导读:本文包含了光催化活性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光催化,催化剂,异质,活性,氮化,石墨,相异。
光催化活性论文文献综述
卫毅梅,柏杨巍,刘丹妮,郭东衡,徐林辉[1](2019)在《纳米TiO_2表面晶相结构转化及其光催化活性研究》一文中研究指出催化剂的表面结构对于调控其催化活性具有重要的作用。采用高温煅烧的方法诱导锐钛相纳米TiO_2发生金红石相转变,对其光催化活性和金红石相含量分析发现,仅少量的金红石相生成可显着提高纳米TiO_2光催化活性,同时明显改变催化体系中不同自由基的相对含量。·OH的生成浓度仅有稍微增加,而O_2·~-的浓度从0. 233μM/h迅速增加到0. 501μM/h,说明煅烧过程诱导纳米TiO_2的表面结构发生显着改变,金红石相TiO_2优先在纳米TiO_2颗粒表面区域生成。通过与模型金红石相/锐钛相纳米TiO_2表面异质结构对比,进一步验证了表面晶相异质结构可显着提高纳米TiO_2催化活性。(本文来源于《现代化工》期刊2019年12期)
郝强,谢赐桉,黄永明,陈代梅,刘轶文[2](2020)在《利用硫化铋纳米颗粒增强类石墨相氮化碳的光生载流子分离效率和光催化活性(英文)》一文中研究指出二氧化钛,氧化锌,磷酸铋等传统的紫外光响应光催化剂虽然具有良好的光催化性能,但是对太阳能利用率很低(紫外光只占太阳光能量的4%左右).近年来,类石墨相氮化碳(g-C3N4)受到了广泛的关注.g-C3N4的带隙约2.7 eV,它只能吸收460nm以下的光,对太阳能的利用率依然比较低.构筑异质结是一种有效的提高光催化活性的方法.BiOCl/g-C_3N_4,TiO_2/g-C_3N_4, Bi_2MoO_6/g-C_3N_4, Al_2O_3/g-C_3N_4, Ag_3PO_4/g-C3_N_4等异质结光催化剂曾被广泛的报道.硫化铋是属于正交晶系的窄带隙半导体,它的带隙约1.3–1.7 e V.由于其独特的电子结构和光学特性,硫化铋在光催化,光检测器和医药成像等领域有着广泛的应用.另外,硫化铋还具有优异的光热转换性能,在光热癌症治疗领域有显着的效果.微波辅助法,水热法,惰性气体下高温煅烧法等都曾被用来合成g-C_3N_4/Bi_2S_3异质结光催化剂.不同的文献也提出了不同的催化机理.如何使用更简单环保的方法来合成g-C_3N_4/Bi_2S_3异质结光催化剂?电子和空穴的转移路径是怎样的?本文利用简单的低温方法合成了硫化铋,利用超声法得到了g-C_3N_4/Bi_2S_3异质结光催化剂,分析了其微观形貌,结构,并探讨了光催化的反应机理和提高光催化性能的因素.X射线衍射,傅里叶变换红外光谱, X射线光电子能谱和透射电子显微镜的结果表明,硫化铋纳米颗粒被成功地引入到g-C3N4中.使用亚甲基蓝为分子探针研究了所制材料在模拟太阳光下的光催化活性.结果发现, CN-BiS-2表现出最佳的光催化活性,是g-C_3N_4的2.05倍,是Bi_2S_3的4.42倍.利用液相色谱二级质谱联用分析了亚甲基蓝的降解路径.硫化铋的引入拓展了复合材料的吸收边,使其向可见光区红移,且在整个可见光区的光吸收能力都有明显的增强.光电流的增强和交流阻抗谱圆弧半径的减小,表明光生载流子的迁移与分离速率得到了增强.自由基捕获试验表明,最主要的活性物种是光生空穴,次之是羟基自由基和超氧自由基.在CN-Bi S-2样品中羟基自由基和超氧自由基的电子顺磁共振信号都比g-C_3N_4有明显的增强,表明复合样品中能够产生更多的羟基自由基和超氧自由基.基于光电流,交流阻抗,荧光光谱,自由基捕获和电子顺磁共振的结果,我们提出了高能电子由硫化铋转移到g-C_3N_4,同时空穴由g-C_3N_4转移到硫化铋的电子空穴转移机制.此外,红外热成像的结果表明, g-C_3N_4/Bi_2S_3异质结材料具有更强的光热转换能力,从而有利于加速光生载流子分离.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2020年02期)
