Bi2Fe4O9的制备及光催化性能研究

光催化剂BiVO4的制备、表征及其光催化性能的研究胡文娜;刘伟【期刊名称】《安徽科技学院学报》【年(卷),期】2010(024)004【摘要】采用化学沉淀法制备光催化剂BiVO4,用紫外-可见光谱、X射线衍射对其进行表征.通过光催化还原铬离子和光催化氧化甲基橙的效率来评价该催化剂的活性.实验研究了不同的焙烧温度和不同的焙烧时间对光催化剂BiVO4催化活性的影响.结果表明,制备光催化剂BiVO4的最佳条件是在600度下恒温3h.光催化剂BiVO4在可见光和紫外光的照射下均有较好的光催化还原活性和光催化氧化活性.BiVO4从正方晶相向单斜晶相转化的最佳温度是600°C.焙烧过的BiVO4的紫外-可见吸收光谱较未焙烧的有较大程度的红移,提高了对光的利用率.实验同时还探讨了影响BiVO4的光催化活性的机理.【总页数】6页(P17-22)【作者】胡文娜;刘伟【作者单位】蚌埠学院,应用化学与环境工程系,安徽,蚌埠,233000;淮北师范大学,化学与材料科学学院,安徽,淮北,235000【正文语种】中文【中图分类】O643.36【相关文献】1.g-C3 N4/BiVO4复合光催化剂的制备与光催化性能研究 [J], 张琴;张风丽;段芳2.水热法制备Cu掺杂可见光催化剂BiVO4及其光催化性能研究 [J], 陈渊;周科朝;黄苏萍;李志友;刘国聪3.BiVO4/GO复合光催化剂的制备及光催化性能研究 [J], 谢倩;邓爱霞;滕谋勇;陶绪泉;陈维龙;李秀春4.Ag2CO3/BiVO4复合微米片光催化剂的制备、表征及光催化机理 [J], 刘仁月;吴榛;白羽;余长林;李家德;舒庆;杨凯5.g-C3 N4/BiVO4复合光催化剂制备及其光催化性能研究 [J], 李家科;李文涛;刘欣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第３６卷第１２期吉林工程技术师范学院学报Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．１２　２０２０年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃ．２０２０收稿日期：２０２０ ０９ ２３基金项目：吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目（２０１８４９７）；吉林工程技术师范学院博士工程项目（ＢＳＫＪ２０１９１４）；吉林省大学生创新训练项目（２０２０１０２０４００２）。

作者简介：韩欣宇（１９９７），女，吉林工程技术师范学院学生，主要从事纳米材料制备及光催化研究。

通讯作者纳米ＢｉＶＯ４复合物光催化剂的制备及性能研究韩欣宇，朱　睿，刘　刚 ，王晗滢，赵　芳，葛　晶（吉林工程技术师范学院，吉林长春１３００５２）［摘　要］本文以化学沉淀法合成纳米ＢｉＶＯ４，采用浸渍法制备了高催化效率的多酸（ＰＷ１２）／ＢｉＶＯ４复合光催化剂，利用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、固体紫外光谱（ＵＶ）、傅立叶变换红外光谱（ＦＴ ＩＲ）、扫描电镜（ＳＥＭ）等方法对所制备的样品进行了表征。

通过改变ＰＷ１２的负载量，研究了复合催化剂在光催化降解亚甲基蓝反应中的催化活性。

结果表明：在可见光下，０．１ｇ７％ＰＷ１２／ＢｉＶＯ４复合光催化剂降解２００ｍＬ，浓度为１０ｍｇ／Ｌ的亚甲基蓝溶液时，降解率高达９６％。

根据实验结果，揭示了提高亚甲基蓝光催化性能可能存在的机理。

［关键词］钒酸铋；光催化剂；亚甲基蓝［中图分类号］Ｏ６４３．３６；Ｏ６４４．１ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００９ ９０４２（２０２０）１２ ００９４ ０５ 近年来，污水排放造成的环境污染成为困扰人们的难题。

钒酸铋（ＢｉＶＯ４）具有带隙宽度（２．４ｅＶ）较窄，稳定性高且无毒等优点，可以在可见光的照射下降解有机污染物。

钒酸铋具有三种晶型，单斜相白钨矿，四方相白钨矿，四方相硅酸锆［１ ２］。

但钒酸铋半导体具有光生电子空穴容易复合等缺点，导致其光催化能力有限［３］。

为了进一步提高ＢｉＶＯ４的光催化活性，采用负载杂多酸来提高其光催化性能。

《新型铋系光催化剂制备及高效去除四环素的研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，其中抗生素污染已成为全球关注的焦点。

四环素作为一类典型的抗生素，因其广泛使用和不当排放，导致其在环境中大量积累，对生态系统和人类健康构成严重威胁。

因此，研究高效去除四环素的技术显得尤为重要。

近年来，新型铋系光催化剂因其独特的物理化学性质在污水处理领域展现出巨大潜力。

本文旨在制备新型铋系光催化剂，并研究其高效去除四环素的性能。

二、新型铋系光催化剂的制备1. 材料与试剂制备新型铋系光催化剂所需材料包括铋盐、其他金属盐、溶剂等。

所有试剂均需为分析纯，并按照实验要求进行预处理。

2. 制备方法采用溶胶-凝胶法结合高温煅烧法制备新型铋系光催化剂。

具体步骤包括：将铋盐与其他金属盐溶解在溶剂中，形成均匀的溶液；通过溶胶-凝胶过程使溶液转化为凝胶；将凝胶进行干燥、煅烧，得到新型铋系光催化剂。

三、光催化剂性能表征1. 结构表征利用X射线衍射（XRD）技术对制备的光催化剂进行物相分析，确定其晶体结构。

通过扫描电子显微镜（SEM）观察光催化剂的形貌特征。

2. 光学性能表征采用紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和荧光光谱（PL）表征光催化剂的光学性能，包括光吸收范围、光生电子和空穴的分离效率等。

