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将简易合成的CuO/CeO?光催化剂应用于加速高盐废水中亚甲基蓝的降解
摘要： 纺织和印染废水具有色度强、pH值与化学需氧量不稳定、含大量无机盐且生物毒性高的特点。传统方法难以高效去除高盐废水中的染料。本研究采用简易合成的CuO/CeO?光催化剂，实现了高盐废水中亚甲基蓝的高效光降解。通过改良水热-煅烧法制备了p型CuO/n型CeO?异质结光催化剂，XRD和XPS分析证实CuO/CeO?复合材料的成功合成，SEM和TEM图像显示样品由大量均匀分散的CuO纳米球负载于CeO?层上构成。DRS测试表明该复合材料具有约510 nm的吸收带和2.43 eV的带隙能。与纯CuO、CeO?及TiO?(P25)相比，所制CuO/CeO?可使MB矿化率提升18.19%~33.74%。在NaCl浓度5~80 g/L、pH值2.11~9.02的宽范围内，MB去除率超过80%，且降解过程符合准一级反应动力学?；钚晕镏植痘袷笛橹な掉腔杂苫茄羌谆督到獾闹饕饔靡蜃?，超氧阴离子(O???)和空穴(h+)也发挥重要作用。氯离子在光催化反应中具有双重效应。本研究为构建新型异质结光催化剂提供了新思路，并为高盐染料废水的处理提供了深入见解。
关键词： 亚甲基蓝、染料废水、高盐度、紫外光/过氧化氢、氧化铜/二氧化铈、光催化
更新于2025-09-10 09:29:36
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直接Z型掺杂钙钛矿/坡缕石纳米催化剂用于光催化选择性催化还原脱硝的理性构建：Ce掺杂效应的深入研究
摘要： V-Ti氧化物催化剂在工业中广泛应用于NOx的选择性催化还原（SCR）。然而，该方法通常需要较高的成本和反应温度。相比之下，低温光催化SCR技术引起了广泛关注。本研究采用原位溶胶-凝胶法合成了Pr1-xCexFeO3/坡缕石（Pal）纳米复合材料。结果表明，当x小于0.05时，Pr1-xCexFeO3作为钙钛矿固溶体均匀固定在Pal表面；当x超过0.05时，CeO2与Pr1-xCexFeO3共沉淀，通过形成紧密的直接Z型异质结构Pr1-xCexFeO3/CeO2增强电荷分离（该结构经光致发光光谱、Mott-Schottky分析和DFT计算验证）。在可见光照射下，研究了Ce掺杂量（0.05至0.5）对NO转化率和N2选择性的影响，发现Pr0.7Ce0.3FeO3/Pal具有最高的NO转化率（92%）和N2选择性（99%）。此外，SO2和H2O抗性实验表明：Ce掺杂有助于形成硫酸铈，防止NH3被SO2硫酸化；而坡缕石则能防止催化剂被H2O腐蚀。
关键词： 直接Z型机制、光催化选择性还原、坡缕石、反硝化作用、二氧化铈、钙钛矿
更新于2025-09-10 09:29:36
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类八面体Ce<sub>1-x</sub>Yb<sub>x</sub>O<sub>2-x/2</sub>与Ce<sub>1-x</sub>Lu<sub>x</sub>O<sub>2-x/2</sub>铈基混合氧化物的结晶机制
摘要： 通过多种技术研究了类八面体Ce0.95(Yb或Lu)0.05O1.975的晶体生长过程。研究发现，取向附着机制在晶体生长过程中起主要作用。得益于在氧化物表面添加磷酸盐作为薄膜，得以详细观察微晶生长过程。这些类八面体、同向取向的晶体是通过小尺寸八面体混合氧化物晶体的取向附着过程构建而成。纯氧化铈的晶体生长机制可能相同，但其晶体表面不存在磷酸铈薄膜。
关键词： 纳米晶材料、晶体生长、混合氧化物、二氧化铈
更新于2025-09-10 09:29:36
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在SiO2基底上合成纳米级CeO2材料并研究其光催化性能
摘要： 采用溶胶-凝胶燃烧法成功合成了以二氧化硅为基底、平均粒径50纳米的纳米材料CeO2，该材料展现出极高的光催化性能。研究团队以新鲜前驱体为起始原料，通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜及77K温度下的BET比表面积分析法对制备样品的形貌进行了表征。该纳米复合材料仅含10%和20%的CeO2，但在可见光照射下降解甲基橙仍表现出显著效率。其中含20%CeO2纳米颗粒的CeSi20复合材料经60分钟光照后，甲基橙降解率超过97%。