柴波,闫俊涛,范国枝,宋光森,王春蕾[3](2020)在《新颖CdMoO_4/g-C_3N_4复合材料的制备及其可见光增强的电荷分离和光催化活性(英文)》一文中研究指出半导体光催化技术因其能够完全矿化和降解废水以及废气中的各种有机和无机污染物而受到越来越多研究者关注.尽管TiO_2作为光催化剂显示了良好的应用前景,但其只对紫外光响应,该部分能量大约仅占太阳光谱的5%,从而限制了其实际应用.因此,开发新型可见光响应光催化剂成为光催化领域的研究焦点之一.石墨相氮化碳(g-C_3N_4)作为一种光催化材料,由于具有良好的热和化学稳定性以及可见光响应而备受关注.然而,单纯的g-C_3N_4由于光生电荷载流子易复合,光催化效果并不理想.为进一步提高g-C_3N_4的光催化活性,构建g-C_3N_4基异质结复合光催化材料被认为是增强g-C_3N_4光生电子-空穴分离效率的有效方法. CdMoO_4作为一种光催化材料,与g-C_3N_4匹配的能带有利于光生电子-空穴的分离,从而提高g-C_3N_4的光催化活性.本文通过便利的原位沉淀-煅烧过程,制备了新颖的Cd MoO_4/g-C_3N_4异质复合光催化材料.复合材料的晶相构成、形貌、表面化学组分和光学特性等通过相应的分析测试手段进行表征.光催化活性通过可见光下催化降解罗丹明B水溶液来评价.结果显示,将CdMoO_4沉积在g-C_3N_4表面形成复合材料可明显提高光催化活性,且当CdMoO_4含量为4.8wt%时达到最佳的光催化活性.这种显着增强的光催化活性可能是由于Cd MoO_4/g-C_3N_4复合物能够有效地传输和分离光生电荷载流子,从而抑制了光生电子-空穴的复合.电化学阻抗、瞬态光电流和稳定荧光光谱测试结果证实,通过Cd MoO_4与g-C_3N_4复合可有效增强电荷分离效率.此外,活性物捕获实验表明,在光催化过程中空穴(h+)和超氧自由基(?O_2-)是主要活性物种.根据莫托-肖特基实验并结合紫外-可见漫反射吸收光谱,得到了单纯g-C_3N_4和CdMoO_4的能带结构,提出了形成的II型异质结有助于增强光催化活性的机理.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2020年01期)
何菲,孟爱云,程蓓,Wingkei,Ho,余家国[4](2020)在《石墨烯修饰叁氧化钨/二氧化钛S型异质结增强的光催化产氢活性(英文)》一文中研究指出太阳光驱动的光催化分解水产氢是利用太阳能解决当前能源危机和环境问题的理想策略.二氧化钛由于其稳定、环境友好和成本低等优点受到广泛研究,在光催化领域具有不可或缺的作用.然而,纯二氧化钛光催化剂具有光生电子-空穴复合率高、太阳能利用率低等缺点,使其在光催化产氢领域的应用受到限制.迄今为止,人们探索了多种改性策略来提高二氧化钛的光催化活性,如贵金属负载、金属或非金属元素掺杂、构建异质结等.通过复合两个具有合适能带排布的半导体来构建异质结可以大大提高光生载流子的分离,被认为是一种有效的解决方案.