四、高效去除四环素实验1. 实验方法以新型铋系光催化剂为研究对象，以四环素为目标污染物，进行光催化降解实验。

实验过程中，通过改变光照强度、pH值、催化剂投加量等条件，探究各因素对四环素去除效果的影响。

2. 结果与讨论实验结果表明，新型铋系光催化剂在可见光照射下对四环素具有较高的去除效率。

光照强度、pH值和催化剂投加量等因素对四环素去除效果具有显著影响。

在最佳实验条件下，新型铋系光催化剂能在短时间内实现四环素的高效去除。

此外，通过循环实验和自由基捕获实验，证实了光催化剂具有良好的稳定性和较高的光催化活性。

五、机理探讨1. 光催化反应原理新型铋系光催化剂在光照条件下产生光生电子和空穴，这些活性物种具有强氧化还原能力，能与四环素发生反应，将其降解为低毒或无毒的小分子物质。

《可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究》篇一可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究一、引言随着环境污染的日益严重，光催化技术作为一种环保、高效的污染治理手段，受到了广泛关注。

其中，可见光响应型磁性光催化剂因其具有较高的光催化活性和易于回收利用的特点，在污水处理、空气净化等领域具有广泛的应用前景。

本文以Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂为研究对象，详细介绍了其制备过程，并研究了其降解罗丹明B的性能。

二、实验部分（一）材料与试剂实验所需材料包括FeCl3·6H2O、Bi(NO3)3·5H2O、KBr/KI 等化学试剂。

（二）催化剂制备1. 制备Fe3O4纳米粒子：采用共沉淀法，将FeCl3·6H2O和FeSO4混合，在碱性条件下沉淀，经高温煅烧得到Fe3O4纳米粒子。

2. 制备BiOX（X=Br，I）纳米片：将Bi(NO3)3·5H2O溶解于去离子水中，加入KBr/KI，调节pH值，经水热法得到BiOX 纳米片。

3. 制备Fe3O4/BiOX复合光催化剂：将Fe3O4纳米粒子与BiOX纳米片混合，通过煅烧法制备出Fe3O4/BiOX复合光催化剂。

（三）性能测试以罗丹明B为目标污染物，测试Fe3O4/BiOX光催化剂的降解性能。

在可见光照射下，测定不同时间罗丹明B的浓度变化，计算降解率。

三、结果与讨论（一）催化剂表征通过XRD、SEM、TEM等手段对制备的Fe3O4/BiOX光催化剂进行表征。

结果表明，催化剂具有较好的结晶度和形貌。

（二）可见光响应性能采用UV-Vis DRS技术测试催化剂的可见光响应性能。

结果表明，Fe3O4/BiOX光催化剂具有较好的可见光吸收性能。

（三）罗丹明B降解性能在可见光照射下，测试Fe3O4/BiOX光催化剂对罗丹明B的降解性能。

《可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究》篇一可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，尤其是水体污染问题亟待解决。

光催化技术因其具有高效、环保等优点，被广泛应用于水处理领域。

近年来，可见光响应型磁性光催化剂因其独特的性质和广泛的应用前景，受到了广泛关注。

本文以Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂为研究对象，探讨其制备方法及对罗丹明B的降解性能。

二、可见光响应型磁性Fe3O4/BiOX光催化剂的制备1. 材料选择与预处理选择合适的原料，如FeCl3、FeSO4、BiBr或BiI等。

在制备过程中，对原料进行预处理，如干燥、研磨等，以保证催化剂的纯度和活性。

2. 制备方法采用共沉淀法或溶胶-凝胶法等方法制备Fe3O4纳米粒子。

随后，将BiOX与Fe3O4纳米粒子复合，得到Fe3O4/BiOX光催化剂。

在制备过程中，可通过控制温度、pH值、反应时间等因素来优化催化剂的制备条件。

三、催化剂的表征与性能分析1. 催化剂表征采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的Fe3O4/BiOX光催化剂进行表征，分析其晶体结构、形貌和微观结构。

2. 性能分析通过紫外-可见光谱（UV-Vis）分析催化剂的光吸收性能，采用莫特-肖特基曲线分析其能带结构。

此外，通过罗丹明B的降解实验，评估催化剂的光催化性能和稳定性。

四、罗丹明B的降解实验及结果分析1. 实验方法以罗丹明B为目标污染物，将制备的Fe3O4/BiOX光催化剂加入到罗丹明B溶液中，进行光催化降解实验。

在实验过程中，通过控制光照时间、光照强度等因素，研究罗丹明B的降解效果及影响因素。

2. 结果分析通过对比不同条件下的罗丹明B降解效果，分析Fe3O4/BiOX光催化剂的降解性能。

第48卷第10期人工晶体学扌艮Vol.48No.10 2019年10月JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS Octobey2。

】9ZnFc2O4的制备及光催化性能研究田志茗,常悦(齐齐哈尔大学化学与化工学院，齐齐哈尔161006)摘要：以乙二醇作为溶剂，采用溶剂热法制备ZnFe2O4，进一步通过控制锻烧温度获得具有不同晶粒尺寸的ZnFe2O4晶体。

XRD和SEM分析表明，ZnFe2O4是由纳米尺寸的微晶构成的球状颗粒，粒径约200nm,属于正尖晶石结构。

UV-VO测定表明ZnFe2O4在紫外及可见光范围均有吸收，禁带宽度为1.60-2.18eV,制备的温度条件对禁带能隙产生一定的影响。

进一步以亚甲基蓝染料为研究对象考察了不同温度条件下制备的ZnFe2O4光催化活性,实验结果表明500t锻烧的ZnFe2O4具有较高的染料降解率，当染料初始浓度10my/T,初始pH为11,催化剂用量为0.04y/T, 300W汞灯照射2h,亚甲基蓝的降解率可达到96.8%,降解反应符合一级动力学。