关键词： 二氧化铈、纳米材料、光催化、甲基橙降解
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于皮尔逊原理的CeO?纳米盒的合成及其可见光光催化活性
摘要： 基于皮尔逊软硬酸碱理论，通过模板参与的配位刻蚀Cu2O立方体，制备出具有明确中空结构的CeO2纳米盒。这些形貌均匀的CeO2纳米盒平均边长为400纳米，壳层厚度约60纳米。Cu+与S2O32-之间的强化学亲和力是刻蚀Cu2O模板并形成壳层的驱动力。我们提出了CeO2纳米盒可能的形成机制。合成的CeO2纳米盒在可见光照射下对酸性橙7（AO 7）的光降解表现出良好的光催化活性。
关键词： 中空、二氧化铈、纳米结构、氧化亚铜模板
更新于2025-09-04 15:30:14
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上转换Tm3+:CeO2/坡缕石作为直接Z型异质结构用于双酚A的光催化降解
摘要： 通过水热沉积法制备了新型Tm3?:CeO?/坡缕石(Pal)纳米复合材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)和Mott-Schottky分析对产物进行表征。结果表明，经盐酸改性后Pal骨架具有丰富的吸附位点且带隙缩短。Tm3?掺杂通过其从可见光到紫外光的上转换作用提高了太阳能利用率。同时，异质结的形成使Tm3?:CeO?的吸收边延伸至可见光区。当Tm3?掺杂分数优化为0.02时，产物Tm3?:CeO?/Pal表现出最强的上转换发光；当Tm3?:CeO?相对于Pal的质量含量优化为10 wt%时，双酚A(BPA)的光催化降解率达到86%。Pal与Tm3?:CeO?之间构建了直接Z型体系，从而提高了电荷分离效率并保持了高氧化还原电位。
关键词： CeO2（二氧化铈）、上转换、坡缕石、光催化、Z型机制
更新于2025-09-04 15:30:14
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磷掺杂TiO2-CeO2纳米复合材料的溶液燃烧合成及其光催化性能表征
摘要： 采用溶液燃烧法合成了磷掺杂TiO2-CeO2纳米复合材料（P-TiO2-CeO2）。将制备的样品在不同温度下加热，并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱（XPS）进行表征。XRD分析表明，磷掺杂提高了热稳定性，延缓了相变过程。场发射扫描电镜（FE-SEM）显示样品具有多孔结构。随着加热温度升高，P/TiO2-CeO2纳米复合材料的吸收边发生红移，其值在400°C、500°C和600°C时分别为2.93 eV、2.90 eV和2.89 eV。从观测到的P2p XPS峰可确认，掺杂的磷以取代方式进入Ce4+/Ti4+位点，这对样品的光催化活性具有重要作用。由于钛与铈的相互作用，Ti 2p XPS峰的结合能从458.5 eV略微增加到458.8 eV。
关键词： 磷掺杂、二氧化钛、二氧化铈、X射线光电子能谱、二氧化钛-二氧化铈纳米复合材料
更新于2025-09-04 15:30:14
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用钨原子取代钼原子对磁性二氧化铈负载的Keggin型多金属氧酸盐铯盐光催化活性的影响
摘要： 本文研究了掺杂聚钨钼酸盐的铈基材料（包括磁性铈基材料）作为光催化剂在刚果红染料光降解中的潜在应用。具有Keggin结构的大阳离子（如Cs+）多酸铈盐（包括钨磷酸铈盐（H3PW12O40）、钼磷酸铈盐（H3PMo12O40）和6-钼钨磷酸铈盐（H3PW6Mo6O40））属于多孔材料。通过粉末X射线衍射（PXRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）对合成纳米复合材料的形貌和结构进行了表征。结果表明成功合成了Fe3O4@CeO2/Cs-PMoyW12-yO40和CeO2/Cs-PMoyW12-yO40（y=0, 6, 12）纳米复合材料。紫外-可见漫反射光谱测定制备的纳米复合材料作为直接半导体具有特定的吸收边和带隙能。所有获得的材料结构均作为光催化剂用于可见光下水中刚果红染料的光降解。其中Fe3O4@CeO2/Cs-PMo6W6O40光催化剂在可见光下表现出最高的光催化活性。
关键词： 光催化剂、二氧化铈、多金属氧酸盐、刚果红、纳米复合材料、磁性
更新于2025-09-04 15:30:14