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  • 简介:研究了在E-TEK商品级Pt/C中掺杂四磺酸基酞菁铜(CuTsPc)后对甲醇的催化行为。红外分析结果表明,四磺酸基酞菁铜与Pt以Pt-SO3-结合。所得的复合催化剂与E-TEK商品级Pt/C在0.5mol/LCH3OH+1mol/LH2SO4的混合溶液中的循环伏安曲线比较,复合催化剂正扫峰电流大,回扫峰电流小,同时具有更低的氧化还原电位,说明复合催化剂具有更高的对甲醇的催化活性。通过改变扫描速度对两者的动力学参数进行比较,得出复合催化剂具有更低的Tafel斜率,有利于降低电极极化时的过电势。

  • 标签: 四磺酸基酞菁铜 甲醇 燃料电池 直接甲醇燃料电池 催化
  • 简介:以商洛某铅锌尾矿库的铅锌冶金炉窑渣制得的醋酸锌为锌源,尿素为沉淀剂,采用金属离子掺杂的方法制备掺杂金属离子的ZnO粉体.以水体中亚甲基蓝(MB)的光催化脱色降解为模型反应,对各掺杂样品掺杂配比进行优化,考察了光源条件对各掺杂ZnO光催化活性的影响,并对ZnO循环使用的光催化稳定性进行测试.研究表明:掺杂Sn、Ag、Al元素的纳米ZnO,在Sn、Ag、Al与Zn配比分别为1∶9、1∶40、1∶20时,各掺杂样品的催化活性较高.在模拟可见光照射下,各掺杂ZnO样品较纯ZnO对可见光的吸收有一定的增强,在可见光下降解180min后,相应MB溶液的降解率分别达70.8%、64.8%和53.0%.通过循环测试发现,掺Sn氧化锌样品循环使用3次后,其光降解率仍在95%以上,循环5次时,其光解率仍高于90%.

  • 标签: 纳米氧化锌 金属离子掺杂 光催化降解 模拟可见光
  • 简介:采用浸渍法制备了不同La掺杂量的Ni—SiO2催化剂,研究了La掺杂量对Ni—SiO2催化剂的Ni活性金属粒径、还原性能、甲烷催化裂解寿命以及反应后生成碳纤维的影响。结果表明:La、Ni物质的量比由0增长至0.3时,Ni-SiO2催化剂的寿命显著提高,而当La、Ni物质的量比由0.3增长至0.6时,催化剂寿命在一定程度上略有降低;La、Ni物质的量比由0增长至0.6时,还原后催化剂Ni金属的平均粒径从26.43nm不断降低至10.57nm。不同La掺杂量Ni—SiO2催化剂甲烷催化裂解过程中Ni金属平均粒径变化趋势明显不同,n(La):n(Ni)=0的Ni—SiO2催化剂随反应进行Ni金属平均粒径不断降低,而n(La):n(Ni)=0.3的Ni—SiO2催化剂随反应进行Ni金属平均粒径则不断升高。碳纤维形态受掺La掺杂量影响较大,随La、Ni物质的量比由0增长至0.3,反应过程中生成的碳纤维管径变粗,而随La、Ni物质的量比由0.3增长至0.6,碳纤维变短。

  • 标签: 甲烷催化裂解 Ni—SiO2 LA掺杂
  • 简介:采用溶胶–凝胶法制备掺锌纳米TiO2粉末、掺氮纳米TiO2粉末以及锌氮共掺纳米TiO2粉末(掺杂量均为1%)。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱测试仪及紫外可见–分光光度计等分析粉末的物相、形貌、光学性能及光催化性能。结果表明:在纳米TiO2粉末中掺锌或氮,既不会改变粉末的晶体结构,也不会产生新相。与纯TiO2粉末相比,掺锌或掺氮后粉末光催化性能更好。但同时掺入锌和氮,反而会降低TiO2粉末的光催化性。在热处理温度为500℃条件下制备的掺氮TiO2粉末光催化活性最高。

