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鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及 在可見光降解有機(jī)污染物中的應(yīng)用
本發(fā)明涉及鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及其在可見光降解有機(jī)污染物中的應(yīng)用。采用的技術(shù)方案是：鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑，其制備方法如下：將鈦酸丁酯在攪拌下緩慢滴入乙醇和冰乙酸混合溶液中，攪拌均勻后，逐滴加入氫氟酸溶液，攪拌形成透明混合溶液A；將氨水與乙醇混合，加入硝酸鈰，調(diào)節(jié)pH至2，配成溶液B；將溶液B緩慢滴入溶液A中，得到均勻透明溶膠；在空氣中放置陳化，得到固體凝膠；干燥后研磨成粉末，置于馬弗爐中400～500℃，焙燒40 min～1.5 h，得到鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑。合成方法簡單的，穩(wěn)定的，形成催化效率高的非金屬和金屬三摻雜二氧化鈦光催化劑。多元素共摻雜催化劑得到的產(chǎn)物在粒徑、形貌上與對比單摻雜或雙摻雜有較大的不同，多元素共摻雜能大幅度提高催化劑的催化活性，給催化劑的物理性質(zhì)帶來很多優(yōu)點(diǎn)，如粒徑變小，表面積增大，表面具有特殊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是為了擴(kuò)大TiO2的可見光響應(yīng)范圍，減小電子和空穴的復(fù)合，從而提高TiO2對太陽能的利用率，提高其可見光催化活性，因此本發(fā)明對TiO2表面進(jìn)行修飾，提供一種在可見光作用下，光催化效果好的鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及其制備方法。采用鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化照射的方法處理雙酚A廢水，使其降解率達(dá)到99%以上，不完全降解率低于0.5%。
遼寧大學(xué)
2021-04-11
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半焦負(fù)載型催化劑制備及其在CO2光催化合成甲醇過程的應(yīng)用
本項(xiàng)目以陜西榆林及內(nèi)蒙地區(qū)生產(chǎn)的半焦焦粉為原料，通過高溫催化處理以實(shí)現(xiàn)半焦焦粉的有序化、多孔化和功能化改性；進(jìn)而將改性半焦焦粉作為催化劑應(yīng)用在 CO 2 光催化反應(yīng)過程中。本項(xiàng)目通過考察改性半焦對 CO 2 光催化轉(zhuǎn)化產(chǎn)物組成和產(chǎn)率的影響，揭示不同溫度、不同催化劑對半焦結(jié)構(gòu)的調(diào)控規(guī)律及作用機(jī)制；進(jìn)而揭示改性半焦作為催化劑在 CO 2 光催化轉(zhuǎn)化過程中的作用機(jī)理及轉(zhuǎn)化機(jī)制，以期探尋半焦焦粉應(yīng)用的新途徑及 CO 2 轉(zhuǎn)化的新技術(shù)。
西安科技大學(xué)
2021-04-11
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開發(fā)基于MXene的新型光催化劑實(shí)現(xiàn)安全空氣消毒
新冠疫情的爆發(fā)，使人們對空氣消毒日益重視。其中，紫外輻射是一種常見的空氣消毒技術(shù)。然而，在實(shí)際的消毒過程中，微生物往往存在“復(fù)活”現(xiàn)象，從而大大影響了消毒效果。 近日，天津大學(xué)王燦教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于單層Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化劑，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。該研究對前體MAX相蝕刻、插層、超聲剝層，制備單層Ti3C2Tx納米片，即MXene；通過水熱法并同時(shí)調(diào)控TiO2晶面，合成光催化劑MXene/{001}TiO2，浸漬涂覆于聚氨酯（PU）海綿。 在此基礎(chǔ)上，該研究將涂覆TiO2/MXene的PU海綿填充入連續(xù)流光催化反應(yīng)器，用于動(dòng)態(tài)的空氣消毒，發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)的紫外消毒技術(shù)顯著提高了對空氣微生物的滅活效率。