过渡金属包覆高岭土工艺及光催化性能的研究

二氧化钛高岭土负载型催化剂的制备、表征及光催化性能
二氧化钛/高岭土负载型催化剂的制备、表征及光催化性能
以高岭土为载体,采用TiCl4水解法制备了TiO2/高岭土负载型催化剂, XRD分析结果表明负载过程中有部分TiO2以类质同晶替代的方式存在于高岭土中.以草酸为目标降解物考察了催化剂的光催化活性,探讨了催化剂焙烧温度、催化剂用量、草酸初始浓度和光强度对催化剂光催化活性的影响.结果表明,负载催化剂适宜的焙烧温度范围为300～400 ℃;催化剂用量为1.0 g/L时,对草酸的降解率最高,反应300 min后达到96%;草酸初始质量浓度低于800 mg/L时,其降解率随初始浓度的增加而增加;增加光强度能提高草酸的降解率,但随着光强增加,它对降解率的贡献逐渐减弱.
作者：马惠言简丽杨瑞芳韩秀杰张前程Ma Huiyan Jian Li Yang Ruifang Han Xiujie Zhang Qiancheng 作者单位：马惠言,简丽,杨瑞芳,张前程,Ma Huiyan,Jian Li,Yang Ruifang,Zhang Qiancheng(内蒙古工业大学化工学院,内蒙古,呼和浩特,010051) 韩秀杰,Han Xiujie(航天科工集团第六研究院红峡化工厂,内蒙古,呼和浩特,010000)
刊名：精细石油化工ISTIC PKU英文刊名：SPECIALITY PETROCHEMICALS 年，卷(期)：2007 24(5) 分类号：O647.11 TQ426 关键词：二氧化钛高岭土载体光催化。

第31卷 第9期 无 机 材 料 学 报Vol. 31No. 92016年9月Journal of Inorganic Materials Sep., 2016收稿日期: 2016-01-04; 收到修改稿日期: 2016-04-11基金项目: 国家自然科学基金 (51504263) National Natural Science Foudation of China (51504263) 作者简介: 姚光远(1990–), 男, 博士研究生. E-mail: guangyuanyao1990@. 文章编号: 1000-324X(2016)09-0929-06 DOI: 10.15541/jim20160004g-C 3N 4/高岭土复合材料的制备及其光催化性能研究姚光远, 黄伟欣, 李春全, 孙志明, 郑水林(中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院, 北京 100083)摘 要: 以水洗高岭土为载体, 采用盐酸对g-C 3N 4进行质子化处理, 通过浸渍法制备了g-C 3N 4/高岭土复合光催化材料。

采用X 射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和紫外–可见吸收光谱(UV-Vis)等手段对复合材料的晶体结构、微观形貌和光学性能进行了表征, 并以罗丹明B 为目标降解物, 研究了复合材料在可见光下的光催化性能。

结果表明: 当高岭土和g-C 3N 4的质量配比为6︰3时, g-C 3N 4/高岭土具有较优的光催化性能, 其光催化速率是纯g-C 3N 4的8.62倍; 高岭土和g-C 3N 4通过静电吸引力紧密结合在一起, 该复合结构能够有效地降低光生电子和空穴的复合几率, 改善了纯g-C 3N 4光催化材料的吸附性能, 进而有效提高了其光催化性能。

关 键 词: 高岭土; g-C 3N 4; 可见光光催化; 浸渍法 中图分类号: TB33 文献标识码: APreparation and Photocatalytic Performance of g-C 3N 4/Kaolinite CompositeYAO Guang-Yuan, HUANG Wei-Xin, LI Chun-Quan, SUN Zhi-Ming, ZHENG Shui-Lin(School of Chemical and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China)Abstract: g-C 3N 4/kaolinite composite photocatalysts were prepared via impregnation method. The microstructure,optical and interface properties of the obtained composites were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and UV-visible diffused reflectance spectroscope (UV-Vis DRS), respectively. The as-synthesized KA/g-C 3N 4(H +)-6︰3 sample exhibits significantly enhanced photocatalytic activity under visible-light irradiation towards degradation of rhodamine B, which is 8.62 times that of the pure g-C 3N 4. The g-C 3N 4 and kaolinite are firmly combined together via electrostatic force. The enhanced photocatalytic activity of the g-C 3N 4/ kaolinite composite is attributed to the improved adsorption capacity and the synergistic effect of the g-C 3N 4 and kaolinite, which restrains the recombination of electron-hole pairs.Key words: kaolinite; g-C 3N 4; visible-light photocatalysis; impregnation method半导体光催化技术因其能够有效利用丰富的太阳能资源, 降解水或空气中的污染物, 已经引起广泛关注。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711476661.1(22)申请日 2017.12.29(71)申请人 华北水利水电大学地址 450001 河南省郑州市金水区北环路36号(72)发明人 孙垦　(74)专利代理机构 郑州德勤知识产权代理有限公司 41128代理人 王莉(51)Int.Cl.B01J 20/24(2006.01)B01J 20/30(2006.01)C02F 1/28(2006.01)C02F 1/30(2006.01)C02F 101/30(2006.01)C02F 101/34(2006.01)C02F 101/38(2006.01)(54)发明名称高岭土复合吸附材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种高岭土复合吸附材料，其中，它包括高岭土和与该高岭土形成插层结构的壳聚糖，该壳聚糖上负载有核壳结构光催化剂。