  • 标签: 溶胶–凝胶法 掺氮 掺锌 锌氮共掺 光催化 热处理
  • 简介:以钛酸丁酯、四丁基氢氧化铵、硝酸铈为原料,采用溶胶一凝胶法合成C—Ce—TiO2光催化剂,经XRD、UV—Vis—DRS表征,在9W日光灯照射下光催化降解农药。结果表明:随着碳掺杂量的增加,微晶粒径减小、禁带能隙降低、对农药的光催化活性增大。

  • 标签: 碳铈共掺杂二氧化钛 光催化活性 农药
  • 简介:采用溶胶-凝胶法制备了不同Zn含量掺杂的SrTiO3光催化剂(Zn-SrTiO3),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子镜显微(SEM)和荧光光谱(PL)对其进行了表征,用亚甲基蓝(MB)光催化降解实验评价了其光催化活性。结果表明,SrTiO3经Zn掺杂后仍然保持了钙钛矿结构,Zn2+进入SrTiO3晶格对Sr2+进行了替位掺杂,导致晶格畸变;热处理温度升高,样品发生热团聚;适量的Zn掺杂,能有效降低光生电子和空穴的复合几率,提高SrTiO3的光催化活性;当掺杂量n(Zn):n(Sr)=1.5:100,热处理温度900℃时制备的样品光催化活性达95.5%,明显优于同等条件下纯SrTiO3活性58.5%,样品具有较高的光催化活性和良好的稳定性。

  • 标签: 溶胶-凝胶法 锌掺杂 钛酸锶 光催化
  • 简介:摘要:本文介绍光催化技术的原理、制备方法、表征分析以及在不同领域的应用。对近些年光催化研究领域的一些动态进行汇总梳理,对研究现状进行总结,简要分析当前研究阶段的进展及不足,以便科研新手上路。

  • 标签: 光催化 Co掺杂 二氧化钛
  • 简介:综述了近年来共掺杂TiO2光催化剂的研究进展,介绍了众多学者在双金属共掺杂、双非金属共掺杂、金属与非金属共掺杂以及2种以上元素共掺杂方面的最新研究成果。同时阐述了共掺杂TiO2的协同作用机制,并对共掺杂TiO2光催化剂以后的研究方向提出了建议。

  • 标签: 共掺杂 纳米TIO2 光催化剂 协同作用
  • 简介:采用平面波赝势(PWPP)方法进行密度泛函(DFT)计算,研究了Al掺杂对锐钛矿晶体能带、态密度的影响.分析发现掺杂后Al原子3s和3p轨道上的电子虽然对晶体的价带和导带贡献不大,却诱使导带发生较大程度下移,禁带宽度减小,理论预测可以发生红移.采用低温燃烧合成法制备了Al掺杂锐钛矿型纳米TiO2,紫外-可见吸收光谱检测和甲基橙降解实验证明,Al掺杂TiO2光吸收强度增强,吸收带边界发生红移;光催化性能较纯TiO2有所改善.理论计算结果与实验结果相符.

  • 标签: 二氧化钛 纳米粉体 密度泛函 低温燃烧合成
  • 简介:该研究制备甲基橙(MO)、苋菜红(AM)修饰掺杂铁的二氧化钛复合材料MO-Fe-TiO2和AM-Fe-TiO2.X射线粉末衍射结果表明光敏剂甲基橙和苋菜红修饰没有改变TiO2的晶相,紫外可见漫反射证明甲基橙、苋菜红修饰掺杂铁的二氧化钛复合材料波长吸收范围变宽.用高效液相色谱定量分析复合材料对氯虫苯甲酰胺的光催化后残留量,表明甲基橙、苋菜红修饰掺杂铁的二氧化钛复合材料对氯虫苯甲酰胺光催化效率明显高于掺杂铁的二氧化钛材料.