最近提出了一种新的S型异质结概念,以解释不同半导体异质界面载流子转移分离的问题.S型异质结是在传统Ⅱ型和Z型(液相Z型、全固态Z型、间接Z型、直接Z型)基础上提出的,但又扬长避短,优于传统Ⅱ型和Z型.通常, S型异质结是由功函数较小、费米能级较高的还原型半导体光催化剂和功函数较大、费米能级较低的氧化型半导体光催化剂构建而成.叁氧化钨禁带宽度较小(2.4–2.8eV),功函数较大,是典型的氧化型光催化剂,也是构建S型异质结的理想半导体光催化剂.根据S型电荷转移机制,叁氧化钨/二氧化钛复合物在光辐照下,叁氧化钨导带上相对无用的电子与二氧化钛价带上相对无用的空穴复合,二氧化钛导带上还原能力较强的电子和叁氧化钨价带上氧化能力较强的空穴得以保留,从而在异质界面上实现了氧化还原能力较强的光生电子-空穴对的分离.同时,石墨烯作为一种蜂窝状碳原子二维材料,是理想的电子受体,在异质结光催化剂中能及时转移电子.而且,石墨烯具有较好的导热性和电子迁移率,光吸收强,比表面积大,可为光催化反应提供丰富的吸附和活性位点,已经被认为是一种重要催化剂载体和光电分解水产氢的有效共催化剂.本文采用简便的一步水热法制备石墨烯修饰的叁氧化钨/二氧化钛S型异质结光催化剂.光催化产氢性能测试表明,叁氧化钨/二氧化钛/石墨烯复合材料的光催化产氢速率显着提高(245.8μmol g~(–1) h~(–1)),约为纯TiO_2的3.5倍.高分辨透射电子显微镜、拉曼光谱和X射线光电子能谱结果证明了TiO_2和WO_3纳米颗粒的紧密接触,并成功负载在还原氧化石墨烯(rGO)上.X射线光电子能谱中Ti_2p结合能的增加证实TiO_2和WO3之间强的相互作用和S型异质结的形成.此外,复合材料中的rGO大大拓展了复合物的光吸收范围(紫外-可见漫反射光谱),增强了光热转换效应,而且rGO与TiO_2之间形成肖特基结,促进了TiO_2导带电子的转移和分离.总之, WO_3和TiO_2的S型异质结与TiO_2和rGO之间的肖特基异质结的协同效应抑制了相对有用的电子和空穴的复合,有利于氧化还原能力较强的载流子的分离和进一步转移,加速了表面产氢动力学,于是增强了叁元复合光催化剂的光催化产氢活性.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2020年01期)
李阳,张岱南,冯雄汉,向全军[5](2020)在《盐酸处理制备高结晶氮化碳及其增强光催化产氢活性(英文)》一文中研究指出由于氢气燃烧具有高能量和零污染的优点,氢能一直被认为是解决环境污染和全球能源危机问题的新能源.而光催化剂可以将太阳能转化为氢能,是目前制氢最理想的方式.近年来,研究者们的目光已经转向非金属光催化剂,其中氮化碳光催化剂因其化学稳定性好、成本低和无毒性而备受关注.但是传统的利用含氮前驱体通过热聚合得到的氮化碳呈无定形或半结晶结构,导致其光催化活性很差.而熔盐法制备的结晶氮化碳(CCN)则具有优异的光催化产氢性能.但是,熔盐法得到的CCN依然没达到理想的结晶度.在本文中,我们用盐酸(HCl)洗涤处理熔盐法制备的产物,进一步提高了CCN的结晶度.结果表明,随着盐酸水溶液浓度的增加,制备样品的结晶度增大,在盐酸浓度为0.1 mol/L时,样品结晶度达到最大值.这是因为盐酸水溶液可以去除CCN末端氨基中的一些钾离子,导致聚合位点被释放,所以进一步提高了样品的结晶度.而当盐酸浓度进一步提高到0.2mol/L时,氮化碳结构因为过高的盐酸浓度被破坏,导致结晶度反而下降.以0.1 mol/L盐酸水溶液处理得到的0.1HCCN样品具有良好的光催化产氢性能,在以叁乙醇胺为牺牲剂时,其光催化产氢速率达到683.54μmolh~(–1) g~(–1),在420 nm处的量子效率为6.6%,光催化产氢速率分别是CCN和块状氮化碳的2倍和10倍.