周明
,
杨华
,
县涛
,
杨阳
,
张云川
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60941-X
超声波在水中传播时会产生大量空化气泡,空化气泡经历成核、生长和瞬间崩塌等过程,并在崩塌瞬间产生局部高温和高压,过程中会发出瞬间闪光,即声致发光.局部高温高压及声致发光可将半导体价带上的电子激发至导带,形成电子/空穴对,电子和空穴迁移至半导体颗粒表面,参与一系列氧化还原反应致使有机污染物发生分解.由于超声波在各种液体中都具有很强的穿透能力,因此与半导体光催化技术相比,半导体超声催化技术在降解高浓度和不透明染料废水时具有明显优势. LuFeO3是稀土正铁氧体中的一员,具有独特磁结构、巨介电常数及多铁性,近年来引起了人们极大的研究兴趣.同时, LuFeO3也是一种窄带隙半导体材料,使其可以作为一种潜在的超声催化剂,但相关报道很少.半导体材料的晶粒尺寸及形貌对其超声催化活性的影响非常大,因此制备出不同晶粒尺寸及形貌的LuFeO3颗粒并研究其超声催化性能具有重要意义.目前LuFeO3的主要制备方法为传统的固相反应法,该法需要反复研磨和高温煅烧使原料彻底反应,而且制备出的颗粒尺寸较大,相互粘连严重,形貌难以控制.在众多纳米材料制备方法中,水热法在调控晶粒尺寸及形貌上具有巨大优势.本课题组曾采用水热法成功制备了单相的LuFeO3颗粒,通过改变NaOH浓度,可以对产物的晶粒尺寸及形貌进行调控.基于此,本文以酸性橙(AO7)、罗丹明B (RhB)、甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)为目标降解物,考察了水热法所制备的LuFeO3颗粒在超声辐照下的超声催化性能,并系统研究了晶粒尺寸及形貌、无机离子和乙醇对LuFeO3颗粒超声催化活性的影响及LuFeO3颗粒重复利用性能.以对苯二甲酸(TPA)为分子荧光探针,采用光致发光(PL)技术检测在超声辐照下LuFeO3反应液中产生羟基自由基(?OH)的情况,探讨了LuFeO3颗粒的超声催化机理.超声催化反应结果表明,采用水热法制备的LuFeO3颗粒在超声辐照下表现出良好的超声催化活性.在NaOH浓度为0.625 mol/L时制备的LuFeO3颗粒尺寸最小,表现出最好的超声催化活性；经过30 min超声催化反应后,AO7,RhB,MO和MB的超声降解率分别为89%,82%,73%和67%.加入Cl?, NO3?, SO42?, PO43?和HCO3?对LuFeO3颗粒的超声催化活性有抑制作用.向反应液中加入2%(v/v)乙醇后, LuFeO3颗粒在超声辐照下对AO7几乎没有降解,表明?OH在超声催化中起重要作用.重复回收实验结果表明, AO7的降解率随着循环次数增加有所下降,这可能是由于催化剂回收时的损失所致.尽管如此,催化剂仍能保持较高的催化活性,经4次循环后,反应30min时AO7的降解率为65%.PL结果表明, LuFeO3颗粒在超声催化反应中产生了大量的?OH,添加乙醇可以消耗?OH并抑制染料的超声催化降解.由此可见,?OH是超声催化降解RhB的主要活性物种.我们对LuFeO3导带和价带的电位进行了估算,从热力学角度对LuFeO3颗粒超声催化降解染料的机理做出了初步解释.
关键词:
铁酸镥
,
水热合成
,
超声催化活性
,
羟基自由基
,
无机离子
,
有机染料降解
李富华
,
陈敏
,
孔青青
,
李若白
,
陈平
,
姚琨
,
刘国光
,
吕文英
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.11.2015061702
在溶液中分别加入不同浓度的NO3、NO3-和Fe3+,考察它们对布洛芬光解的影响.通过响应面法研究了它们对布洛芬光降解的复合影响.结果表明,NO3可以明显地促进布洛芬的光解.NO2-和Fe3+会抑制布洛芬的光解,且在研究的浓度范围内NO2-的抑制效果比Fe3+强烈.当水环境中存在NO3、NO2-和Fe3+时,可用响应面法来估算布洛芬的光解速率.NO3和NO2-的相互作用、NO3和Fe3+的相互作用对布洛芬的光解具有显著性影响.
关键词:
布洛芬
,
光解
,
动力学
,
无机离子
,
响应面法
冯俊鹤
,
郭宝元
,
林金明
,
徐建中
,
周红
,
孙玉友
,
刘耀
,
权养科
,
鲁晓明
色谱
doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2008.06.004
利用间接紫外毛细管区带电泳方法完成了对爆炸残留物中7种无机离子(K+,NH+4,NO-2,NO-3,SO2-4,ClO-3,ClO-4)的分离检测.阳离子测定采用的缓冲体系为10 mmol/L吡啶(pH 4.5)-3 mmol/L冠醚,K+和NH+4在2.6 min内达到基线分离,检出限分别为0.25 mg/L和0.10 mg/L(S/N=3).阴离子测定采用的缓冲体系为40 mmol/L硼酸-1.8 mmol/L重铬酸钾-2 mmol/L硼酸钠(pH 8.6),氢氧化四甲铵为电渗流改性剂,5种阴离子在4.6 min内达到基线分离,检出限为0.10～1.85 mg/L.该方法已成功地应用于实际爆炸物样品种类的判定分析,取得了很好的结果.
关键词:
毛细管区带电泳
,
间接紫外检测
,
无机离子
,
爆炸残留物
王丹军
,
申会东
,
郭莉
,
张洁
,
付峰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.02.002
以硝酸铋、钨酸铵为起始原料,采用水热法合成介孔Bi2WO6光催化剂,借助X射线粉末衍射(XRD)、固体紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、电子扫描电镜(FE-SEM)和透射电镜(TEM)对催化剂的物相组成、形貌和光吸收特性进行表征,并推测三维球状介孔Bi2WO6的形成机理;研究溶液pH值和环境水体中常见无机离子对Bi2WO6光催化降解亚甲基蓝的影响.结果表明:在强酸条件下,Bi2WO6表现出更高的光催化活性;环境水体中的无机离子对亚甲基蓝的光催化降解影响显著,阳离子如Fe3+,NH4+以及阴离子如卤素离子对其光催化降解具有很强的促进作用,Cu2+和NO2-几乎无影响,而Fe2+对其则具有明显抑制作用.
关键词:
水热法
,
Bi2WO6
,
光催化活性
,
无机离子