由于制备的ZnFe2O4具有磁性，重复使用三次亚甲基蓝的降解率仍可达到83.3%°关键词:ZnFe2O4;溶剂热;光催化;降解;亚甲基蓝中图分类号：0644文献标识码:A文章编号：I000-985X(20I9)I0U89IU7 Preparation of ZnFe2O4and Its Photocatalytic ActivityTI/N Zhi-ming,CHANG Yue(Colleae of Chemistry and Chemical Engineering,Qiqihar Univeyity,Qiqihar161006,China)Abstract:ZnFe2O4was prepared by solvothermal method using ethylene glycol as solvent.ZnFe2O4crystals with dOferent grain sizes were obtained by controlling the calcination temperature.XRD and SEM analysis show that ZnFe2O4is a spherical particle composed of nanometer-sized crystallites with a particle size of about200nm,which belongs te the positive spinel structure.UV-vis measurement shows that ZnFe2O4is absorb in both ultraviolet and visible light,and the forbidden band width is1.60-2.18eV.The prepared temperature conditions has a certain infuence on the forbiaden band yap.Furthermore, the photocatalytic activity of ZnFe2O4prepared undey dOferent temperature conditions is investigate with methylene blue dye as the research object.The structure shows that the calcined ZnFe2O4at500t has highey dye dearadaZon rate.When the initial concentration of dye is10my/T,the initial pH is11,the amount of catalyst is0.04y/T,300h mercury lamp for2h,the dearadation rate of methylene blue can reach96.8%,and the dearadaZon reaction accords with0x000x1 kinetics.Due to the magnetic properties of the prepared ZnFe2O4,ZnFe2O4can be reused fos3times and the dearadaZon rate of methylene blue can still reach83.3%.Key words:ZnFe2O4；solvothermal；photocatalysis;dearadaZon；methylene blue1引言光催化氧化技术是一种新型的高级氧化技术,因其具有高效、彻底、成本低廉以及不会产生二次污染等优势，在降解有机污染物方面具有广泛的应用/10'ZnFe2O4是一种具有尖晶石晶体结构的半导体功能材料,被广泛应用于医学，高频变压器，磁记录介质等领域/2电0；由于ZnFe2O4的带隙窄(约1.9eV),成本低，稳定性好,具有磁性能，近年来在光催化领域引起了人们的广泛关注/5电0o一般来说,ZnFx2O4的光催化活性会受到晶体尺寸和形貌影响，因此可以根据改变合成方法和控制反应条件进行性能的调控。

《可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究》篇一可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究摘要：本文主要探讨了可见光响应型磁性Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备工艺及其在罗丹明B降解中的性能表现。

首先介绍了Fe3O4/BiOX复合光催化剂的制备原理与合成方法，然后分析了该催化剂在可见光照射下对罗丹明B的降解效果，并探讨了其潜在的应用前景。

一、引言随着工业化的快速发展，染料废水污染问题日益严重，罗丹明B作为一种常见的染料，其有效降解与治理成为了环境保护领域的热点研究课题。

近年来，磁性光催化剂因具有优异的可见光响应性能和易于回收的特点，在染料废水处理中得到了广泛的应用。

本文以Fe3O4/BiOX（X=Br，I）复合光催化剂为研究对象，探讨其制备工艺及在罗丹明B降解中的应用。

二、材料与方法（一）材料1. 铁盐、铋盐和卤素盐等原料。

2. 罗丹明B染料。

（二）方法1. 制备Fe3O4/BiOX（X=Br，I）复合光催化剂：采用共沉淀法结合高温煅烧工艺制备磁性Fe3O4/BiOX复合光催化剂。

2. 光催化实验：以罗丹明B溶液为研究对象，考察复合光催化剂在可见光照射下的降解效果。

三、实验结果与分析（一）Fe3O4/BiOX（X=Br，I）复合光催化剂的制备通过共沉淀法合成前驱体，经过高温煅烧后得到Fe3O4/BiOX复合光催化剂。

该催化剂具有较高的比表面积和良好的磁性，便于回收利用。

（二）罗丹明B的降解实验1. 降解效率：在可见光照射下，Fe3O4/BiOX复合光催化剂对罗丹明B具有较高的降解效率。

其中，Fe3O4/BiOBr和Fe3O4/BiOI均表现出优异的降解性能。

2. 影响因素：实验表明，光催化剂的投加量、罗丹明B的初始浓度、溶液的pH值等因素均会影响降解效果。

其中，适当增加光催化剂的投加量和降低罗丹明B的初始浓度有助于提高降解效率。

BiVO4新型光催化剂的制备及性能研究的开题报告
题目：BiVO4新型光催化剂的制备及性能研究
一、研究背景
随着环境污染日益加重，光催化技术因其高效、环保的特点，成为
了解决环境污染问题的重要手段之一。

然而，传统的TiO2光催化剂仅能够利用紫外光谱段的光线进行催化反应，而氧化钙（CaO）、氧化锌（ZnO）和氧化铁（Fe2O3）等光催化剂存在光损失较大等不足之处，因此需要开发新型的光催化剂。

