国家自然科学基金(50876047)
- 作品数：8 被引量：32H指数：5
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- CaFe_2O_4/TiO_2光催化制氢性能被引量：5
- 2016年
- 本文制备了p-n复合半导体光催化剂CaFe_2O_4/TiO_2,采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)及电化学工作站对光催化剂的结构和性能进行表征。以模拟太阳光催化产氢速率评价p-n复合半导体光催化剂CaFe_2O_4/TiO_2的光催化活性。探讨光催化剂中CaFe_2O_4添加量、甲醛浓度、反应体系pH对光催化产氢性能的影响,并对光催化活性的提高进行了机制分析。结果表明:CaFe_2O_4的导带比TiO_2的导带更负,同时在CaFe_2O_4/TiO_2内存在内建电场,两者均促进了电子从CaFe_2O_4向TiO_2的迁移,增强了光催化活性,0.4%CaFe_2O_4/TiO_2具有最高的光催化活性,2 h内的产氢速率达到0.989 mmol/(g·h)。此外,CaFe_2O_4/TiO_2的稳定性较好,可多次循环使用。
- 柯旭王晟皇甫彦刘福生胡海龙黄集森
- 关键词：TIO2光催化制氢
- p-CoFe_2O_4/n-TiO_2可见光催化分解水制氢的研究被引量：2
- 2016年
- 水热法制备了系列p-CoFe_2O_4/n-TiO_2复合光催化剂,采用XRD,UV-Vis DRS,SEM和Mott-Schottky分析对制备的光催化剂进行了结构和性能表征。研究了p-CoFe_2O_4/n-TiO_2复合光催化剂可见光催化分解水制氢性能。结果表明:由于CoFe_2O_4的导带电势比TiO_2的导带电势更负,以及CoFe_2O_4和TiO_2界面形成的p-n结所产生的内建电场的双重作用,使得CoFe_2O_4导带上的电子能迅速迁移到TiO_2的导带上,减少了电子-空穴对复合的概率,提高了光催化活性。
- 王田珍杜湘云王晟黄集森刘福生柯旭胡海龙
- 关键词：COFE2O4TIO2P-N结光催化制氢
- 缺陷TiO2-x中空微球的制备及光催化降解亚甲基蓝性能（英文）被引量：7
- 2019年
- 通过氢还原TiO2中空微球制备有缺陷的TiO2-x中空微球。采用冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子顺磁共振波谱(ESR),拉曼光谱仪、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和电化学测试等对制得的光催化剂进行了结构和性能表征。采用可见光催化降解亚甲蓝(MB)性能对光催化剂的光催化活性进行评价。分析了提高光催化活性的机理及MB的降解机理。在探讨MB初始浓度对降解过程的影响的基础上提出了一种新的光催化降解染料动力学模型。结果表明TiO2-x中空微球的光催化活性优于TiO2-x是因为形成了具有更高比表面积的中空微球结构。降解MB分子的氧化剂为h+、·O2-和·OH,其中仅由光生空穴生成的·OH起了主要作用。与拟一级动力学模型相比,新的模型可以更真实有效地描述光催化降解MB过程,因为不仅其计算结果更符合实验数据,而且该模型中的速率常数不随染料初始浓度的变化而变化。
- 章家伟王晟刘福生付小杰马国权侯美顺唐卓
- 关键词：氧空位光催化降解
- 水热法制备p-CoFe_2O_4/n-CdS及其光催化制氢性能被引量：7
- 2017年
- 水热法制备了系列p-n复合半导体p-CoFe_2O_4/n-CdS。采用X射线衍射(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电镜(TEM)和电化学工作站等对制得的光催化剂进行了结构和性能表征。研究了p-CoFe_2O_4/n-CdS复合光催化剂的可见光催化制氢性能及光腐蚀性能,并对光催化活性的提高、反应条件的影响及光腐蚀行为的抑制机理进行了分析。结果表明:由于CoFe_2O_4和CdS两种窄带隙半导体复合增加了光吸收率;CdS独特的树形结构以及CoFe_2O_4和CdS二者复合所产生的能带交迭和内建电场的三重作用,促进了电子从CoFe_2O_4向CdS的迁移,减少电子-空穴对复合的概率,增强了光催化活性。光生电子-空穴对的分离效率以及光催化剂表面吸附性能都对产氢速率有重要影响。CH_3OH水溶液的pH对光催化剂中光生电子-空穴对的分离效率以及光催化剂表面吸附性能都有影响。牺牲剂CH_3OH的加入以及CoFe_2O_4和CdS二者复合所产生的能带交迭和内建电场的作用都对CdS的光腐蚀起了抑制作用,后者的抑制效果更好。
- 胡海龙王晟侯美顺刘福生王田珍李天龙董乾乾张鑫
- 关键词：COFE2O4CDS光催化制氢
- 复合半导体光催化剂p-CoO/n-CdS的制备、表征及光催化性能被引量：20
- 2010年
- 以醋酸镉、十二硫醇、硬脂酸和醋酸钴等为原料,采用新方法制备了CdS和一系列p-CoO/n-CdS复合半导体光催化剂.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对产物进行了表征.结果表明,p-CoO/n-CdS复合半导体中,CoO粒子紧密结合在CdS颗粒上,CdS的颗粒粒径在100 nm左右,为六方纤锌矿晶型,CoO的颗粒粒径在10 nm左右,颗粒粒径分布均匀.p-CoO/n-CdS的UV-Vis DRS分析结果表明,在400-550 nm范围内都有一强吸收带,属于CdS在可见光区的特征吸收.用光催化降解甲基橙测试了光催化性能,结果表明,p-CoO/n-CdS光催化活性是CdS光催化活性的2.2倍左右.光腐蚀测试结果表明,CdS的光腐蚀速率是p-CoO/n-CdS中CdS光腐蚀速率的2倍以上,说明CoO与CdS复合对CdS的光腐蚀具有明显的抑制作用.
