李瑞
- 作品数：19 被引量：73H指数：4
- 供职机构：太原理工大学化学化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省自然科学基金山西省高等学校科技创新项目更多>>
- 相关领域：理学环境科学与工程化学工程电子电信更多>>
- 无机阳离子对BiOCl光催化降解罗丹明B活性的影响被引量：3
- 2015年
- 采用简单的水解法在常温下制备出了Bi OCl光催化剂,并对其进行了X-射线衍射(XRD),紫外可见漫反射光谱(DRS),透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS)表征。考察了6种常见的无机阳离子(Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Al3+、Fe3+)对Bi OCl光催化降解罗丹明B(Rh B)活性的影响,并以Mg2+和Fe3+为具体研究对象,探讨了离子浓度对Bi OCl光催化活性的影响及其影响机制。结果表明:Cu2+和Mg2+抑制了Rh B的降解;Ca2+和Zn2+对Rh B的降解几乎无影响;而Al3+和Fe3+促进了Rh B的降解;Mg2+的抑制作用是因为Mg2+抑制了·O-2的形成,而Fe3+的促进作用来源于Rh B的吸附随Fe3+加入而增加,并引起光催化活性的上升。
- 谢芳霞毛晓明李瑞丁光月樊彩梅
- 关键词：罗丹明B光催化
- 化学沉淀法处理水中氟硅酸的研究被引量：4
- 2014年
- 以水中氟硅酸的去除为研究对象,首先对氟离子选择电极法测量氟硅酸浓度的适用范围进行了分析,并在此基础上探讨了氟硅酸与熟石灰在不同反应条件下的动力学特征,同时给出了熟石灰及聚合氯化铝加入量对于脱氟效果的影响规律,并通过XRD表征证明了溶液中的氟是以氟化钙的形式析出。
- 周海燕高海生李瑞
- 关键词：氟硅酸化学沉淀法
- 化学沉淀法处理酸性含氟废水研究被引量：29
- 2014年
- 针对某磷肥厂除氟工序中废水含氟量过高的问题,设计了"熟石灰沉淀-水循环利用"的工艺改进方案;如遇紧急情况需要对含氟废水进行外排时,则以聚合氯化铝(PAC)进行混凝深度处理;并进行了除氟实验。结果表明,含氟废水当加入理论质量1.3倍的熟石灰、反应30 min时,即可使废水中F-含量达到工厂废水循环利用要求的质量浓度30 mg/L以下;熟石灰处理后的循环水达到GB 8979-1996一级排放标准的混凝PAC最大投加量为0.6 g/L。对反应生成的沉淀物进行X射线衍射表征表明,废水中的氟是以氟化钙的沉淀形式析出。该法流程简单、处理效率高、反应时间短,系统封闭运行,几乎无废水排放。
- 高海生李瑞樊彩梅
- 关键词：含氟废水化学沉淀法熟石灰聚合氯化铝
- Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Ti_(3)C_(2)-Ru复合光催化剂的合成及其对磺胺甲噁唑药物废水降解性能研究被引量：1
- 2022年
- Bi_(x)O_(y)Br_(z)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Ti_(3)C_(2)作为助催化剂,首先利用Ti_(3)C_(2)表面丰富的Ti空位缺陷和高还原能力,制备了Ti_(3)C_(2)-Ru助催化剂,接着利用Ti_(3)C_(2)表面官能团与Bi^(3+)的离子键合力实现了Bi_(4)O_(5)Br_(2)在Ti_(3)C_(2)-Ru表面的原位生长,得到Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Ti_(3)C_(2)-Ru复合光催化剂,从而实现了电子由Bi_(4)O_(5)Br_(2)到Ti_(3)C_(2)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Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Ti_(3)C_(2)-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Bi_(4)O_(5)Br_(2)和Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Ti_(3)C_(2)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。