  • 标签: 二氧化钛 光催化 光敏剂 氯虫苯甲酰胺 降解率
  • 简介:采用柠檬酸络合和浸渍两步法制备了一系列B-xMo共掺杂BiVO4可见光光催化剂,并采用XRD、XPS、SEM、EDS、BET和UV-vis等表征和分析。以降解甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液为指针反应,考察掺杂对BiVO4可见光催化活性的影响。结果表明:B-Mo共掺杂能抑制BiVO4晶粒生长,比表面积增大,共掺杂后BiVO4禁带宽度窄化,且氧空位较单掺杂增加。当Mo掺杂量为2.5%(原子分数)时制备的B-2.5Mo-BiVO4对甲基橙的降解率达96%左右,且该样品也能有效降解亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液。

  • 标签: 钒酸铋 光催化剂 B-Mo共掺杂 柠檬酸络合法 浸渍法
  • 简介:在通过溶胶-凝胶法制备出铜和氮共掺杂的纳米二氧化钛(TiO2)的基础上,利用XRD和UV-Vis光谱等技术对其结构、掺杂效果、光催化活性等进行了表征,结果表明,掺入了铜和氮的纳米TiO2结构为锐钛矿晶型,其吸收阈值达到590nm,可见光吸收率比未掺杂的纳米TiO2有了很大提高,最终导致其光催化降解二甲酚橙的活性得到显著增强.

  • 标签: 纳米二氧化钛 掺杂 溶胶-凝胶法 光催化降解
  • 简介:用X射线衍射、N2-物理吸附和解吸附、紫外-可见分光光度计、傅里叶红外光谱仪和扫描电镜对滇蔗茅为生物模板剂合成Co掺杂的介孔SiO2材料进行表征。X射线衍射、N2-物理吸附和解吸附研究结果表明该材料为介孔材料且氧化钴高分散于介孔材料的表面。紫外一可见分光光谱表明钴离子以Co2+和Co3+的形态存在。将其催化剂应用于环己烷的催化氧化,实验结果表明催化剂能高效催化环己烷转化为环己酮。

  • 标签: Co掺杂的SiO2 生物模板 表征
  • 简介:摘要:光催化氧化法降解染料废水是目前研究的热点,而纳米TiO2化学性质稳定、难溶于酸和碱、成本低而活性高,其应用前景极好,是研究的热点之一。本文研究了在可见光照射条件下,N, Co掺杂的介孔二氧化钛催化剂光催化降解碱性品红的情况,研究结果表明,该催化剂具有高效的可见光催化活性。

  • 标签: 光催化降解   染料    介孔二氧化钛     碱性品红   N Co 掺杂
  • 简介:本文采用水热法在不同的条件下(不同温度、不同pH值、不同浓度的表面活性剂)制备了可见光催化剂Bi2WO6,同时也掺杂了Fe制备了Bi2WO6,并改变了原材料的配比,制备了Bi2O3-Bi2WO6。实验结果表明:Bi2WO6的禁带宽度在2.83eV,有良好的可见光催化性能。Bi2O3-Bi2WO6拓宽了禁带宽度,使得禁带宽度为3.05eV。催化剂的光催化活性和催化剂的晶型、颗粒的半径大小、比表面积的大小都密切相关。然而催化剂的形貌、粒径、比表面积又与制备条件密切相关,只有在特定形貌下,粒径小并且均匀的情况下的催化剂的催化活性才好。在酸性条件下由于抑制了硝酸铋的水解,从而制备的催化剂的催化活性优于在碱性条件下制备的催化剂。催化剂在降解罗丹明B的实验中,催化时的去乙基作用使得罗丹明B溶液的主峰发生蓝移,主峰由553nm移动到了495nm。催化剂的去乙基作用于只有在可见光的照射下才会发生,并且去乙基作用使得光催化降解反应的初速度加快。催化剂的吸附性能影响去乙基反应,吸附性能差的催化剂发生去乙基反应的速度也低。催化剂在降解染料时对染料有选择性,本实验所制备的催化剂对罗丹明B的降解效果高于对甲基橙的降解效果。

