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g-C3N4/rGO杂化催化剂的简易合成及其对罗丹明B的光催化降解作用

原博 , 魏江霞 , 胡天娇 , 姚海波 , 蒋振华 , 方志薇 , 楚增勇

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60844-0

在空气中直接加热三聚氰胺和氧化石墨烯(GO)的混合物制备了g-C3N4/rGO杂化催化剂.实验结果表明,混合物中的g-C3N4保留了石墨型氮化碳原始的特征结构, g-C3N4和还原的氧化石墨烯(rGO)之间的异质结主要通过π-π作用构筑.当原料中三聚氰胺/GO的质量比是800/1时,所得催化剂对罗丹明B的催化作用最强,其一阶动力学常数是纯g-C3N4的2.6倍.这种强化作用主要是由于rGO促进了光生电子-空穴对的分离.此外, g-C3N4/rGO还表现出显著的pH值敏感特性,催化降解速率随pH的降低而增加.当pH =1.98时,其一阶动力学常数是纯g-C3N4的8.6倍.这是由于酸性条件下质子(H+)消耗掉光生电子,促进了空穴对罗丹明B的氧化作用,其中rGO充当了一个快速的光生电子转移平台.

关键词: 氮化碳 , 氧化石墨烯 , 光催化 , pH敏感性 , 罗丹明B降解

阴离子交换树脂负载铁取代杂多酸可见光催化降解罗丹明B

王靓 , 夏华 , 王崇太 , 华英杰

材料导报

将Keggin型铁取代杂多酸阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-(PW11Fe)通过离子交换作用负载在阴离子交换树脂D301R上,制备了负载型光催化剂PW11Fe/D301R,并用于可见光催化降解水溶液中有机染料污染物罗丹明B(RhB),考察了罗丹明B的初始浓度、催化剂用量、pH值以及不同阴离子对光催化降解效果的影响.实验结果表明,当催化剂用量为0.5g时,200 W金卤灯照射0.01 mmol/L RhB水溶液30 min,RhB的降解率可达100%,为高效利用太阳光能去除水体有机染料污染物提供了一条可供选择的新途径.

关键词: 铁取代杂多酸阴离子 , 异相光催化 , 罗丹明B降解 , D301R树脂

原位晶化法在铜网上快速合成Cu3(BTC)2基膜及其催化性能研究

华成江 , 王明辉 , 栾国有 , 刘岩 , 吴华

无机材料学报 doi:10.15541/jim20140448

在常温条件下, 采用原位晶化法在铜网载体上合成了包含Keggin型杂多酸H3PMo12O40的Cu3(BTC)2(BTC= 1, 3, 5-均苯三甲酸)基金属-有机框架膜材料.利用XRD、FT-IR和SEM等方法对膜的结构、成分及形貌进行了表征.含磷钼杂多酸的Cu3(BTC)2基薄膜均匀地覆盖在铜丝表面上, 膜厚度约为8μm, 晶体尺寸均一, 且融合生长.合成过程中, 经过预处理的铜网本身既是载体又是铜源.研究发现加入H2O2能有效地促进膜的合成.铜网负载的薄膜作为非均相催化剂,在H2O2氧化降解罗丹明B的化学反应中表现出很高的催化活性,反应100 min后,降解率可达98%.膜催化剂重复使用三次, 均表现出较高的催化性能.

关键词: 金属-有机框架膜 , 原位晶化 , 铜网 , 杂多酸 , 罗丹明B降解 , 催化氧化

Keggin型铜取代磷钨杂多阴离子可见光催化降解罗丹明B

吴春燕 , 刘希龙 , 沈国英 , 黄文施 , 茅丹 , 华英杰 , 王崇太

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2012.00480

以Keggin型铜取代杂多阴离子PW11O39Cu(Ⅱ)(H2O)5-[PW11Cu]为可见光催化剂,有机染料罗丹明B(RhB)为模型污染物,研究了在可见光照射下PW11Cu对RhB的可见光催化降解作用,提出了PW11 Cu可见光催化作用的反应机理,同时考察了RhB初始浓度、PW11Cu初始浓度和溶液pH值对RhB光催化降解速率的影响.实验结果表明,含有15.6 μmol/L PW11Cu+ 10 μmol/L RhB的水溶液在可见光照射下反应80 min,RhB的降解率达100%,总有机碳去除率约33%.RhB的可见光催化降解服从准一级动力学方程,在RhB初始浓度为20、30和40 μmol/L的情况下,其表观一级速率常数分别为3.1 ×10-2、2.0×10-2和1.5×10-2 min-1.

关键词: 铜取代杂多阴离子 , 均相可见光催化 , 罗丹明B降解 , 总有机碳

Keggin型铬取代杂多阴离子/阴离子交换树脂的可见光催化性能

李梦婷 , 刘海城 , 曾星 , 徐孝南 , 邹晓梅 , 华英杰 , 王崇太

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30533

将Keggin型铬取代磷钨杂多阴离子PW11O39 Cr(Ⅲ)(H2O)4-(PW11Cr)负载于弱碱性阴离子交换树脂D301R表面,制备了固体光催化剂PW11Cr/D301R,并以模型污染物罗丹明B(RhB)的降解为探针评估了该催化剂的可见光催化活性,讨论了光催化反应机理,同时考察了催化剂剂量、溶液pH值和溶液中常见离子对RhB可见光催化降解反应的影响以及催化剂的稳定性.实验结果表明,当PW11 Cr/D301R的剂量为100 mg时,10μmol/L RhB水溶液暴露在200 W金卤灯下进行照射,RhB完全降解所需的时间仅为30 min,比PW11Cr均相体系缩短了3倍;反应180 min总有机碳(TOC)去除率约为84%.催化剂剂量、溶液pH值和溶液中存在的Cl-、SO42-和PO43-对RhB光催化降解反应的速率均有一定影响.催化剂循环实验显示经循环使用7次后催化剂的活性几乎没有损失.

关键词: 铬取代杂多阴离子 , 可见光催化剂 , 罗丹明B降解 , 总有机碳 , D301R树脂

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