BiVO4作为一种具有良好光催化性能的半导体材料，近年来备受关注。

它具有较宽的光吸收范围（380-550 nm），优异的光催化性能和良
好的热稳定性等优点，可以被用于处理废水中的有机污染物和有害物质。

因此，本研究旨在制备BiVO4新型光催化剂，并研究其光催化性能。

二、研究内容和方法
本研究拟采用水热法和溶胶-凝胶法分别制备BiVO4光催化剂。

通过改变反应条件和控制合成过程中的影响因素，得到不同形貌和结构的BiVO4。

所得产物将通过X射线衍射仪、透射电子显微镜等多种表征手段进行表征和分析。

接着，利用紫外/可见光分光光度计测试BiVO4的光催化性能。

以罗丹明B为模型污染物，考察BiVO4光催化剂的降解性能，探究其降解机
理和影响因素等。

三、研究意义
本研究将制备一种新型的BiVO4光催化剂，并探究其光催化性能和
降解机理，对于解决环境污染问题具有一定的实际应用价值。

同时，本
研究将为BiVO4的制备和应用提供新的思路和方法。

Bi2Fe4O9的制备与光催化性能分析
姬磊;陈丽铎;姜震;吴凯;石楠齐;李宗奇
【期刊名称】《东北石油大学学报》
【年(卷),期】2016(040)003
【摘要】采用水热法制备磁性铁酸铋（Bi2Fe4O9）光催化剂,利用X线衍射仪、
扫描电子显微镜、紫外—可见漫反射等仪器对Bi2Fe4O9的晶相、形貌、光吸收
特性进行表征。