光催化活性的提高主要有两个原因:样品结晶度的提高和钾离子嵌入x HCCN样品的中间层.其中,样品结晶度的提高可以减少样品中的表面缺陷以及破坏结构中的氢键,从而增加了光生载流子的迁移,减少了电子空穴对的复合位点,这都非常有利于光催化反应的进行.而插入到x HCCN中间层的钾也促进了光生电子的转移.这是因为桥连的氮原子(N1)并不会被激发产生光生电子,因此抑制了光生电子在七嗪单元之间的迁移,而插入到x HCCN中间层的K可以增加电子的离域性,延长π共轭体系,从而促进光生电子的转移,进一步提高光催化产氢活性.本研究为熔盐法的进一步发展提供了新的思路.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2020年01期)
郭莉,张开来,张鑫,赵芳丽,赵强[6](2019)在《g-C_3N_4量子点修饰球形Bi_2WO_6及其光催化活性增强机制》一文中研究指出采用水热法制备叁维分级结构Bi_2WO_6,在此基础上采用浸渍-焙烧法将g-C_3N_4量子点成功沉积在Bi_2WO_6的表面,获得Z-型结构g-C_3N_4/Bi_2WO_6光催化剂。采用XRD,FE-SEM,TEM,UV-Vis-DRS测试手段对催化材料的组成、形貌和光吸收特性进行表征。以亚甲基蓝(MB)和对硝基苯酚(p-NPh)为模型污染物,考察g-C_3N_4量子点表面修饰对Bi_2WO_6光催化活性的影响。结果表明:所得Bi_2WO_6为叁维分级多孔结构,孔尺寸约为10nm,浸渍-焙烧法可将尺寸约5nm的g-C_3N_4量子点沉积在其二级结构纳米片表面。Z-型结构g-C_3N_4/Bi_2WO_6光催化剂的催化活性优于纯Bi_2WO_6的,且10%g-C_3N_4/Bi_2WO_6(质量分数)异质光催化剂对MB的降解表观速率常数(k_(app))分别为纯Bi_2WO_6和g-C_3N_4的4.5倍和5.8倍,对p-NPh的k_(app)分别为纯Bi_2WO_6和g-C_3N_4的2.6倍和1.6倍。O■是光催化过程中的主要活性物种。g-C_3N_4量子点与Bi_2WO_6形成异质结,有利于拓宽光响应范围的同时有效抑制了Bi_2WO_6光生电子与空穴的复合,从而提高了催化剂的活性。(本文来源于《材料工程》期刊2019年11期)
王艳芬,余海,杨浩成,左勇,张苗[7](2019)在《Ag/氧化石墨烯/TiO_2纳米棒阵列薄膜的制备及增强的光催化、SERS活性》一文中研究指出本文采用水热法在制备高度有序TiO2纳米棒阵列基础上,先后沉积GO纳米片和贵金属Ag纳米颗粒,有序构建了一种新颖的Ag和GO共修饰TiO_2纳米棒阵列(Ag/GO/TNR)薄膜,并作为光催化剂和表面增强拉曼散射(SERS)活性基底用于有机分子的降解和检测。研究表明,所制备的Ag/GO/TNR薄膜具有大的比表面积,对罗丹明6G(R6G)分子显示了高的吸附性能。同时,具有适宜含量的GO中介层能显着促进Ag和TiO_2之间的电子传递,提高复合薄膜的吸附性能、光催化活性和拉曼信号。与其它样品相比,当GO沉积时间为5 min时获得的Ag/GO/TNR薄膜作为活性基底对R6G的检测限低至1.0×10~(-12) M, EF值高达5.86×10~5,RSD值为8.71%,显示了优异的SERS活性、高的灵敏度和良好的均匀性。同时,利用Ag/GO/TNR活性基底优异的光催化活性可以有效降解吸附在表面的R6G分子,显示出良好的自清洁性能和循环稳定性。