO_2/PS/Fe_3O_4光催化剂的低温制备及其光催化和磁回收性能被引量：5
- 2012年
- 以聚苯乙烯(PS)包覆油酸修饰过的纳米Fe3O4为磁核,在低温(90℃)、中性(pH=7左右)条件下,制备了以PS为惰性隔离层的磁载TiO2光催化剂.用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的物相组成、形貌、表面性质、磁学性质进行了表征.以苯酚为模拟污染物,考察了其光催化活性,以自制的磁回收装置,考察其回收特性.结果表明,低温制备的TiO2为锐钛矿结构,平均粒径为2～5 nm,催化剂TiO2/PS/Fe3O4[其中物质的量比为n(TiO2)∶n(St)∶n(Fe3O4)=60∶2.5∶1]具有结构完整的壳/壳/核结构,TiO2在PS/Fe3O4表面负载牢固;光催化降解苯酚遵循一级反应动力学方程,TiO2/PS/Fe3O4[n(TiO2)∶n(St)∶n(Fe3O4)=60∶2.5∶1]的反应速率常数K=0.025 8,与纯TiO2的活性接近(K=0.026 2);循环使用5次后,反应速率常数仅降低0.003 4.所制催化剂具有较强的磁感应强度,平均回收率可达到92%以上.该低温水解法制备的磁载TiO2光催化剂具有良好的应用前景.
- 王雪姣任学昌念娟妮肖举强王刚常青
- 关键词：二氧化钛光催化活性
- TiO2/pg-C3N4复合催化剂的制备及光催化性能被引量：13
- 2019年
- 通过简单的超声剥离分散和水热法,成功制得了具有多孔结构的TiO2/pg-C3N4复合催化剂.利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS和PL对样品的形貌、结构及光学性能进行了表征.在模拟太阳光照射下,以RhB和MO为模拟污染物考察了TiO2/pg-C3N4的光催化性能.结果表明:当TiO2占Pg-C3N4的质量分数为5%时,制得的TiO2/pg-C3N4(5:100)复合催化剂具有最优的光催化性能.TiO2/pg-C3N4(5:100)对RhB的光催化降解途径为O2·-和h+使整个共轭发色团结构发生裂解.TiO2/pg-C3N4(5:100)光催化性能的提高一方面是由于多孔结构增加了光催化反应的活性位点;另一方面是由于TiO2与pg-C3N4之间形成了Z型异质结,与传统的Ⅱ型异质结相比,该复合催化剂不仅使光生载流子分离效率提高,同时保留了pg-C3N4导带电子的强还原性和TiO2价带空穴的强氧化性.
- 郭梅任学昌王建钊康赟孟悦
- 关键词：异质结光催化
- TiO_2/PANI/Fe_3O_4的低温水热法制备及其光催化活性与磁回收性能被引量：6
- 2013年
- 以原位化学氧化法在Fe3O4粒子表面负载了聚苯胺(PANI),制得了磁性微球PF(PANI/Fe3O4),并以PF为载体用低温水热法(170℃)在其表面负载了TiO2,最终得到壳/壳/核结构的复合光催化剂TPF[(nTiO2∶nPANI∶nFe3O4)=77∶6∶1].用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对样品物相组成、形貌、表面性质、磁学性质进行了表征和分析.以25 mg·L-1的苯酚为模拟污染物考察其催化活性,以自制的磁回收装置考察磁回收率.结果表明,TiO2粒径在5—8 nm之间,具有锐钛矿和金红石混晶结构;PANI负载在磁核Fe3O4表面可降低磁粒子的团聚作用,使TiO2能更均匀地负载在PANI/Fe3O4表面;复合催化剂TPF具有良好的壳/壳/核结构和超顺磁性,其磁感应强度为4.93 emu·g-1;TPF对苯酚的光催化降解符合伪一级反应动力学,其中纯TiO2、P25和TPF反应速率常数K值分别为0.04381、0.04196、0.02292,TPF循环使用5次和10次之后K值为0.01978、0.01896,活性略有降低,循环使用平均回收率可达92.03%.该法制备的磁载光催化剂TPF具有优良的催化活性和磁回收性能,具有良好的应用前景.
- 任学昌马学琴任晓亮王拯刘鹏宇常青
- 关键词：TIO2PANI水热法催化活性
- TiO_2/PPY/Fe_3O_4的水热法制备及其光催化与磁回收性能被引量：9
- 2012年
- 以化学氧化法制备的聚吡咯（PPY）包覆Fe3O4复合材料为磁核,用水热反应法（170℃,pH=7±0.2）在其表面负载了纳米Ti02,制成壳/壳/核结构的磁载二氧化钛光催化剂.并用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外分光光度计（FT-IR）、振动样品磁强计（VSM）、Zeta电位仪对催化剂的物相组成、形貌、表面性质、磁学性质以及磁核的表面电位进行了表征分析.以初始浓度为25mg/L的苯酚溶液为模拟污染物,对其进行光催化降解以考察其催化活性;并以自制的磁回收装置考察其磁回收率.结果表明,所制备的Ti02粒径在4~7nm,具有混晶结构,其中锐钛矿占95.2%,金红石占4.8%;PPY对Ti02在磁核表面的负载具有促进作用,TiO2在PPY/Fe3O4表面负载牢固;催化剂TPF（nTiO2：n PPY：nFe3O4=30：2.1：1）具有良好的壳/壳/核结构,其磁感应强度为40emu/g,具有超顺磁性;所制备的催化剂光催化降解苯酚符合假一级反应动力学方程,其中纯TiO2、P25、TPF反应速率常数K值分别为0.0279、0.0264、0.0252,TPF循环使用5次后K值为0.020,催化活性略有降低,循环使用平均回收率可达到90.35%.该法制备的磁载Ti02光催化剂具有优良的催化活性和磁回收性能,具有良好的应用前景.
