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溶胶-凝胶法合成的纯二氧化钛及铁掺杂二氧化钛光催化材料结构、光学及光致发光研究
摘要: 采用溶胶-凝胶法合成了纯TiO?和铁掺杂TiO?纳米颗粒。通过X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱仪及荧光光谱仪对这些材料进行了表征。XRD分析表明所有样品均为单一锐钛矿相纳米晶结构。铁掺杂使二氧化钛晶粒尺寸从9.64 nm减小至7 nm。HRTEM图像显示TiO?和3%铁掺杂TiO?颗粒均呈球形,平均粒径分别为10 nm和8 nm。FTIR分析清晰观察到482 cm?1处Ti-O键伸缩振动的特征峰。铁掺杂TiO?样品出现拉曼蓝移现象。与纯TiO?相比,铁掺杂TiO?纳米颗粒的带边发生显著红移,并检测到带隙红移。随着铁掺杂浓度增加,铁掺杂TiO?纳米颗粒的光致发光(PL)发射强度降低。铁掺杂TiO?纳米颗粒表现出强光催化活性(PCA)响应,在相同光照时间下较未掺杂TiO?具有更高催化活性??杉庹丈湎卵羌谆?MB)脱色过程中,铁离子(Fe3?)掺杂浓度增加通常导致光降解效率下降。
关键词: 带隙、拉曼模、光催化活性、二氧化钛纳米颗粒、亚甲基蓝、光致发光发射
更新于2025-11-21 11:18:25
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基于乙酸盐增强催化作用的水中痕量Co2+灵敏分光光度测定法
摘要: 基于醋酸盐增强的催化褪色反应(以Co2?为催化剂、过一硫酸盐(PMS)为氧化剂使亚甲基蓝(MB)褪色),建立了一种测定水中痕量Co2?的高灵敏分光光度法。该方法操作简便,因MB在最大吸收波长664 nm处具有强吸收(摩尔吸光系数5.88×10? L·mol?1·cm?1)。在选定反应条件(10.0 mg·L?1 MB、60.0 mg·L?1 PMS和100.0 mg·L?1 Ac?)下,MB的消耗程度与Co2?浓度在0.20-7.0 μg·L?1(R2=0.986)和7.0-50.0 μg·L?1(R2=0.991)范围内呈线性关系,检出限(3s/k)为0.10 μg·L?1。研究发现该方法对包括相似过渡金属在内的多种共存离子具有优异抗干扰能力。将该方法用于实际样品中Co2?浓度的测定,结果令人满意。
关键词: 分光光度法,亚甲基蓝,催化脱色,乙酸盐,痕量钴
更新于2025-11-19 16:56:35
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不同浓度NaOH预处理TiO2对亚甲基蓝的光催化降解
摘要: 本论文采用不同NaOH浓度(2、5、10和15 M)处理{001}晶面TiO2,研究了NaOH对{001}TiO2晶体结构、形貌、光学性能、光生电子-空穴复合及亚甲基蓝降解性能的影响。结果表明,当NaOH浓度高达10 M时出现金红石相TiO2,其光催化性能显著优于其他样品。随着氢氧化钠浓度增加,材料形貌相应改变,比表面积增大且光生电子-空穴复合速率降低。自由基捕获实验表明羟基自由基和空穴在光催化过程中起重要作用。
关键词: 氢氧化钠浓度、自由基清除、{001}面二氧化钛、亚甲基蓝、光催化
更新于2025-11-14 17:03:37
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二氧化钛/活性炭复合催化剂光催化降解亚甲基蓝和苯酚
摘要: 采用二氧化钛-活性炭复合材料分别在水溶液中进行了亚甲基蓝和苯酚的光催化降解实验。通过使用不同织构特征的活性炭复合材料以及不同波长或能量的光源,探究其对二氧化钛-活性炭催化剂性能的影响。催化剂(TiAC1、TiAC2和TiAC3)是通过将活性炭载体浸渍于钛前驱体(TiO2)水悬浮液中制备而成。采用BET、XRD和FTIR对催化剂进行表征。衍射图谱显示强峰归属于锐钛矿相二氧化钛,弱峰表明存在少量金红石相。FTIR显示TiO2颗粒中存在Ti-O-Ti键的宽峰。分别在可见光和不同波长的紫外光照射下进行了亚甲基蓝和苯酚的光催化降解实验。对于亚甲基蓝去除,吸附作用占主导;而对于苯酚去除,光分解作用更为显著。