在模拟太阳光下,Ag/GO/TNR薄膜作为光催化剂对R6G的光降解k值为0.01 min~(-1),达到了TNR和Ag/TNR的3.59倍和2.3倍。这种优异的SERS性能可以被归为Ag纳米颗粒、GO中介层和TNR叁组分之间的协同效应,即大的附着面积、激发光子的相互作用及活性基底表面高密度的热点。本工作不仅制备了一种新颖的光催化剂薄膜产物,而且为构建高SERS活性、灵敏性、均匀性、自清洁性和循环稳定性的SERS活性基底提供了一条简便有效的途径,在有机分子检测领域具有潜在应用前景。(本文来源于《TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集》期刊2019-11-15)
卫少杰,陈威,高丽,毛立群[8](2019)在《柠檬酸络合法合成H_2SrTa_2O_7材料及其光催化还原CO_2活性(英文)》一文中研究指出利用柠檬酸络合法及离子交换合成质子化钙钛矿H_2SrTa_2O_7(HST)光催化材料. HST的比表面积和结晶度由焙烧温度控制调节.结果表明,当焙烧温度为1000℃时, HST同时具有较高的结晶度和大的比表面积从而具有最高的活性, CO的最大生产速率为0.25μmol·g~(-1)·h~(-1).另外,相对于H_2的析出, CO的产生更依赖于大的比表面积.该工作对制备高活性的还原CO_2光催化剂材料具有一定的指导意义.(本文来源于《化学研究》期刊2019年04期)
宗培肖,刘珊珊,李丙冬,孟宪光,沈毅[9](2019)在《六方棱柱状Ag/g-C_3N_4光催化剂的制备及光催化活性研究》一文中研究指出通过水热还原法制备了银负载的石墨碳氮化物(Ag/g-C_3N_4)光催化剂。采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和能量色散光谱仪对催化剂样品进行表征。结果表明,制备的Ag/g-C_3N_4光催化剂呈六方棱柱状,且单分散的Ag纳米粒子沉积在g-C_3N_4表面。光催化降解罗丹明B实验表明,AgNO3与g-C_3N_4质量比为0.15∶1时,Ag/g-C_3N_4光催化剂表现出最佳的降解性能,降解常数约为纯g-C_3N_4降解常数的6倍。(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年10期)
付丛志,刘喜军,王宇威[10](2019)在《Fe_3O_4@SiO_2@TiO_2-Co/rGO磁性光催化剂的合成及其光催化活性研究》一文中研究指出采用溶胶-凝胶法和水热法(HTM)合成了Fe_3O_4@SiO_2@TiO_2-Co/rGO复合纳米粒子(磁性光催化剂),通过X射线衍射、扫描电子显微镜及其能量分散光谱和UV-vis漫反射光谱对产物进行了表征分析.研究了Co掺杂量、溶液pH值、亚甲基蓝(MB)溶液初始浓度以及干扰离子(例如Cl~-、 SO_4~(2-)、 CO_3~(2-))等因素对MB降解的影响,并对磁性光催化剂的可重复使用性进行了分析.正常实验条件下(pH=7,[MB]=10 mg/L,磁性光催化剂用量=0.1 g/50 mL), 150 min内MB最大去除率达到98.24%.干扰离子影响MB降解次序为CO_3~(2-)<Cl~-<SO_4~(2-),磁性光催化剂重复使用7次MB光降解率仅下降7.07%,新型磁性光催化剂具有良好的MB降解性能和较高的重复使用性能.(本文来源于《分子催化》期刊2019年04期)
光催化活性论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
