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Hg掺杂CdS的制备及可见光降解有毒有机污染物

王攀 , 曹婷婷 , 方艳芬 , 罗光富 , 李瑞萍 , 黄应平

影像科学与光化学

采用镉硫共沉淀方法制备了Hg掺杂CdS(HgxCd1-xS)光催化剂,运用X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱对所制备的催化剂进行了表征;利用可见光催化降解罗丹明B(Rhodiamine B,RhB)和2,4-二氯苯酚(2, 4-dichlorophenol,2,4-DCP)为探针反应,对HgxCd1-xS可见光催化活性进行了研究,通过跟踪RhB 降解过程中吸收光谱的变化和总有机碳(TOC),评价了HgxCd1-xS对有机物的氧化降解及深度矿化能力.结果表明:HgxCd1-xS催化剂为立方晶型,Hg的最佳掺杂量为5%,其禁带宽度约为2.15 eV,对RhB和2,4-DCP均有较好的降解效果,实验条件下30 min RhB褪色率为100%, RhB的30 h矿化率为45.5%, 2,4-DCP的16 h降解率达55%.HgxCd1-xS可见光光催化降解RhB具有较高的稳定性,Hg的掺杂能有效降低CdS光腐蚀问题.通过ESR跟踪测定光催化反应过程中产生的自由基,表明降解过程涉及* OH机理.

关键词: 共沉淀合成 , CdS , Hg掺杂 , 可见光催化降解

硫掺杂对纳米TiO2的结构相变及可见光催化活性的影响

周武艺 , 曹庆云 , 唐绍裘 , 罗颖

中国有色金属学报

采用酸催化溶胶-凝胶法合成硫掺杂纳米TiO2光催化剂.可见光光催化降解亚甲基蓝实验结果表明:当硫脲与钛酸丁酯摩尔比为3.50时,催化剂经500℃热处理后表现出最佳的可见光光催化降解效果.TEM、XRD和Raman光谱等表征结果表明:硫掺杂大大提高了纳米TiO2晶粒的分散程度,有利于制备均一分散的纳米晶粒;另外,硫掺杂有效地抑制了纳米TiO2在热处理过程中由锐钛矿向金红石的转变,一部分硫进入TiO2的晶格取代部分Ti4+而导致一定程度畸变,产生氧缺位,从而大大提高催化剂的可见光催化活性.

关键词: 纳米TiO2 , 硫掺杂 , 酸催化溶胶-凝胶法 , 可见光催化降解

硫掺杂二氧化钛负载硅藻土复合光催化剂光降解苯酚的研究

王娟 , 鲁立强 , 沈翔 , 龚荣洲

材料导报

以硅藻土为载体,采用溶胶-凝胶-低温烧结法制备了硫掺杂二氧化钛负载型微孔-介孔结构复合光催化剂.物相分析表明TiO2-xSx样品为纯的锐钛矿相,TiO2包覆在硅藻土载体表面形成了复合结构.紫外-可见漫反射谱图显示S掺杂后的TiO2-xSx(350℃)样品吸收带边发生了明显的红移,负载型复合光催化剂显示出比TiO2-xSx样品更强的可见光吸收性能.当复合光催化剂中硅藻土的负载量为30%(质量分数)、硫的掺杂量为0.03%(摩尔分数)时,以氙灯为辐照光源,光催化苯酚溶液的降解率最高.在pH=5.83、催化剂用量为2g/L、初始质量浓度为10mg/L的条件下,苯酚在光照2h后降解率达到85%.催化剂重复使用4次后,苯酚的降解率仍在80%以上.

关键词: 负载型硫掺杂二氧化钛 , 硅藻土 , 可见光催化降解 , 苯酚

硫掺杂纳米TiO2的掺杂机理及可见光催化活性的研究

周武艺 , 曹庆云 , 唐绍裘 , 刘英菊

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.04.002

用酸催化溶胶-凝胶技术合成了硫掺杂纳米TiO2光催化剂粉末.光催化降解亚甲基蓝实验结果表明,当硫脲与钛酸丁酯摩尔比S/Ti为3.5时,经500℃热处理后的催化剂的光催化活性最佳.通过XRD、DRS和XPS等研究表明硫掺杂导致二氧化钛晶粒尺寸细化,并有效地抑制了相变温度.在热处理过程中硫由S2-被氧化为S4+并进入到二氧化钛的晶格中取代了部分Ti4+位,导致了晶格的畸变,带隙变窄,从而导致对光的吸收发生了向可见光区移动.

关键词: 纳米TiO2 , 硫掺杂 , 机理 , 可见光催化降解

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