结果表明：在紫外光或可见光下,Bi2Fe4O9可有效降解亚甲基蓝（MB）,且在紫外光下降解效果尤为显著,其表观速率常数可达2.422×10-2 min-1。

通过加入不同种类的捕获剂推断Bi2Fe4O9的光催化机理,以及光催化过程中的活
性物种,h＋与·OH为光催化降解过程中的主要活性物种。

【总页数】7页(P97-103)
【作者】姬磊;陈丽铎;姜震;吴凯;石楠齐;李宗奇
【作者单位】[1]东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318;[2]中国石化大庆石化分公司龙凤炼油厂,黑龙江大庆163711;[3]中国石化大庆石化分公司腈纶厂,黑龙江大庆163714
【正文语种】中文
【中图分类】O614.53
【相关文献】
1.Bi2Fe4O9/TiO2复合光催化剂的制备及光催化性能
2.Bi2Fe4O9的制备与光催
化性能分析3.Bi2Fe4O9纳米颗粒的水热制备及其对染料模拟太阳光光催化降解4.
铕掺杂的TiO_(2)空心微球的制备及光催化性能分析5.复合催化材料
Bi2Fe4O9/BiOCl的制备及其光催化性能实验设计
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不同方法制备纳米铁酸钙的光催化性能LAN Xijie;LIU Shuhong;WANG Yingjie;ZHANG Qiwei【摘要】采用共沉淀法和溶剂热法两种方法制备了纳米铁酸钙,并以罗丹明B溶液作为目标污染物考察了材料的光催化性能.SEM分析结果表明,共沉淀法所制备样品为小颗粒组成的块状形貌,溶剂热法所制产品为分散性较好的直径约200 nm的纳米颗粒;XRD和FTIR谱图分析表明两种方法所制样品为不同晶型的铁酸钙材料,溶剂热法所制备样品的纯度更高.两种铁酸钙样品对罗丹明B溶液均有一定的可见光光催化降解能力,共沉淀法所制样品的光催化性能较高,100 mL浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液加入30 mg共沉淀法制备的铁酸钙催化剂,模拟太阳光照射90 min 后染料的降解率达到77.7％.【期刊名称】《大连交通大学学报》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】4页(P90-93)【关键词】纳米铁酸钙;共沉淀法;溶剂热法;可见光光催化;罗丹明B【作者】LAN Xijie;LIU Shuhong;WANG Yingjie;ZHANG Qiwei【作者单位】;;;【正文语种】中文光催化剂是一种方便利用太阳能进行氧化还原过程的重要材料[1] .纳米铁酸钙单相或复合催化剂在电解水产氢[2-3] 、光电催化氧化水[4] 、光催化降解环境污染物[1] 以及磁性[5] 等领域具有广泛的研究和应用价值.铁酸钙纳米材料的合成方法多种多样，Berchmans等人[6] 利用一步机械合成法快速制备出具有正交结构的CaFe2O4纳米晶，并对其进行了57Fe穆斯堡尔光谱、XRD和HR-TEM的检测和表征；Cao等人[7] 采用脉冲激光沉积法成功制备了p型CaFe2O4纳米薄膜，并研究了其产氢的光电化学性能；Zhang等人[8] 通过溶液燃烧法合成了具有磁性可分离的CaFe2O4纳米晶光催化剂，并研究了在可见光照射下其对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能.每种方法都有各自的优缺点，优势方面如有的方法可制备出具有特殊微观形貌的铁酸盐纳米材料、有的方法条件温和简便易行、有的方法所制样品纯度较高等，不足方面如有的方法手续繁琐、操作费时，有的方法需要高温高压的苛刻反应条件等等.罗丹明B是一种具有鲜桃红色的人工合成染料，经老鼠试验发现，罗丹明B可引起皮下组织生肉瘤，且溶液有强烈的荧光曾用作食品添加剂(染色)，后经实验证明可以致癌，现已不允许用于食品染色.但仍用于化妆品工业，如浴液、洗发水、冷烫水等产品的着色[9] .罗丹明B因稳定性好、分子量大、废水色度高、可生化性较差，在陆地和水生生态系统中的生物积累对环境和人类健康都有影响，因此必须对罗丹明B废水进行脱色处理.本文采用共沉淀和溶剂热两种方法制备了纳米铁酸钙材料，对两种方法所制产品的微观形貌和晶体组成进行了测试和表征，并对比研究了其对罗丹明B染料溶液的可见光光催化降解性能.1 实验方法1.1 试剂及仪器Ca(NO3)2·4H2O，Fe(NO3)3·9H2O，NaOH，无水乙酸钠，乙二醇，无水乙醇，罗丹明B(均为分析纯)，电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)，集热式恒温加热磁力搅拌器(DF-101S巩义市予华仪器有限责任公司)，台式高速离心机(TG-WS湖南湘仪实验仪器开发有限公司)，扫描电子显微镜(Quanta 200 FEG美国)，X射线衍射仪(Shimadzu LabX-6000日本)，傅里叶变换红外光谱仪(BRUKER VERTEX 70德国)，可调型氙灯光源(XQ500W上海蓝晟电子有限公司)，紫外可见分光光度计(752上海佑科仪器仪表有限公司).1.2 纳米铁酸钙的制备方法共沉淀法称取2.02 g Fe(NO3)3·9H2O、0.59 g Ca(NO3)2·4H2O溶于100 mL 去离子水中搅拌至溶液澄清，逐滴加入氢氧化钠溶液调节pH值为8左右，常温下磁力搅拌12 h. 离心分离沉淀并用去离子水洗涤数次，60℃烘干12 h，650℃下煅烧6 h，玛瑙研钵充分研磨后得到纳米铁酸钙.溶剂热法称取4.04 g Fe(NO3)3·9H2O和1.18 g Ca(NO3)2·4H2O溶解在80 mL乙二醇中，搅拌至溶液澄清. 继续加入7.2 g无水乙酸钠，充分搅拌60 min，将反应物体系转移到120 mL高温反应釜中，200℃下反应12 h后，自然冷却到室温. 离心分离，无水乙醇洗涤数次，60℃下烘干6 h，玛瑙研钵中充分研磨得到纳米铁酸钙.1.3 纳米铁酸钙的表征方法利用扫描电子显微镜(SEM)对所制备的纳米铁酸钙样品进行微观形貌以及颗粒尺寸的观察和测量.利用X射线衍射仪(XRD)对样品的晶体结构和纯度进行测试分析.采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对样品中的化学键进行扫描分析.1.4 纳米铁酸钙光催化性能测试以罗丹明B溶液作为目标污染物，通过分光光度计测定溶液的吸收光谱曲线，以其最大吸收波长作为测定波长.将一定量的铁酸钙催化剂加入到100 mL浓度为10 mg/L的染料溶液中，在暗室中搅拌40 min达到吸附平衡，然后用模拟太阳光源——氙灯对溶液进行照射. 在90 min的光催化降解过程中，每间隔15 min 取3 mL反应液，离心分离除去催化剂得到澄清溶液. 测定所取溶液在测定波长处的吸光度值，通过计算公式R=(A0-At)/A0×100% 考察纳米铁酸钙对罗丹明B溶液的光催化性能.其中，R为罗丹明B溶液的降解率，A0为溶液的起始吸光度，At为溶液在t时刻的吸光度.2 结果与讨论2.1 纳米铁酸钙的表征2.1.1 SEM分析共沉淀法制备CaFe2O4的微观形貌如图1所示，可以看到颗粒尺寸不均一，部分团聚成大块，这是由于沉淀剂的加入可能会使局部浓度过高，产生团聚或组成不够均匀，但样品大部分都是尺寸比较均一的纳米级颗粒.而溶剂热法制备材料的形貌和颗粒大小可控、分散性较好，颗粒大小多为200 nm左右(如图2).说明两种方法都可以制备出颗粒状纳米铁酸钙材料.图1 共沉淀法制备CaFe2O4的SEM图图2 溶剂热法制备CaFe2O4的SEM图2.1.2 XRD分析XRD表征如图3所示，共沉淀法所制备样品的各个衍射峰(2θ= 24.2、33.1、35.6、40.9、49.5、54.1、62.5、63.9°)很好地对应正交结构铁酸钙标准卡片(JCPDS 32-0168)的220，320，201，131，241，260，600和161晶面；溶剂热法制备样品的衍射峰与铁酸钙标准卡片 (JCPDS 74-2136) 一一对应，其中2θ角在33.1、35.4、42.9、56.8和62.4°处分别与铁酸钙的130、410、131、350和060晶面对应，说明两种方法可以制备出不同晶型的纳米铁酸钙催化剂.从特征衍射峰的半峰宽可以推算，共沉淀法所制备的催化材料粒径较小，则比表面积大，与污染物溶液的接触面积大，光催化活性可能会高一些.图3 两种方法制备CaFe2O4的XRD图2.1.3 FTIR分析纳米铁酸钙在4 000～450 cm-1范围内的红外光谱曲线如图4所示.两种方法所制备样品在750～450 cm-1都存在Fe-O键和Ca-O键的特征峰，说明尖晶石型纳米铁酸钙被成功制备出来.3 400 cm-1和1 500 cm-1附近是吸附的水分子和表面羟基的特征峰，共沉淀法制备的铁酸钙所含水分相对较多，2 364 cm-1是空气中或催化剂表面吸附的痕量CO2的特征峰.此外2 800 cm-1和1 000 cm-1附近的杂质峰说明共沉淀法所制样品纯度稍低一些.图4 两种方法制备CaFe2O4的FTIR图2.2 纳米铁酸钙光催化性能研究2.2.1 罗丹明B溶液的吸收光谱曲线罗丹明B溶液的吸收光谱曲线如图5所示，在400～650 nm的可见光谱区有一个特征吸收峰，其最大吸收波长是554 nm，以此作为测定波长具有较高的灵敏度，因此测量误差比较小.在554 nm处测定罗丹明B溶液的吸光度，根据朗伯-比尔定律A=εbc，当摩尔吸光系数ε(L·mol-1·cm-1)和比色皿的厚度b(cm)一定时，吸光度A与浓度c(mol/L)具有正比关系，所以通过吸光度A的数值可以计算出罗丹明B溶液的光催化降解率.图5 罗丹明B溶液的吸收光谱曲线2.2.2 共沉淀法所制备纳米铁酸钙的光催化性能如图6所示，在没有催化剂只有氙灯照射90 min，罗丹明B溶液的光降解率只有18.8%；在加入铁酸钙催化剂(10、20、30 mg)后罗丹明B溶液的光催化降解率在前60 min增加迅速，光催化降解90 min后，染料溶液的降解率分别达到63.3%、75.6%和77.7%.催化剂的用量增加有利于罗丹明B溶液光催化降解率的提高，但当催化剂用量从20 mg增加至30 mg时，降解率提高的幅度不是很大，因此综合考虑成本和降解率两方面因素，催化剂的最佳用量为20 mg.图6 共沉淀法所制备催化剂用量对染料降解效果的影响2.2.3 溶剂热法所制备纳米铁酸钙的光催化性能如图7所示，在90 min的光催化过程中，随着反应时间的延长，罗丹明B溶液的降解率不断增加，在反应的前45 min催化剂用量的增加有助于染料溶液的降解率提高；而在45～75 min的反应时间段内，催化剂用量为20 mg和30 mg时染料溶液的降解率增加的比较缓慢；75 min以后加入30 mg催化剂的染料溶液的降解率提高幅度又略有增加，90 min后罗丹明B溶液的降解率达到74.8%.共沉淀法所制备的纳米铁酸钙对罗丹明B溶液的可见光光催化降解率比溶解热法所制材料的高一些，这一结果与前面XRD的分析一致.图7 溶剂热法所制备催化剂用量对染料降解效果的影响3 结论(1)利用共沉淀和溶剂热两种方法都可制备出纳米铁酸钙催化材料，共沉淀法步骤简便易行，溶剂热法所制样品分散性较好、纯度较高;(2)随着两种方法所制备铁酸钙催化剂用量的增加，罗丹明B溶液的光催化降解率不断提高，考虑成本和降解率两方面因素，催化剂的最佳用量为20 mg;(3)100 mL浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液经过90 min的模拟太阳光照射后，光降解率只有18.8%，而采用共沉淀方法制得的光催化剂进行光催化后染料溶液降解率最高达到77.7%.参考文献：【相关文献】[1] CASBEER E, SHARMA V K,LI X Z.Synthesis and photocatalytic activity of ferrites under visible light: A review [J]. Sep. Purif. Technol., 2012, 87:1-14.[2] IDA S, YAMADA K, MATSUNAGA T, et al. Preparation of p-Type CaFe2O4photocathodes for producing hydrogen from water [J].J. AM. CHEM. SOC., 2010,132:17343-17345.[3] REDDY P A K, SRINIVAS B, KUMARI V D, et al.CaFe2O4 sensitized hierarchical TiO2 photo composite for hydrogen production under solar light irradiation [J]. Chem. Eng. J., 2014, 247:152-160.[4] AHMED M G, KANDIEL T A, AHMED A Y, et al. Enhanced photoelectrochemical water oxidation on nanostructured hematite photoanodes via p-CaFe2O4/n-Fe2O3 heterojunction formation [J].J. Phys. Chem., 2015, 119:5864-5871.[5] KHANNA L, VERMA N K. Biocompatibility and superparamagnetism in novelsilica/CaFe2O4 nanocomposite [J]. Mater. Lett.,2014,128:376-379.[6] BERCHMANS L J, MYNDYK M, SILVA K L D, et al.A rapid one-step mechanosynthesis and characterization of nanocrystalline CaFe2O4 with orthorhombic structure [J].J. Alloys Compd., 2010, 500:68-73.[7] CAO J Y, KAKO T, LI P, et al.Fabrication of p-type CaFe2O4 nanofilms for photoelectrochemical hydrogen generation [J]. Electrochem. Commun., 2011, 13:275-278.[8] ZHANG Z J, WANG W Z. Solution combustion synthesis of CaFe2O4 nanocrystal as a magnetically separable photocatalyst [J]. Mater. Lett., 2014, 133:212-215.[9] 陈艳美,于淼.罗丹明B染色食品对人体的危害及检测[J].科学之友,2011(18):153-157.。