所述核壳结构光催化剂包括二氧化锡纳米核和包覆在该二氧化锡纳米核表面的多孔碳壳。

本发明提供还一种由上述方法制备的高岭土复合吸附材料及其应用。

上述高岭土复合吸附材料可以用来处理废水中的氯霉素、青霉素、红霉素、链霉素、万古霉素、吡哌酸、布洛芬、双氯芬酸钠等PPCPs污染物，而且处理效果比较好。

本发明技术受高等学校重点科研项目（15A610008）和华北水利水电大学博士科研启动金（201610009）资助。

权利要求书1页 说明书5页CN 108176371 A 2018.06.19C N 108176371A1.一种高岭土复合吸附材料，其特征在于：它包括高岭土和与该高岭土形成插层结构的壳聚糖，该壳聚糖上负载有核壳结构光催化剂。

2.根据权利要求1所述的高岭土复合吸附材料，其特征在于：所述核壳结构光催化剂包括二氧化锡纳米核和包覆在该二氧化锡纳米核表面的多孔碳壳。

3. 根据权利要求2所述的高岭土复合吸附材料，其特征在于：所述二氧化锡纳米核的粒径为50～150nm，所述多孔碳壳包括多个孔径为20～50 nm的微孔。

专利名称：粘土负载过渡金属催化剂及其制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：董金勇,秦亚伟,黄英娟,牛慧
申请号：CN200910235506.X
申请日：20091016
公开号：CN102039181A
公开日：
20110504
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种粘土负载过渡金属催化剂及其制备方法与应用。

该粘土负载过渡金属催化剂的组分包括粘土催化剂载体和催化活性组分，其中，粘土催化剂载体在粘土负载过渡金属催化剂中所占质量百分含量为70.0～99.0％，催化活性组分所占质量百分含量为1.0～30.0％。