二氧化钛,氧化锌,磷酸铋等传统的紫外光响应光催化剂虽然具有良好的光催化性能,但是对太阳能利用率很低(紫外光只占太阳光能量的4%左右).近年来,类石墨相氮化碳(g-C3N4)受到了广泛的关注.g-C3N4的带隙约2.7 eV,它只能吸收460nm以下的光,对太阳能的利用率依然比较低.构筑异质结是一种有效的提高光催化活性的方法.BiOCl/g-C_3N_4,TiO_2/g-C_3N_4, Bi_2MoO_6/g-C_3N_4, Al_2O_3/g-C_3N_4, Ag_3PO_4/g-C3_N_4等异质结光催化剂曾被广泛的报道.硫化铋是属于正交晶系的窄带隙半导体,它的带隙约1.3–1.7 e V.由于其独特的电子结构和光学特性,硫化铋在光催化,光检测器和医药成像等领域有着广泛的应用.另外,硫化铋还具有优异的光热转换性能,在光热癌症治疗领域有显着的效果.微波辅助法,水热法,惰性气体下高温煅烧法等都曾被用来合成g-C_3N_4/Bi_2S_3异质结光催化剂.不同的文献也提出了不同的催化机理.如何使用更简单环保的方法来合成g-C_3N_4/Bi_2S_3异质结光催化剂?电子和空穴的转移路径是怎样的?本文利用简单的低温方法合成了硫化铋,利用超声法得到了g-C_3N_4/Bi_2S_3异质结光催化剂,分析了其微观形貌,结构,并探讨了光催化的反应机理和提高光催化性能的因素.X射线衍射,傅里叶变换红外光谱, X射线光电子能谱和透射电子显微镜的结果表明,硫化铋纳米颗粒被成功地引入到g-C3N4中.使用亚甲基蓝为分子探针研究了所制材料在模拟太阳光下的光催化活性.结果发现, CN-BiS-2表现出最佳的光催化活性,是g-C_3N_4的2.05倍,是Bi_2S_3的4.42倍.利用液相色谱二级质谱联用分析了亚甲基蓝的降解路径.硫化铋的引入拓展了复合材料的吸收边,使其向可见光区红移,且在整个可见光区的光吸收能力都有明显的增强.光电流的增强和交流阻抗谱圆弧半径的减小,表明光生载流子的迁移与分离速率得到了增强.自由基捕获试验表明,最主要的活性物种是光生空穴,次之是羟基自由基和超氧自由基.在CN-Bi S-2样品中羟基自由基和超氧自由基的电子顺磁共振信号都比g-C_3N_4有明显的增强,表明复合样品中能够产生更多的羟基自由基和超氧自由基.基于光电流,交流阻抗,荧光光谱,自由基捕获和电子顺磁共振的结果,我们提出了高能电子由硫化铋转移到g-C_3N_4,同时空穴由g-C_3N_4转移到硫化铋的电子空穴转移机制.此外,红外热成像的结果表明, g-C_3N_4/Bi_2S_3异质结材料具有更强的光热转换能力,从而有利于加速光生载流子分离.
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光催化活性论文参考文献
[1].卫毅梅,柏杨巍,刘丹妮,郭东衡,徐林辉.纳米TiO_2表面晶相结构转化及其光催化活性研究[J].现代化工.2019
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[8].卫少杰,陈威,高丽,毛立群.柠檬酸络合法合成H_2SrTa_2O_7材料及其光催化还原CO_2活性(英文)[J].化学研究.2019
[9].宗培肖,刘珊珊,李丙冬,孟宪光,沈毅.六方棱柱状Ag/g-C_3N_4光催化剂的制备及光催化活性研究[J].化工新型材料.2019
[10].付丛志,刘喜军,王宇威.Fe_3O_4@SiO_2@TiO_2-Co/rGO磁性光催化剂的合成及其光催化活性研究[J].分子催化.2019