中国矿业大学材料与物理学院，江苏 徐州 221116
采用等离子喷涂-化学气相沉积法制备Bi2O3薄膜，并研究了沉积温度和热处理温度对于Bi2O3薄膜形貌和成分的影响。用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、高分辨率透射电子显微镜对该薄膜形貌和成分进行了表征，通过紫外-可见光漫反射光谱仪研究了不同热处理温度下α/β-Bi2O3禁带宽度的变化。结果表明：沉积温度和热处理温度影响Bi2O3薄膜的微观形貌，同时影响α和β两相的相比例，但沉积温度的影响显著大于热处理温度；随着热处理温度升高，β相转化为α相的比例越来越高，α-Bi2O3和β-Bi2O3的禁带宽度都有所增加；最后，通过对甲基橙和双酚A的降解证明了Bi2O3薄膜具有良好的光催化降解性能。
氧化铋 薄膜 等离子喷涂 化学气相沉积 光催化降解 bismuth trioxide film plasma spraying chemical vapor deposition photocatalytic degradation
通过热剥离(空气、氢气), 超声剥离及硼氢化钠化学剥离的方式对体相石墨型氮化碳进行处理, 制备了不同性能的薄层氮化碳。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、Fourier变换红外光谱、固体紫外可见漫反射谱、氮气物理吸附等仪器对所制样品的结构和性能进行了表征, 并考察了样品对水相有机污染物的光催化降解性能。结果表明: 剥离方式对氮化碳的物化和光催化性能有较大的影响, 在空气中剥离的氮化碳(g-CN_A)表现出最佳的光催化性能, 40 min时对盐酸四环素(TC)的降解率高达99.87%, 且4次循环使用后仍具有良好的循环稳定性。捕获剂探究反应机理实验结果表明, 超氧自由基(·O2-)是该反应的主要活性物种。
石墨型氮化碳 剥离方式 光催化降解 盐酸四环素 反应机理 graphitic carbon nitride exfoliation method photocatalytic degradation tetracycline hydrochloride reaction mechanism
安徽省污染物敏感材料与环境修复重点实验室, 淮北师范大学, 安徽 淮北 235000
通过简单水热法合成了SnNb2O6, 并用沉淀法构建了Ag 表面等离子共振增强的梯型SnNb2O6/Ag3PO4异质结, 通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见光漫反射光谱仪和光致发光光谱仪对样品进行了表征。通过降解次甲基蓝来研究SnNb2O6、Ag3PO4和SnNb2O6/Ag3PO4复合材料的光催化活性。结果表明: SnNb2O6/Ag3PO4比SnNb2O6和Ag3PO4表现出更高的降解能力, SnNb2O6/Ag3PO4的准一级速率常数(Kapp)为0.313 min-1, 分别是SnNb2O6和Ag3PO4的13.1倍和4.8倍。这是由于Ag表面等离子共振增强的梯型SnNb2O6/Ag3PO4异质结方案可以加速电子空穴对的分离, 从而提高整个系统的氧化还原反应能力。
梯型异质结 表面等离子共振 光催化降解 载流子分离 step -scheme surface plasmon resonance photocatalytic degradation carrier separation
太原理工大学化学工程与技术学院，太原 030024
BixOyBrz光催化剂在有机药物废水处理领域有着非常广阔的潜在应用价值，但光生电子-空穴对的快速复合限制了其应用。本文选用具有优良电子传递性能的Ti3C2作为助催化剂，首先利用Ti3C2表面丰富的Ti空位缺陷和高还原能力，制备了Ti3C2-Ru助催化剂，接着利用Ti3C2表面官能团与Bi3+的离子键合力实现了Bi4O5Br2在Ti3C2-Ru表面的原位生长，得到Bi4O5Br2/Ti3C2-Ru复合光催化剂，从而实现了电子由Bi4O5Br2到Ti3C2再到反应活性位点Ru的定向传递，最终使催化剂具有较高的光生载流子分离率和较低的界面电荷转移阻力，有效抑制了光生电子-空穴对的复合。同时以磺胺甲噁唑(SMX)为模拟药物污染物进行了光催化性能测试，结果表明所制备的Bi4O5Br2/Ti3C2-Ru复合光催化剂展示出了优异的光催化降解SMX性能，在可见光下照射75 min，SMX的降解率达到95.1%，相较于纯的Bi4O5Br2和Bi4O5Br2/Ti3C2催化剂，其降解率分别提升了36.9个百分点和25.3个百分点。最后基于自由基捕获实验和催化剂能带结构分析提出了所制催化剂的降解机理。研究结果可为构建具有药物废水净化功能的光催化剂提供设计思路。
复合光催化剂 磺胺甲噁唑 电子-空穴-分离效率 电子定向转移 光催化降解 Bi4O5Br2/Ti3C2-Ru Bi4O5Br2/Ti3C2-Ru composite photocatalyst sulfamethoxazole separation efficiency of electron-hole pair electron directional transfer photocatalytic degradation