关键词: 光催化、苯酚、亚甲基蓝、二氧化钛、活性炭、前驱体
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于氧化石墨烯的氧化锆纳米复合材料,用于增强可见光驱动的光催化活性
摘要: 在本研究中,通过共沉淀法合成了一种高效的可见光响应型氧化石墨烯基氧化锆纳米复合材料(GO-ZrO?)。采用XRD、FTIR、FE-SEM、EDS、TEM、TGA、PL、UV-DRS和BET比表面积分析对合成的光催化剂进行了表征。表征结果表明,ZrO?纳米颗粒在GO-ZrO?纳米复合材料中均匀分散,且GO与ZrO?纳米颗粒之间具有优异的协同性。通过可见光照射下降解水溶性有害染料罗丹明B和亚甲基蓝,评估了合成的GO-ZrO?纳米复合材料的光催化效率。在可见光照射105分钟后,观察到罗丹明B染料(初始浓度30 mg/L)的90%光催化降解率;而使用25 mg/100 ml剂量的GO-ZrO?纳米复合材料作为光催化剂,在短短60分钟内就实现了亚甲基蓝染料(初始浓度100 mg/L)99.23%的降解率。通过清除剂进行的机理研究表明,超氧自由基(O?·?)是参与有机染料光降解的最具反应活性的物种。合成的光催化剂GO-ZrO?纳米复合材料还表现出优异的热稳定性和可重复使用性。
关键词: 亚甲基蓝、罗丹明B、光催化活性、氧化锆、氧化石墨烯、可见光、共沉淀法
更新于2025-09-23 15:23:52
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在黑暗和可见光照射下用于亚甲基蓝表面吸附与光分解的二氧化钛纳米管负载银纳米颗粒的合成
摘要: 通过简单的水热和溶剂热法合成了TiO2纳米管及Ag/TiO2纳米管(TNT),并采用XRD、UV、ICP、TEM、SEM、BET和XPS进行表征。本研究通过亚甲基蓝(牛奶检测用标准亚甲基蓝片剂)水溶液的脱色实验,考察了含3.33%银的Ag/TNT的光催化活性。由于银纳米颗粒的表面等离子体共振(SPR)效应,在可见光下Ag/TNT表现出优异的光催化活性;而基于TNT的高比表面积特性,其在黑暗条件下显示出高表面吸附能力。本研究表明,Ag/TNT对水溶液中亚甲基蓝的降解与吸附具有良好应用前景。
关键词: 吸收、破坏、Ag/TiO2纳米管、光催化活性、亚甲基蓝
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于沥青的多孔碳纳米纤维复合材料在氧化锌辅助下实现可见光下的低成本高效光催化活性
摘要: 为探索和开发一种经济、新颖且高效的光催化剂,用于可见光照射下降解亚甲基蓝(MB),通过一步静电纺丝法,以二甲基甲酰胺(DMF)溶液为介质,成功制备了聚丙烯腈(PAN)/沥青基碳纳米纤维(CNFs)负载氧化锌的复合材料(PPZn)。PAN/沥青基CNFs与ZnO的协同作用增强了电荷分离速率、吸附能力和可见光捕获效应。所制得的PPZn光催化剂在可见光下30分钟内对MB的去除率达到100%,动力学速率常数为0.018分钟?1。经过8次再生循环后,PPZn对15 ppm MB仍能保持近100%的稳定去除率,展现出持续稳定的光催化性能。PPZn中的沥青基CNFs作为电荷储存库,通过沥青诱导的高导电性实现快速电子传输,抑制e?–h?复合并拓宽可见光响应范围。PP(3)Zn复合材料展现出作为低成本光催化材料的潜力,在可见光谱范围内具有优异的光催化效率。
关键词: 碳纳米纤维、氧化锌、亚甲基蓝、沥青、可见光、光催化活性
更新于2025-09-23 15:23:52
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负载银纳米粒子的氧化锌棒用于增强亚甲基蓝的光催化降解