所述粘土负载过渡金属催化剂的制备是首先选用反应性物质与粘土载体复合，然后负载过渡金属化合物。

本发明提供的粘土负载过渡金属催化剂不但具有球形的颗粒表观形态，而且催化活性组分位于粘土片层间隙并均匀分布于粘土负载过渡金属催化剂颗粒内外。

申请人：中国科学院化学研究所
地址：100080 北京市海淀区中关村北一街2号
国籍：CN
代理机构：北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：关畅
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过渡金属-氧化锌复合材料光催化性能研究新进展孙德武;曹爽;丁田田;付祥雪;翟宏菊【摘要】目前环境污染是人们亟待解决的问题之一,水体中的染料导致水污染,并造成水体缺氧,影响水生生物和微生物生长、同时染料毒性较大存在重金属积累.若能通过光催化降解染料废水并同时获取氢气,将实现资源的绿色发展及持续利用.目前光催化剂主要有TiO2,ZnO,MoS2,WO3等金属氧化物半导体,虽然这些半导体材料成本低廉,稳定性好,但是对可见光的利用率低,若将过渡金属与ZnO等材料复合,将会提高对光的利用率.阐述了最近几年间过渡金属-半导体复合材料的制备方法及其光催化性能研究进展.【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】3页(P110-112)【关键词】过渡金属;ZnO;复合材料;光催化【作者】孙德武;曹爽;丁田田;付祥雪;翟宏菊【作者单位】吉林师范大学化学学院,吉林四平136000;吉林师范大学化学学院,吉林四平136000;吉林师范大学化学学院,吉林四平136000;吉林师范大学化学学院,吉林四平136000;吉林师范大学化学学院,吉林四平136000【正文语种】中文【中图分类】TN304;O614.122随着社会的进步和科技的发展，人们目前面临着能源短缺和环境污染两大紧迫又棘手的问题，为改善现实状况，研制清洁、可再生新能源的任务非常艰巨.利用光催化降解可以缓解这一棘手问题，它是利用辐射、光催化剂在反应体系中产生的活性极强的自由基与有机污染物之间的加合、取代、电子转移等过程将污染物全部降解为无机物的过程.ZnO是一种重要的、宽禁带的六方纤锌矿结构的半导体材料，它在室温下Eg=3.37 eV，并且电子迁移率较高，在室温下可以表现出优异的光敏性，同时ZnO来源丰富，价格低廉，又是具有很好的导电性、导热性和化学稳定性的环境友好型材料[1-2]，研究人士利用过渡金属与金属半导体掺杂形成的复合材料做催化剂，过渡金属掺杂ZnO可实现带隙调控、扩大光谱响应范围[3-4]，促进电子-空穴的分离效率，增强对可见光的俘获，提高催化剂对光的利用率[5-9]，本文综述了过渡金属掺杂的ZnO复合结构的制备及其光催化降解染料性能.ZnO是一种晶体结构，其常用的制备方法有：化学固相法，化学沉积法，微乳液法，溶液—凝胶法，水热法等[10].在制备ZnO材料的过程中有许多关键性的问题，如控制样品形状和大小及样品表面的改性和结构等，材料结构决定了他们的性质不同，进而有不同的用途.2.1 Ag-ZnO复合材料的制备及其光催化性能贾志刚等人利用沉淀法制备出Ag-ZnO复合催化材料，利用发射扫描电镜，透射电子显微镜和分光光度计对样品进行表征[11].结果表明：Ag-ZnO光催化活性与焙烧温度、升温速率和焙烧时间等因素有关，降低升温速度及延长焙烧时间均有利于提高Ag-ZnO的光催化活性.伍明通过BCAH方法合成了Ag2O-ZnO半导体复合材料，发现Ag2O-ZnO有较好的光催化活性[12].对制得的复合材料进行光催化降解罗丹明(RhB)实验表明：Ag2O-ZnO复合材料催化罗丹明(RhB)比单一的ZnO 或Ag2O催化罗丹明(RhB)催化效果更好，比普通Ag2O催化剂可见光的光催化效率提升了1倍.2.2 Fe-ZnO复合材料的制备及其光催化性能2011年，Dong等人利用溶液-凝胶法-沉淀法得到晶体[13]，通过紫外-可见漫反射光谱仪对样品进行了表征，结果显示，在波长400～600 nm的可见光区，Fe-ZnO的吸光强度最强，其光催化活性可能最好.2013年Ba-Abbad等人利用溶液-凝胶法，煅烧得到Fe-ZnO复合材料[14]，并用于降解罗丹明，结果显示，在不加入任何催化剂的情况下，有极少数RhB发生自降解，相同情况下，只添加ZnO做催化剂，RhB的降解率可以达到92.6%，而加入Fe3O4-ZnO复合材料做催化剂，RhB的降解率高达99.3%.由此可知，Fe3O4的掺杂可以大大提高ZnO的光催化效率.2.3 Cu-ZnO复合材料的制备及其光催化性能2012年Amornpitoksuk等利用溶液-凝胶法，以乙酸锌，乙酸铜为溶质，异丙醇为溶剂，再加入乙醇胺作为稳定剂，制得乙酸锌铜溶胶，在通过浸渍-提取法将乙酸锌铜溶胶均匀地涂抹在玻璃基层上，经熟化，干燥，煅烧得到Cu-ZnO晶体[15].对染料刃天青的降解实验表明，当Cu/ZnO的值为0.05时，催化降解效果最好，当紫外光照射25 min后，刃天青染料的降解率可达90%，主要因为掺入的Cu使ZnO表面产生更多的缺陷，这些缺陷有利于降低光生电子-空穴对的复合几率，进一步提高ZnO的光催化活性.2.4 Mn-ZnO复合材料的制备及其及光催化性能Kang等采用溶剂热法煅烧后制备了Mn-ZnO纳米棒复合材料[16]，研究表明，当在ZnO中掺入Mn2+，ZnO的禁带中引入杂质能级，这种杂质能级可以使其在400～800 nm 可见光区的吸收强度增强，同时在光催化过程中存在Mn2+-Mn3+之间的转换，这种转换延长了光生载流子的存活时间，并随着掺杂Mn2+浓度的增加，ZnO的光催化活性发生明显提高.2.5 Ni-ZnO复合材料的制备及其及光催化性能2013年，Cai等人通过低温水浴法，得到了Ni-ZnO半导体复合材料[17]，掺杂Ni的ZnO样品的带隙明显变窄，在紫外光区的光吸收强度增强，在波长为550～800 nm可见光区有弱吸收，在紫外光照射下，降解罗丹明B的效果比纯ZnO的光催化效率要好，当掺杂Ni的物质的量浓度为10%时效果最佳，光照210 min 后，对罗丹明B的降解率可达到92.2%.2.6 Cu-Al共掺杂ZnO复合材料的制备及光催化活性谭红琳等采用溶液-凝胶法制备Cu-Al共掺杂ZnO复合材料[18]，经不断改变Cu 和Al的掺杂配比可知，Cu、Al掺杂浓度分别为1%和0.3%时，Cu-Al共掺杂ZnO复合材料透光率最大，预期光催化活性最好.2.7 Ni-Th 共掺杂 ZnO复合材料的制备及光催化活性Suganthi 等人以硫酸锌、硫酸钍、硫酸镍为原料，再加入碳酸氢钠溶液作为沉淀剂，利用共沉淀的制备方法获得了具有光催化性能的Ni-Th共掺杂ZnO半导体复合材料[19]，先是得到不稳定的Ni-Th/Zn的碳酸氢盐沉淀，经烘干，煅烧后得到Ni-Th/ZnO半导体复合材料.