該研究進(jìn)一步探究了紫外/光催化消毒后的空氣微生物在有光（光復(fù)活）和無光（暗修復(fù)）條件下的復(fù)活情況，結(jié)果表明，與單獨(dú)紫外消毒相比，經(jīng)過光催化滅活的空氣微生物基本無暗修復(fù)現(xiàn)象，在可見光下細(xì)菌濃度甚至呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢。進(jìn)一步對滅活機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)，紫外線通過作用于細(xì)胞DNA生成嘧啶二聚體滅活細(xì)菌，該損傷可在一定波長的可見光下被修復(fù)，細(xì)菌復(fù)活；而光催化的加入產(chǎn)生了活性氧自由基，對細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成了不可逆的損傷，這類損傷難以修復(fù)。因此，基于該研究中合成的新型光催化劑，可以達(dá)到更高的空氣消毒效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更徹底的消毒效果。相關(guān)的技術(shù)成果可以應(yīng)用于因新冠疫情感染場所的空氣消毒。
天津大學(xué)
2021-02-01
開發(fā)基于MXene的新型光催化劑實(shí)現(xiàn)安全空氣消毒
項(xiàng)目成果/簡介:新冠疫情的爆發(fā)，使人們對空氣消毒日益重視。其中，紫外輻射是一種常見的空氣消毒技術(shù)。然而，在實(shí)際的消毒過程中，微生物往往存在“復(fù)活”現(xiàn)象，從而大大影響了消毒效果。 近日，天津大學(xué)王燦教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于單層Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化劑，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。該研究對前體MAX相蝕刻、插層、超聲剝層，制備單層Ti3C2Tx納米片，即MXene；通過水熱法并同時(shí)調(diào)控TiO2晶面，合成光催化劑MXene/{001}TiO2，浸漬涂覆于聚氨酯（PU）海綿。 在此基礎(chǔ)上，該研究將涂覆TiO2/MXene的PU海綿填充入連續(xù)流光催化反應(yīng)器，用于動(dòng)態(tài)的空氣消毒，發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)的紫外消毒技術(shù)顯著提高了對空氣微生物的滅活效率。該研究進(jìn)一步探究了紫外/光催化消毒后的空氣微生物在有光（光復(fù)活）和無光（暗修復(fù)）條件下的復(fù)活情況，結(jié)果表明，與單獨(dú)紫外消毒相比，經(jīng)過光催化滅活的空氣微生物基本無暗修復(fù)現(xiàn)象，在可見光下細(xì)菌濃度甚至呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢。進(jìn)一步對滅活機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)，紫外線通過作用于細(xì)胞DNA生成嘧啶二聚體滅活細(xì)菌，該損傷可在一定波長的可見光下被修復(fù)，細(xì)菌復(fù)活；而光催化的加入產(chǎn)生了活性氧自由基，對細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成了不可逆的損傷，這類損傷難以修復(fù)。因此，基于該研究中合成的新型光催化劑，可以達(dá)到更高的空氣消毒效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更徹底的消毒效果。相關(guān)的技術(shù)成果可以應(yīng)用于因新冠疫情感染場所的空氣消毒。
天津大學(xué)
2021-04-11
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一種鎢酸鉍納米光催化劑及其制備方法
本發(fā)明公開了一種鎢酸鉍納米光催化劑的制備方法，將鉍源、鎢源和臨界水混合，固液分離，固體部分干燥后得到鎢酸鉍納米光催化劑。本發(fā)明還包括采用所述制備方法制得的鎢酸鉍納米光催化劑及該催化劑在光催化方面的應(yīng)用。本發(fā)明是將鉍源和鎢源在臨界水的條件下短時(shí)間混合制備鎢酸鉍納米光催化劑，操作簡單，重復(fù)性好、產(chǎn)率高，且反應(yīng)時(shí)間比現(xiàn)有技術(shù)大大縮短。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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一種水/氣凈化的高效吸附-轉(zhuǎn)化光催化劑