- 任学昌念娟妮王雪姣王拯刘鹏宇常青
- 关键词：聚吡咯水热法
- 低温种子聚合法制备磁载纳米TiO2光催化剂及其对苯酚的光催化降解被引量：7
- 2011年
- 通过种子聚合法,以聚乙烯亚胺(PEI)处理过的纳米Fe3O4为磁核,在低温(95℃)、中性(pH=7左右)条件下,制备了一种磁载TiO2光催化剂.利用Zeta电位仪、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)测试方法对磁核的表面电位、催化剂的形貌、物相组成、表面性质、磁学性质进行了表征.用初始浓度为25mg.L-1的苯酚溶液为模拟污染物,以其90min的光催化降解率评价催化剂的活性.结果表明,PEI对TiO2在磁核表面的结晶有非常明显的促进作用,通过PEI改性后催化剂具有较厚致密的TiO2外壳层;所制催化剂具有超顺磁性,平均回收率可达到90%以上;催化剂TiO2/PEI/Fe3O4(nFe3O4∶nTiO2=1∶64)降解率最高可达95.4%,与P25的活性接近(降解率为96.7%),在循环使用5次后,催化活性仅降低3.1%,该法制备的磁载TiO2光催化剂具有良好的应用前景.
- 任学昌于学华刘宏飞常青张国珍武福平孙三祥何春生
- 关键词：光催化活性包覆
- 光助纳米铁还原Cr(Ⅵ)的研究被引量：3
- 2014年
- 采用液相还原法制备了纳米铁,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对其晶体结构、形貌特征进行了表征.以Cr(Ⅵ)为模拟污染物,中压汞灯作为光源,考察了不同投加量、不同pH值等条件下光照对纳米铁还原Cr(Ⅵ)的影响.结果表明:制备的纳米铁具有很高的反应活性,粒径约为7.6nm,呈球形,可在空气中自燃.在25℃、Cr(Ⅵ)浓度为20mg/L、pH=7±0.5,加入0.1g的纳米铁,光照60min后Cr(Ⅵ)的还原率达到62.3%,而无光照时Cr(Ⅵ)的还原率仅为27.6%,说明光照对Cr(Ⅵ)的还原具有明显的促进作用.当纳米铁投加量较大时,纳米铁对Cr(Ⅵ)的还原速率大于光照对其产生的影响.反应液pH值对Cr(Ⅵ)还原速率的影响较光照对其产生的影响显著.在紫外光的照射下,纳米铁中电荷可能在诱导下作受迫振荡,与吸附分子发生电荷传递是光照促进纳米铁还原Cr(Ⅵ)的主要原因.
- 任学昌徐丽凤杜翠珍王拯刘鹏宇常青
- 关键词：纳米铁光照CR(VI)
- 纳米ZnO的一步法制备及其光催化性能
- 2019年
- 以乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]为前驱体,在不同温度下,采用一步热解法合成纳米氧化锌(ZnO),并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)等进行表征.以亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)等为模拟污染物,以考察ZnO的紫外光催化性能.结果表明:制备温度对纳米ZnO光催化性能影响显著,550℃热解温度下制备的纳米ZnO光催化活性最佳,光照40min后,三种模拟污染物降解率均能达到100%.
- 万建新任学昌张湘茗陈作雁付宁牛学文
- 关键词：光催化亚甲基蓝罗丹明B甲基橙
- TiO2/PTh/Fe3O4催化剂制备及光催化与磁回收性能被引量：1
- 2014年
- 以聚噻吩磁性微珠PTh/Fe3O4(PF)为载体,采用低温水热法(170℃,pH=7±0.2)在其表面负载TiO2,制备了壳/壳/核结构的磁载光催化剂TiO2/PTh/Fe3O4(TPTF)。用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的形貌、物相组成、表面性质、磁学性质进行了表征。以苯酚为模拟污染物,评价其光催化活性;通过自制的磁回收装置,考察其磁回收特性。结果表明,TiO2晶粒大小在4~6 nm之间,具有混晶结构(锐钛矿型占93.6%,金红石型占6.4%);当nTiO2∶n噻吩单体∶nFe3O4=75∶2.5∶1时,TPTF的催化活性最佳;P25、纯TiO2、TPTF(nTiO2∶n噻吩单体:nFe3O4=75∶2.5∶1)和TiO2/Fe3O4(TF)光催化降解苯酚的速率常数分别是0.0371、0.0302、0.0253和0.0106 min-1;TPTF循环使用5次,其反应速率常数、饱和磁化强度以及磁回收率为0.0205 min-1、1.59emu/g和89.3%,比第1次的0.0253 min-1、1.85 emu/g和94.7%略有降低。
- 任学昌任晓亮马学琴肖举强王刚常青
- 关键词：聚噻吩光催化活性