- 张雷李瑞樊彩梅
- 关键词：复合光催化剂磺胺甲噁唑
- 原位合成Bi_(3)O_(4)Br/Bi_(12)O_(17)Br_(2)光催化剂及其对磺胺甲噁唑降解性能被引量：2
- 2021年
- Bi_(x)O_(y)Br_(z)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,但因光生电子和空穴的快速复合而表现出较低的光催化效率,进而限制了其应用范围。通过简易的水解-焙烧法原位制得一种新型的Bi_(3)O_(4)Br/Bi_(12)O_(17)Br_(2)复合光催化剂,并以磺胺甲噁唑(SMX)为模拟药物污染物进行了光催化性能测试,对所制催化剂进行了X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电化学阻抗(EIS)、光致发光光谱(PL)等表征。结果表明所制备的Bi_(3)O_(4)Br/Bi_(12)O_(17)Br_(2)复合光催化剂具有较强的光生载流子分离率、较低的界面电荷转移电阻,进而展示出优异的光催化降解SMX性能,在模拟太阳光下照射30 min,SMX降解率达到87%,相较于纯的Bi_(3)O_(4)Br和Bi_(12)O_(17)Br_(2)催化剂,降解率分别提升了30%和24%。最后基于自由基捕获实验和催化剂能带结构分析了所制催化剂的降解机理。
- 李瑞李瑞张潇谢芳霞张小超张小超王雅文
- 关键词：原位合成磺胺甲噁唑
- BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)双层异质结薄膜光催化剂的一步电化学法制备及性能被引量：2
- 2022年
- 采用一步电化学法在金属Bi板上成功制备了BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)双层异质结薄膜,并通过多种表征手段对薄膜的晶型结构、元素组成及化合价、形貌和尺寸特征、吸光性能和荧光强度进行了表征。结果表明,制备得到的复合薄膜呈现出上层为梭子状的BiPO_(4)颗粒层分散在下层为BiOCl_(0.5)Br_(0.5)固溶体层的双层结构。这样的双层膜排列顺序使得光生电子和空穴在不同组分之间的界面电场作用下分别向薄膜两侧流动,促进光致载流子的分离,提高了BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)复合薄膜的光催化活性。活性测试结果表明,在模拟太阳光照射120 min后,BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)复合薄膜对苯酚的降解率达到了99.97%,是相同条件下制备的BiOCl/BiPO_(4)和BiOBr/BiPO_(4)复合薄膜对苯酚降解率的1.69倍和1.20倍。在苯酚的降解过程中,主要参与的活性物种是空穴(h^(+))和羟基自由基(·OH)。其光催化活性增强的原因归功于BiOCl_(0.5)Br_(0.5)/BiPO_(4)复合薄膜拓宽的光谱吸收范围和增强的载流子分离率。
- 胡颖媛胡颖媛张文龙刘建新李瑞李瑞
- 关键词：固溶体异质结电化学法光催化性能
- 煆烧温度对BiOX(X=Cl,Br)的微观结构和光催化活性的影响（英文）被引量：2
- 2020年