- 杜欢王晟刘恋恋刘忠祥李振卢南刘福生
- 关键词：氧化钴硫化镉
- 固定床微反应器中p-NiFe_2O_4/n-CdS光催化降解亚甲基蓝性能被引量：4
- 2019年
- 用水热法制备系列p-NiFe_2O_4/n-CdS光催化剂,通过固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝对p-NiFe_2O_4/n-CdS的光催化活性进行评价,并对光催化活性提高的机制和反应条件对降解性能的影响进行分析。结果表明:p型和n型两种窄带隙半导体复合可提高光吸收率和光生电荷的分离效率,从而提高光催化活性。固定床微反应器中亚甲基蓝光催化降解过程符合一级动力学反应模型;与光催化剂表面吸附性能相比,光生电荷的分离效率是影响固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝性能的主要因素。在NiFe_2O_4的复合质量分数为0.14%、流速为0.4 mL/h、亚甲基蓝的初始质量浓度为10 mg/L、pH=6时,固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝的降解率最高。
- 侯美顺王晟刘福生章家伟付小杰马国权沙雨晨
- 关键词：NIFE2O4CDS光催化
- 3DOMTiO_(2-x)的制备及其光催化降解性能被引量：1
- 2021年
- 将模板法制得的三维有序大孔TiO_(2)(3DOMTiO_(2))置于H2中还原,得到具有氧空位的3DOMTiO_(2-x)(x为氧空位值)。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪、紫外可见漫反射光谱仪(UVVis DRS)和电化学工作站等对产物的结构和性能进行表征。通过固定床反应器中模拟太阳光催化降解罗丹明B(RhB),对3DOMTiO_(2-x)的光催化活性进行评价,并对光催化活性提高的原因和反应机制进行分析。结果表明:3DOMTiO_(2-x)具有较高的光催化活性源于3DOM结构和氧空位的协同作用,3DOM结构通过提高比表面积增加氧空位的生成量,从而增强光催化的活性,同时,3DOM结构有利于光的穿透,提高了光催化效率。·OH、空穴(h^(+))和·O^(-)_(2)在罗丹明B的降解中均起着重要作用,它们对罗丹明B降解的贡献度由大到小的顺序为·O^(-)_(2)、·OH、h^(+)。3DOMTiO_(2-x)具有较好的稳定性,采用周期性注入清水清洗的方法可以去除吸附在3DOMTiO_(2-x)表面上的罗丹明B,以保证反应过程稳定进行。
- 付小杰王晟刘福生颜梦希李依婧
- 关键词：三维有序大孔光催化固定床反应器
- 固溶体Zn_xCd_(1-x)S光催化降解甲基橙水溶液被引量：5
- 2014年
- 采用共沉淀法制备固溶体ZnxCd1-xS光催化剂,采用X线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)对ZnxCd1-xS光催化剂的结构和性能进行表征。以甲基橙水溶液为模型反应物,通过可见光催化降解甲基橙水溶液,对固溶体ZnxCd1-xS光催化剂的可见光催化活性进行评价。探讨Zn的摩尔分率(x)对ZnxCd1-xS光催化剂的能带结构、导带电位、价带电位及光催化活性的影响,考察降解温度、催化剂用量、甲基橙水溶液的初始浓度和p H对可见光催化降解甲基橙性能的影响,并对ZnxCd1-xS光催化剂的光催化活性的提高进行了机制分析。结果表明:与Cd S相比,ZnxCd1-xS不仅光催化活性高,而且光稳定性好,可多次循环使用。
- 朱姗王晟刘福生李振张迪司高利
- 关键词：光催化