一、項(xiàng)目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出。磺胺類抗生素、酚類等持久性有機(jī)污染物引起的水體污染，二氧化碳與氮氧化物的大量排放產(chǎn)生的氣候變暖與大氣污染，成為當(dāng)前社會(huì)可持續(xù)發(fā)展面臨的重大問題。光催化技術(shù)由于可以直接利用可持續(xù)的太陽能驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，而成為水/氣環(huán)境凈化和清潔能源利用的理想途徑之一。因此，開發(fā)高性能的光催化劑意義重大。
華中科技大學(xué)
2022-07-27
一種可見光光催化燃料電池及其制備方法
本發(fā)明公開了一種可見光光催化燃料電池及其制備方法，所述可見光光催化燃料電池以三氧化鎢/二氧化鈦納米管作為光陽極，氧化銅/二氧化鈦納米管作為光陰極。本發(fā)明中還公開了相應(yīng)的可見光光催化燃料電池制備方法，包括：（1）陽極氧化法制備片狀二氧化鈦納米管；（2）陰極方波電沉積法制備三氧化鎢/二氧化鈦納米管光陽極；（3）恒電位極化法制備氧化銅/二氧化鈦納米管光陰極；（4）制備光催化燃料電池。通過本發(fā)明，所獲得的可見光光催化燃料電池，可見光響應(yīng)好，光催化性能高且污染物降解能力顯著。
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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一種具有光催化性能的防火涂料及其制備方法
（專利號：ZL 201410134705.2） 簡介：本發(fā)明公開了一種具有光催化性能的防火涂料及其制備方法，屬于防火涂料領(lǐng)域。該涂料包含基料、催化劑、成炭劑、發(fā)泡劑、填料、顏料、溶劑、分散劑、催干劑、助干劑以及納米母液等；所述基料為磷酸二氫鋁，催化劑為聚磷酸銨，成炭劑為季戊四醇，發(fā)泡劑為三聚氰胺，填料為超細(xì)礦渣粉，顏料為Cu-La/TiO2，溶劑為水，分散劑為BYK180高分子分散劑，催干劑為氧化鉛，助干劑為鋅粉，納米母液為納米SiO2母
安徽工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
甲醛傳感器
產(chǎn)品詳細(xì)介紹
預(yù)熱時(shí)間≤3分鐘，響應(yīng)時(shí)間≤60秒，恢復(fù)時(shí)間≤60秒
量程0～50000mg，分辨率1mg/m^3
工作溫度-20℃～50℃
工作濕度15%RH-90％RH（無凝結(jié)）
存儲溫度－20～60℃ 數(shù)據(jù)傳輸端口為智能USB接口
江蘇艾迪生教育發(fā)展有限公司
2021-08-23
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共價(jià)有機(jī)框架材料可見光催化還原CO2的最新成果
CO2資源化利用不僅可以緩解溫室效應(yīng)引起的環(huán)境問題，而且還可以解決日益嚴(yán)峻的能源枯竭問題。以太陽光為直接驅(qū)動(dòng)力的光催化還原CO2生成有機(jī)物是較為理想的途徑之一，也是極具挑戰(zhàn)性的前沿方向。含氮共價(jià)有機(jī)框架材料（COF）擁有良好吸光能力和電荷傳輸能力，具有高穩(wěn)定性、高CO2吸附量、易于設(shè)計(jì)調(diào)控和修飾等優(yōu)點(diǎn)，是一類非常有潛力的光催化固碳材料。我所通過胺醛縮合席夫堿反應(yīng)合成了一系列具有相同結(jié)構(gòu)不同官能團(tuán)的酮胺基COF材料TpBD-X [X = -H2、-(CH3)2、-(OCH3)2和-(NO2)2]，并研究不同官能團(tuán)對該類材料光催化還原CO2性能的影響。結(jié)果表明，官能團(tuán)的引入會(huì)影響TpBD的可見光吸收能力，改變其能帶結(jié)構(gòu)；與吸電子基團(tuán)相比，該COF材料中的給電子基團(tuán)更有利于光催化還原CO2的進(jìn)行，其活性順序?yàn)?OCH3 > -CH3 > -H2> -NO2。結(jié)合各種表征技術(shù)，發(fā)現(xiàn)給電子基官能團(tuán)可以增強(qiáng)該類材料的共軛效應(yīng)，提高可見光吸收，加快光生電荷分離與遷移，進(jìn)而提高光催化還原CO2活性。該研究不僅可以拓展COF材料的實(shí)際應(yīng)用，還可以豐富光催化理論，對于CO2的固定轉(zhuǎn)化具有重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
浙江師范大學(xué)
2021-04-30