《可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究》可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，其中有机染料的排放已成为水体污染的主要来源之一。

罗丹明B 作为一种典型的有机染料，其难降解性和生物累积性对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

因此，开发高效、环保的有机染料降解技术显得尤为重要。

可见光响应型磁性光催化剂因其独特的性质和高效的光催化性能，在有机染料降解领域展现出巨大的应用潜力。

本文以制备可见光响应型磁性Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂为核心，研究其制备工艺及对罗丹明B的降解性能。

二、材料与方法1. 材料准备本实验所需材料包括FeCl3·6H2O、Bi(NO3)3·5H2O、KBr （或KI）、氢氧化钠、罗丹明B等。

所有试剂均为分析纯，购自国内化学试剂公司。

2. 催化剂制备（1）采用共沉淀法，将FeCl3·6H2O和Bi(NO3)3·5H2O混合溶液与NaOH溶液共沉淀，得到Fe3O4/BiOX前驱体。

（2）通过离子交换法，将Br（或I）离子引入前驱体中，得到Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂。

3. 催化剂表征及性能测试采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂进行表征。

通过紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）测定催化剂的光吸收性能。

在可见光照射下，以罗丹明B为目标污染物，测试催化剂的降解性能。

三、结果与讨论1. 催化剂表征结果XRD结果表明，成功制备了具有良好结晶度的Fe3O4/BiOX （X=Br，I）光催化剂。

SEM和TEM图像显示，催化剂具有较为规则的形貌和良好的分散性。

2. 光吸收性能分析UV-Vis DRS结果表明，Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂具有较好的可见光吸收性能，能够在可见光范围内有效吸收光能。

《可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究》篇一可见光响应型磁性Fe3O4-BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及降解罗丹明B性能研究摘要：本文研究了可见光响应型磁性Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备工艺及其在降解罗丹明B染料废水中的应用。