其光催化机理是Ni和Th协同作用，在可见光照射下，Ni2+的存在会促进电子从ZnO价带上跃迁到导带或者从价带跃迁到杂质能级上，掺杂在ZnO中的 Th4+能够捕获光生电子或空穴并将他们传递给氧或羟基离子，形成超氧自由基和羟基，有效抑制了ZnO电子-空穴的复合，提高太阳能的利用率，因此，Ni-Th/ZnO 复合材料的光催化活性大大提高.为解决能源短缺和环境污染等棘手问题，利用半导体降解染料效率目前还较低，还不能投入到工业生产和生活应用中，为了使这一项研究应用到生产中，可以从以下几个方面进行研究：(1)尝试改变掺杂的离子种类或者多种离子同时与ZnO进行掺杂，引入多个杂质能级，扩大光吸收范围，增强催化剂对可见光的吸收.(2)参照植物光合作用和太阳能电池板的机理，进行学科间交叉研究，为太阳能光催化制氢提供更多的理论基础和研究方向.(3)通过不同制备方法获取不同形貌的ZnO晶体，可能会提高ZnO的光催化活性.此外，要想把太阳能催化制氢这一技术应用到工业生产中，还要综合各学科，各种技术联合攻关，共同努力，开辟研究新思路，建立研究新手段，着眼研究新方向，才能更好地为人类带来经济效益，环境效益.【相关文献】[1]CHAKRABARTI S，DUTTA B K.Photocatalytic degradation of model textile dyes in wastewater using ZnO as semiconductor catalyst [J].Journal of hazardous Materials 2004，112：269-278.[2]PASTERNAK S，PAZ Y.On the similarity and dissimilarity between photocatalytic water splitting and photocatalytic degradation of pollutants[J].Chemphyschem，2013，14：2059-2070.[3]吕宝华，李玉珍，宋维阳，等.Ti4+掺杂 ZnO 复合材料的制备及其光学性能研究[J].稀有金属，2014，38(6)：1055-1059.[4]余小红，刘长珍，孟大维，等.Fe掺杂片状ZnO晶体的制备及光学性能研究[J].功能材料，2011，42(7)：1324-1326.[5]LI H X，CHENG C W，LI X L，et position-graded Zn Cd1-xSe@ ZnO core-shell manowire array electrodes for photoelectrochemical hydrogen generation[J].J Phys chem C，2012，116：3802-3807.[6]BRILLET J，YUM J H，CORNUZ M，et al.Highly efficient water splitting by a dual-absorbertandem cell[J].Nat photonics，2012，6：824-828.[7]WU X，XIONG S，MAO Z，et al.In-situ deposited ZnO film-based sensor with controlled microstructure and exposed facet for high H2 sensitivity[J].2017，704：117-123.[8]刘花荣，张冯章，李小凤，等.Cu-ZnO复合材料的制备及光催化性能研究[J].功能材料，2013，7(44)：918-921.[9]吕宝华，李玉珍，宋维阳，等.Ti4+掺杂 ZnO 复合材料的制备及其光学性能研究[J].稀有金属，2014，38(6)：1055-1059.[10]瞿俊雄，纳米ZnO/CdS和Nd(OH)3的电化学构筑及其去除染料的研究[D].广州：中山大学，2010.[11]贾志刚，李艳华.Ag-ZnO 多孔复合光催化剂的制备及光催化活性的研究[J].硅酸盐通报，2009，28(5)：935-950.[12]伍明.氧化银-氧化锌复合物和改性的类石墨氮化物的光催化产氢性能的研究[D].长春：吉林大学：2015.[13]WANG L，XING H，LIU Z，et al.Synthesis and excellent microwave absorption properties of ZnO/Fe3O4/MWCNTs composites[J].Nano，2016 11(12)：1650139.[14]XIA Y，WANG J，CHEN R，et al.A review on the fabrication of hierarchical ZnO nanostructures for photocatalysis application[J].Crystals，2016，6(11)：148-153.[15]YANG J，JIA H，LV X，et al.Facile preparation of urchin-like ZnO nanostructures and their photocatalytic performance[J].Ceramics International，2016，42(10)：12409-12413.[16]KANG H J，PARK K H.Magnetic and structural properties of Mn：ZnO thin film grown on sapphire substrates by using pulsed laser deposition[J].Journal-Korean Physical Society，2009，55(61)：2685.[17]CAI X Y，CAI Y，LIU Y J，et al.Structural and photocatalytic properties of nickel-doped zinc oxide powders with variable dopant contents[J].J Phys.Chem.Solids，2013，74(9)：1196-1202.[18]谭红琳，杨应湘.Cu-Al掺杂的ZnO薄膜的制备及光学性能的研究[D].昆明：昆明理工大学，2013.[19]殷巧巧，乔儒，童国秀.离子掺杂氧化锌光催化纳米功能材料的制备及其应用[J].化学进展，2014，20：3826.。

