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%.
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。
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。
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。
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。
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。
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。