渤海大学化学与材料工程学院，辽宁省全谱太阳能电池转光材料专业技术创新中心，锦州 121013
本文在水热条件下合成了一例同多钼酸阴离子［δ-Mo8O26］4-基配合物［Co(bipbc)(δ-Mo8O26)0.5(H2O)3］ (bipbc=4，4-双［(4-羧基吡啶)甲基］联苯)，其为一维链状结构，包含环型双核钴配合物［Co2(bipbc)2］4+和［δ-Mo8O26］4-簇。该配合物结晶于单斜晶系，P21/n空间群，a=1.147 9(8) nm，b=1.440 9(11) nm，c=2.082 9(16) nm，β=93.469(2)°，V=3.438 8(4) nm3，Z=4，Mr=1 129.18，F(000)=2 204，μ=1.979 mm-1，Dc=2.181 mg·m-3，S=1.019，R1=0.056 2，wR2=0.137 7。光催化性质研究表明，在可见光、近红外光和全光谱的光照条件下，标题配合物对龙胆紫(GV)和亚甲基蓝(MB)的降解，表现出一定的光催化活性。
多金属氧酸盐 水热合成 吡啶鎓盐配体 钴配合物 有机染料 光催化降解 polyoxometalate hydrothermal synthesis pyridinium ligand cobalt complex organic dye photocatalytic degradation
以Ni3［Ge2O5］(OH)4为载体, 氟钛酸铵为原料, 采用水热辅助液相沉积法制备了纳米TiO2/ Ni3［Ge2O5］(OH)4复合材料。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱分析(RM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等表征手段对样品的物相组成、结构特性及微观形貌做了检测分析, 并且探究了不同二氧化钛负载量对纳米TiO2/Ni3［Ge2O5］(OH)4复合材料光降解亚甲基蓝能力的影响规律。结果表明, 实验实现了纳米TiO2与Ni3［Ge2O5］(OH)4的紧密复合与有效分散, TiO2为锐钛矿型结构, 平均粒径20 nm。该复合材料能够有效抑制光生载流子的复合, 改善材料的吸附性能, 提高材料的光催化效率。当复合材料中TiO2与Ni3［Ge2O5］(OH)4的摩尔比为3.1∶1时, 材料对亚甲基蓝的光催化效率最高, 90 min亚甲基蓝的光降解率为99.81％。
复合材料 光催化降解 有机污染物 亚甲基蓝 TiO2 TiO2 Ni3［Ge2O5］(OH)4 Ni3［Ge2O5］(OH)4 composite material photocatalytic degradation organic pollutant methylene blue
中国石油大学(华东) 化学工程学院, 重质油国家重点实验室, 青岛 266580
光催化降解技术能够高效去除废水中的有机污染物, 具有广阔的应用前景。本研究以海藻为碳源, 采用微波水热法制备海藻基碳量子点(CDs), 并进一步合成CDs-Cu-TiO2复合材料作为可见光催化剂用于污染物降解。结果表明, 复合材料中CDs、Cu2+与TiO2紧密结合在一起, 可见光区吸收明显增强, 荧光发射效率降低。CDs与Cu2+的引入产生协同效应, 使复合材料的禁带宽度降低到2.35 eV, 并有效抑制了电子-空穴的复合。以罗丹明B为污染物模型的光催化性能实验显示, 海藻基CDs-Cu-TiO2复合材料在可见光照射下降解RhB的一级反应速率常数能够达到纯TiO2纳米颗粒的6.4倍, 150 min降解率接近100%, 是TiO2纳米颗粒的2倍。
1 重庆工商大学环境与资源学院，重庆 400067
2 催化与环境新材料重庆市重点实验室，重庆 400067
采用简单的共沉淀法制备了新型ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见-漫反射吸收光谱(UV-Vis)、N2吸附脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对样品的结构、形貌和光吸收性质进行了表征，并以甲苯为目标污染物对其光催化性能进行评价。结果表明，与纯相SrSn(OH)6和ZnSn(OH)6相比，复合材料ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6的紫外光吸收能力显著增强，光生载流子的复合效率降低，进而增强了其光催化降解甲苯的效率。复合样品ZSH/SSH-10摩尔比为10%对甲苯的降解率达到58%，是SrSn(OH)6单体的1.35倍。循环使用5次后，ZSH/SSH-10的降解率仍保持51%以上，说明该催化剂具有良好的循环稳定性。
共沉淀法 光催化降解 甲苯 挥发性有机化合物 异质结 ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6 ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6 co-precipitation method photocatalytic degradation toluene VOC heterojunction