通过对不同成分、比例、合成工艺的探索，获得了性能优良的光催化剂，并对其降解罗丹明B的效率进行了评估。

研究结果表明，所制备的光催化剂具有良好的可见光响应性、磁性分离能力和较高的罗丹明B降解效率。

一、引言随着工业化的快速发展，染料废水排放问题日益严重，其中罗丹明B等染料因其难以降解的特性对环境造成了严重污染。

光催化技术因其高效、环保的特点在染料废水处理中得到了广泛应用。

本文旨在研究可见光响应型磁性Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂的制备及其在罗丹明B降解中的应用。

二、材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括：铁源、铋源、溴/碘源、罗丹明B染料等。

所有试剂均为分析纯，实验用水为去离子水。

2. 催化剂制备采用共沉淀法结合煅烧工艺制备Fe3O4/BiOX（X=Br，I）光催化剂。

具体步骤包括溶液配制、共沉淀、煅烧等过程。

3. 实验方法（1）罗丹明B溶液的配制；（2）光催化反应装置的搭建；（3）光催化反应过程；（4）催化剂性能评价标准。

三、结果与讨论1. 催化剂表征通过XRD、SEM、TEM等手段对所制备的Fe3O4/BiOX光催化剂进行表征，结果表明催化剂具有较高的结晶度、良好的形貌和尺寸分布。

2. 可见光响应性分析通过UV-Vis DRS分析，发现所制备的光催化剂具有良好的可见光响应性，能够有效地利用太阳光中的可见光部分。

3. 磁性分离性能分析所制备的光催化剂具有超顺磁性，可通过外部磁场实现快速、有效的催化剂回收与分离。

4. 罗丹明B降解性能研究在可见光照射下，Fe3O4/BiOX光催化剂对罗丹明B具有较高的降解效率。

可见光响应的碳修饰纳米棒状p型CaFe2O4半导体光催化降解有机污染物刘鑫;张玉红;贾玉帅;姜君哲;王亚斌;陈祥树;桂田【期刊名称】《催化学报》【年(卷),期】2017(038)010【摘要】制备了C/CaFe2O4纳米棒复合材料,并考察了其光催化性能,同时深入研究了C修饰对CaFe2O4活性的影响.研究发现,复合材料的光催化降解活性与C和CaFe2O4的质量比密切相关.其最佳的碳含量为58 wt%,所得复合光催化剂对亚甲基蓝(MB)的降解速率常数达到0.0058 min-1,是铁酸钙的4.8倍.进一步研究表明,C修饰在CaFe2O4表面显著提高了样品对亚甲基蓝染料的吸附性能.吸附等温线结果发现,MB以单分子层形式吸附于CaFe2O4表面.总体而言,C覆盖在CaFe2O4表面可以使光生电子和空穴更有效的分离和传输,可以显著提高催化剂对MB的吸附性能,还可以增强样品对光的吸收能力,因而催化剂光催化降解MB性能增加.表征结果表明,复合光催化剂表面含有大量羧基和羟基基团,导致光催化剂表面带负电荷,从而有利于阳离子的MB的静电吸附.为了进一步验证该吸附机理,我们选择了另外两种染料分子,阳离子的罗丹明B和阴离子的甲基橙.结果显示,该光催化剂对罗丹明B同样具有较强的吸附能力和较好的光催化降解活性,但对甲基橙几乎没有吸附和光催化性能.这充分说明亚甲基蓝染料通过静电相互作用的形式吸附于催化剂表面,较好的吸附性能进一步促进了光催化剂的降解活性.为了讨论光催化机理,向反应体系中加入不同的捕获剂来研究光催化反应过程中产生的活性物种.研究显示,羟基自由基在光催化降解亚甲基蓝的反应中几乎没有作用,光生空穴发挥了次要作用,而超氧自由基在整个反应中发挥了主导作用.因此,光催化降解的机理如下:CaFe2O4在可见光激发下产生光生电子和空穴,电子快速转移到C材料的表面并与空气中的氧气反应生成超氧自由基,后者再与吸附在光催化剂表面的染料分子反应产生低毒或无毒的降解产物.此外,CaFe2O4价带上产生的空穴也可以直接将染料分子氧化成小分子产物.%We report the fabrication and photocatalytic property of a composite of C/CaFe2O4 nanorods (NRs) in an effort to reveal the influence of carbon modification. It is demonstrated that the photocatalytic degradation activity is dependent on the mass ratio of C to CaFe2O4. The optimal carbon content is determined to be 58 wt% to yield a methylene blue (MB) degradation rate of 0.0058 min-1, which is 4.8 times higher than that of the pristine CaFe2O4 NRs. The decoration of carbon on the surface of CaFe2O4 NRs improves its adsorption capacity of the MB dye, which is specifically adsorbed on the surface as a monolayer according to the adsorption isotherm analysis. The trapping experiments of the reactive species indicate that superoxide radicals (?O2-) are the main active species responsible for the removal of MB under visible-light irradiation. Overall, the unique feature of carbon coating enables the efficient separation and transfer of photogenerated electrons and holes, strengthens the adsorption capacity of MB, and improves the light harvesting capability, hence enhancing the over-all photocatalytic degradation of MB.【总页数】10页(P1770-1779)【作者】刘鑫;张玉红;贾玉帅;姜君哲;王亚斌;陈祥树;桂田【作者单位】江西师范大学化学化工学院江西省无机膜材料工程技术研究中心, 江西南昌330022;江西师范大学化学化工学院江西省无机膜材料工程技术研究中心, 江西南昌330022;江西师范大学化学化工学院江西省无机膜材料工程技术研究中心, 江西南昌330022;江西师范大学化学化工学院江西省无机膜材料工程技术研究中心, 江西南昌330022;江西师范大学化学化工学院江西省无机膜材料工程技术研究中心, 江西南昌330022;江西师范大学化学化工学院江西省无机膜材料工程技术研究中心, 江西南昌330022;江西师范大学化学化工学院江西省无机膜材料工程技术研究中心, 江西南昌330022【正文语种】中文【相关文献】1.CdS修饰TiO2纳米带制备及光催化降解有毒有机污染物 [J], 刘君子;王攀;何燕;邓安平;李瑞萍;黄应平2.可见光响应的Fe3+修饰纳米TiO2光催化降解氮氧化物研究 [J], 周林;谭欣;赵林;柳士鑫3.CdS修饰ZnO可见光光催化降解有机污染物 [J], 胡晓龙;赵萍;黄应平;贾漫珂;赵小蓉4.SiO2修饰强化BiOCl纳米片对有机污染物的光催化降解性能 [J], 余长林;何洪波;刘兴强;曾巨澜;刘珍5.单层ZIF67纳米颗粒修饰的C3N4在可见光下光催化降解有机污染物 [J], 苏佩东;张俊珂;肖轲;赵燊;Ridha Djellabi;李学伟;杨波;赵旭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第 55 卷第 3 期2024 年 3 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.55 No.3Mar. 2024金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能刘帅1，金娇1, 2，刘培1，曾湘1，高玉超1，陈柏臻1(1. 长沙理工大学 交通运输工程学院，湖南 长沙，410114；2. 公路养护技术国家工程研究中心，湖南 长沙，410114)摘要：针对传统光催化材料在沥青路面中的应用催化降解效能低的问题，综合金属掺杂法和共沉淀法制备了3种金属(Cu 、Fe 、Mn)掺杂蒙脱土基氧化铈复合材料，探讨其物相成分演变规律、官能团变化特征及光吸收拓展范围，研究在梯度掺量条件下不同光催化复合材料改性沥青的流变性能、高温服役性能、抗老化能力及尾气降解效率。