- 采用简单水解法和后热处理制备一系列BiOX(X=Cl,Br)光催化剂,通过XRD、拉曼、SEM、DSC-TGA、BET和UV-Vis表征所获得的样品,并且通过在模拟太阳光源下光催化降解甲基橙(MO)来评价煅烧温度对样品活性的影响。结果表明,催化剂的相结构、晶粒尺寸、形貌、比表面积、多孔结构和吸收带边缘均与焙烧温度有关。BiOBr在600℃已完全转变为Bi24O31Br10,并在800℃开始转变为Bi2O3;而BiOCl在600℃才开始转变为Bi24O31Cl10,在800℃全部转化为Bi24O31Cl10。BiOCl的光催化活性随温度的升高而降低,这归因于比表面积和孔径的减小;而BiOBr的光催化活性先升高后降低,这与其良好的结晶和三维结构有关。
- 付思美李刚森温幸樊彩梅刘建新张小超李瑞
- 关键词：微观结构光催化活性
- 氟化铋薄膜的电化学原位合成及光催化活性被引量：2
- 2018年
- 采用常温电化学原位法合成了Bi F3薄膜,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)及密度泛函理论(DFT)对薄膜的晶型、形貌、光学性质和能带结构进行了表征;以罗丹明B(Rh B)为目标降解物,考察了薄膜的光催化活性和稳定性.结果表明,Bi F3薄膜具有纳米片状结构、较高的结晶纯度、良好的光催化活性和稳定性,其导带底和价带顶分别主要由Bi6p和F2p轨道电子贡献.随着电解质浓度的增加,Bi F3薄膜的结构、形貌发生变化,使光催化活性先升高后降低,在电解质NH4F浓度(质量分数)为1.5%时,Bi F3薄膜的纳米薄片之间呈现出明显的交错分布,而此类结构排列有利于反应物的传输和光的反射,从而增大催化剂的反应空间和提高光的利用率,表现出最佳的光催化活性.Bi F3薄膜在模拟太阳光照射5 h后对Rh B降解率为99.1%,且重复使用4次,仍维持在81%以上.本文还提出了电化学Bi板上原位生长Bi F3薄膜的机制.
- 赵祖李瑞张小超张长明刘建新王雅文王韵芳樊彩梅
- 关键词：电化学法光催化原位生长
- α,β,γ,δ,ε,η-Bi_2O_3电子结构和光学性质的第一性原理研究被引量：11
- 2016年
- 基于密度泛函理论的CASTEP模块研究了α,β,γ,δ,ε和η-Bi_2O_3晶型,计算分析了其几何结构、能带结构、电子态密度和光学性质.结果表明,α,ε和η相均为层状结构,其中,α和ε相为单层—Bi—O—结构,而η相为双层—Bi—O—结构;β,γ和δ相为—Bi_m—O_n—交错结构,其中δ相交错尤为密集,呈现导体特性.各晶相的导带均由Bi 6p态构成,价带由O__(2p)态起主导作用.电势电位分析结果表明,6种晶相价带电位均在H_2O/O_2之下,具有强氧化能力,与实验报道的光催化氧化能力大小顺序γ-Bi_2O_3>β-Bi_2O_3>α-Bi_2O_3>δ-Bi_2O_3一致,而导带还原电位低于H_2/H_2O,预测纯Bi_2O_3很难具备催化产氢能力.光学性质分析发现,γ和δ相的起始响应波长较大,说明其应具备红外激发的性质.这些结果可为获得偏红外激发和较宽光谱响应的Bi_2O_3材料研究提供理论基础,为研发和应用Bi_2O_3及其复合物提供重要的指导.
- 李坦张小超王凯李瑞樊彩梅
- 关键词：第一性原理光学性质
- 基于聚苯胺改性构建三维MXene复合材料及其电容性能被引量：2
- 2021年
- 通过直接电化学法,本文利用MXene表面官能团的诱导能力,在外加电场的作用下,将苯胺单体与MXene共同修饰在不锈钢电极表面,成功制得具有三维结构的MXene/聚苯胺复合电极材料。采用SEM、XRD、XPS、FTIR和Raman光谱对复合电极材料的表面形貌、物相结构和组成进行了表征,并在1mol/L H_(2)SO_(4)中详细研究了该电极材料的电容性能。结果表明,得益于MXene的掺杂,MXene/聚苯胺复合电极表现出较好的电子传导能力和优异的电容性能,在10mV/s的扫描速率下电容可达417F/g,当扫描速率增至200mV/s时,其电容保持率为52%,比纯PANI电极高31%。该复合电极材料具有良好的循环稳定性,在1.0A/g的电流密度下循环2000次后电容保持率可维持在83.4%。此项研究工作可为三维MXene复合材料的构建提供设计思路。
- 李瑞李瑞朱巧霞陈露简选
- 关键词：电化学复合材料聚苯胺电容性能