  • 标签: 光催化性 禁带宽度 晶型结构 表面形貌 粒径尺寸 降解效果
  • 简介:摘要本论文为了研究掺铁二氧化钛颗粒的制备及其光催化性能对有机物的降解性能,使用了溶胶-凝胶法制备了掺铁二氧化钛颗粒,然后将掺铁二氧化钛依次通过X-射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)进行表征来观察了解样品的结构和形貌以及样品的化学性质,并且用粒径检测仪测定它的粒径分布。最后以光催化降解硝基苯实验为探究对象,对掺铁二氧化钛的光催化性能进行评价。结果表明经过铁掺杂改性的二氧化钛光催化活性比没有经过改性的二氧化钛得到明显提高。

  • 标签: 二氧化钛 掺杂 光催化
  • 简介:摘要:本论文为了研究掺铁二氧化钛颗粒的制备及其光催化性能对有机物的降解性能,使用了溶胶-凝胶法制备了掺铁二氧化钛颗粒,然后将掺铁二氧化钛依次通过X-射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)进行表征来观察了解样品的结构和形貌以及样品的化学性质,并且用粒径检测仪测定它的粒径分布。最后以光催化降解硝基苯实验为探究对象,对掺铁二氧化钛的光催化性能进行评价。结果表明:经过铁掺杂改性的二氧化钛光催化活性比没有经过改性的二氧化钛得到明显提高。

  • 标签: 二氧化钛 掺杂 光催化
  • 简介:草酸盐共沉淀前驱体通过煅烧热解得到活性炭负载的钴掺杂纳米氧化锌的复合光催化剂,采用XRD、BET等对产物进行表征,以亚甲基蓝为目标降解物,研究不同煅烧温度、不同掺杂钴纳米氧化锌负载量的复合材料的光催化降解性能,结果表明,随着光催化剂前驱体的焙烧温度的升高,草酸盐分解的二氧化碳对活性炭孔活化作用增强,所制得光催化剂的光催化性能较好;掺杂钴纳米氧化锌负载量为5%,煅烧温度为650益的复合材料对较高浓度的废水表现良好的光催化降解性能,100ppm的亚甲基蓝溶液的光催化降解率最高可以超过97%.

  • 标签: 活性炭 钴掺杂氧化锌 光催化降解
  • 简介:摘要:氢燃料电池是一种能将氢气的化学能直接转换为电能的发电装置,其大规模商用可以缓解传统能源使用带来的环境污染问题,实现未来清洁能源变革的愿景。氢燃料电池中的催化剂层是氢气和氧气发生电化学反应产生电流的场所,是氢燃料电池的核心。目前,氢燃料电池中最常用的阴阳两极催化剂均为 Pt/C催化剂,但是氢燃料电池恶劣的工作环境容易导致催化剂降解失去活性,而在众多导致催化剂电催化失活的因素中,碳载体的表面结构和组分是其中最重要的影响因素之一。商用碳黑因其低成本、高可用性和高介孔分布的特点已被广泛用作 Pt/C 催化剂的载体材料,但是该碳材料在缺陷和边缘处容易发生电化学腐蚀,而且其与铂纳米颗粒之间相互作用力较弱会引起催化过程中铂的迁移聚集,以上都会导致催化剂失活,进而影响到膜电极及最终电堆产品综合性能。因过渡金属ORR催化剂具有可媲美甚至超越Pt/C的ORR催化性能、更低廉的造价和更稳定的耐久性能,所以过渡金属掺杂的碳材料成为研究热点,展现出较大的商业潜能。本文通过镍氧化物修饰碳气凝胶得到燃料电池催化剂载体材料,电化学测试结果表明性能提升效果明显,单电池性能可达0.628V@2000mA。

  • 标签: 碳载体改性 Ni掺杂 催化剂 氧还原反应 氢燃料电池