研究结果表明：引入过渡金属阳离子可降低复合材料的带隙，在实现CeO 2在负载体上高分散效果的同时，也提高了新型光催化复合材料的光响应能力；当光催化复合材料掺量(质量分数)为4%时，改性沥青的高温流变性能、高温抗变形能力及抗老化性能衰减能力明显提升；当掺量为6%时，Fe 3+掺杂CeO 2柱撑蒙脱土改性沥青催化效果最佳，其中，对NO 的降解效率可以达59.6%，降解效能提升17.3%。

关键词：光催化；金属掺杂；改性沥青；老化性能；尾气降解中图分类号：U416 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2024）03-1132-14Aging behavior and catalytic performance of asphalt modified bycerium oxide pillared montmorilloniteLIU Shuai 1, JIN Jiao 1, 2, LIU Pei 1, ZENG Xiang 1, GAO Yuchao 1, CHEN Bozhen 1(1. School of Transportation Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;2. National Engineering Research Center of Highway Maintenance Technology, Changsha 410114, China)收稿日期： 2023 −07 −25； 修回日期： 2023 −09 −28基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(52174237，51704040)；湖南省杰出青年科学基金资助项目(2022JJ10051)；德国优秀青年学者基金资助项目(GZ1717)；长沙市杰出创新青年人才项目(kq2206031)；广东省现代土木工程技术重点实验室开放课题(2021B1212040003)；湖南省研究生科研创新项目(CX20230851，QL20230205) (Projects(52174237, 51704040) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(2022JJ10051) supported by the Science Foundation for Outstanding Youth of Hunan Province; Project(GZ1717) supported by the Excellent Early Career Scientists of Germany; Project(kq2206031) supported by the Science and Technology Project of Changsha-Outstanding Innovative Youth; Project(2021B1212040003) supported by the Guangdong Provincial Key Laboratory of Modern Civil Engineering Technology; Projects(CX20230851, QL20230205) supported by the Postgraduate Scientific Research Innovation Program of Hunan Province)通信作者：金娇，博士，副教授，从事道路结构与材料研究；E-mail ：*****************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2024.03.025引用格式： 刘帅, 金娇, 刘培, 等. 金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2024, 55(3): 1132−1145.Citation: LIU Shuai, JIN Jiao, LIU Pei, et al. Aging behavior and catalytic performance of asphalt modified by cerium oxide pillared montmorillonite[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2024, 55(3): 1132−1145.第 3 期刘帅，等：金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能Abstract: In view of the low catalytic degradation efficiency of traditional photocatalytic materials in asphalt pavement, three kinds of metal(Cu, Fe, Mn) doped cerium oxide composite materials were synthesized using a combination of metal doping and co-precipitation methods. The evolution of their phase composition, changes in functional groups and extension of light absorption range were investigated. The high dispersion effect of CeO 2 on the negative support was achieved, and the photoresponse of the new photocatalytic composite was improved. The rheological properties, high-temperature performance, aging resistance, and exhaust gas degradation efficiency of asphalt modified with different photocatalytic composite materials under gradient doping conditions were studied. The results show that the introduction of transition metal cations can reduce the band gap of the composites. When the dosage of photocatalytic composite materials is 4%(mass fraction), the high-temperature rheological properties, resistance to high-temperature deformation and aging resistance of the modified asphalt are significantly improved. When the dosage is 6%, Fe 3+-doped CeO 2 supported on pillar-modified montmorillonite has the best catalytic effect, achieving a degradation efficiency of 59.6% for NO, and an increase of 17.3% in degradation efficiency.Key words: photocatalysis; metal doping; modified asphalt; aging performance; exhaust gas degradation随着我国经济快速发展，道路交通量不断增加，由汽车尾气造成的环境污染和人体健康危害等负面影响日趋严重[1]。