摘要: 通过不同银掺杂浓度的氧化锌制备了银-氧化锌纳米复合材料(Ag-ZnO纳米复合材料),以增强亚甲基蓝的光催化降解效果。采用紫外-可见光谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、动态光散射(DLS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和光致发光光谱(PL)对合成纳米复合材料的结构、形貌及光学性能进行表征。合成的银纳米颗粒平均粒径约40纳米,氧化锌纳米棒长度为2微米、宽度为200纳米。形貌表征显示银纳米颗粒均匀掺杂于氧化锌棒表面。评估了该纳米复合材料在紫外光照射下对亚甲基蓝的光催化降解性能与稳定性。结果表明,6%银纳米颗粒掺杂量比其他浓度及纯氧化锌具有更优的降解效果。本研究为制备高效降解亚甲基蓝的Ag-ZnO纳米复合材料提供了简便有效的方法,该材料可作为废水处理的潜在候选材料。
关键词: 亚甲基蓝、Ag-ZnO纳米复合材料、机理、光催化
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种三烷氧基桥联双核钴(III)配合物,可模拟磷酸酶活性并通过光催化降解有机染料污染物
摘要: 已合成并表征了一种双核钴(III)配合物[(N3)L1CoIIIL2CoIIIL1] (1) {H2L1 = 2-((1-羟基丁-2-亚胺基)甲基)-4-溴苯酚,HL2 = 2-氨基-1-丁醇}。单晶X射线衍射分析证实了其结构。通过弱非共价相互作用,在该配合物中形成了扩展的超分子结构。采用DFT计算研究了重要超分子相互作用的能量特征,并通过NCI图谱指数计算工具进一步验证。该配合物能高效模拟磷酸酶酶活性,在室温下将4-硝基苯磷酸盐转化为4-硝基苯酚。该反应遵循米氏酶动力学,在水/DMF(98% DMF,v/v)介质中的转换数约为1.4 s-1。该配合物还作为高效光催化剂用于降解有机污染物。选择广泛用于各行业的染料亚甲基蓝(MB)作为水介质中的模型污染物,以评估该配合物的光催化效果。
关键词: DFT计算,磷酸酶模拟活性,亚甲基蓝(MB)的光催化降解,三价钴,晶体结构
更新于2025-09-23 15:23:52
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<em>滇牡丹</em>介导的氧化银纳米粒子的光催化与抗菌活性
摘要: 纳米材料的绿色合成及其广泛应用将化学、生物技术和环境化学紧密联系在一起。绿色工艺因其操作简便且对生态系统惰性而备受关注。本研究选择绿色合成法制备氧化银纳米颗粒(Ag2O NPs),主要基于其无毒特性和优异活性。采用喜马拉雅芍药(Paeonia emodi)新鲜叶片提取物作为还原剂,通过环保工艺合成了氧化银纳米颗粒。根据X射线衍射仪(XRD)衍射峰的半高宽计算得出平均晶粒尺寸为38.29纳米。通过透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)进行形貌研究,两种技术测得的颗粒尺寸分别为38.29纳米和86.4纳米。利用能量色散X射线光谱(EDX)分析了Ag2O NPs的纯度和元素组成百分比。分别采用漫反射光谱(DRS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了带隙能(4.02电子伏特)和表面官能团。在Ag2O NPs和紫外-可见光源共同作用下,亚甲基蓝(MB)在180分钟内降解率达97.78%。测试了Ag2O NPs对革兰氏阳性菌(枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌)及革兰氏阴性菌(大肠杆菌和铜绿假单胞菌)的抗菌活性,发现其对革兰氏阴性菌的生长抑制作用强于革兰氏阳性菌。
关键词: 光催化降解,亚甲基蓝,环保,抗菌活性,氧化银,树叶提取物
更新于2025-09-23 15:23:52