Fe2O3高岭土复合催化剂的制备及其在异相可见光Fenton体系中的应用的开题报告
题目：Fe2O3高岭土复合催化剂的制备及其在异相可见光Fenton体系中的应用
摘要：
本研究旨在制备一种高性能的Fe2O3高岭土复合催化剂，并研究其在可见光下的催化性能和异相Fenton反应中的应用。

首先采用水热法制备了纳米Fe2O3颗粒，然后将其与高岭土进行复合处理。

通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等表征手段对复合催化剂进行了结构表征。

进一步地，通过紫外可见吸收光谱考察了催化剂在可见光下的吸收性能、催化降解有机污染物的能力和反应机理。

利用标准试剂来评估该催化剂的氧化还原活性。

最后，利用该催化剂在异相Fenton反应中降解对苯二酚，并对反应机理进行了探究。

本研究的结果表明，制备的Fe2O3高岭土复合催化剂能够在可见光下高效降解有机污染物，具有较强的氧化还原活性，并且在异相Fenton 反应中表现出良好的降解性能。

因此，该催化剂具有在污染治理和环境保护方面的广泛应用前景。

关键词：Fe2O3高岭土复合催化剂、可见光催化降解、异相Fenton 反应、有机污染物、环境保护。

《高岭土基复合结构光催化剂单线态氧生成机理与光降解性能探究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重，光催化技术因其高效、环保的特性在污染治理领域得到了广泛的应用。

高岭土基复合结构光催化剂因其特殊的结构和优良的光催化性能，在单线态氧的生成以及光降解领域展现出了巨大的潜力。

本文将探讨高岭土基复合结构光催化剂单线态氧生成机理及光降解性能的深入研究。

二、高岭土基复合结构光催化剂高岭土基复合结构光催化剂主要由高岭土和一些其他具有优异性能的半导体材料组成。

这种复合结构不仅提高了催化剂的稳定性，还增强了其光催化活性。

其独特的结构使得光催化剂在光照条件下能够有效地吸收和利用光能，进而产生具有强氧化性的单线态氧等活性物质。

三、单线态氧生成机理单线态氧的生成是高岭土基复合结构光催化剂进行光催化反应的关键步骤之一。

当光催化剂受到合适波长的光照时，其内部的电子从基态被激发到更高的能级，产生光生电子和空穴。

这些光生电子和空穴可以与催化剂表面的物质发生反应，进而生成具有强氧化性的单线态氧。

这一过程的具体机理涉及到光的吸收、电子的激发、载流子的迁移和反应等多个步骤。

四、光降解性能探究高岭土基复合结构光催化剂的光降解性能主要表现在对有机污染物的降解上。

在光照条件下，光催化剂产生的单线态氧等活性物质能够与有机污染物发生反应，将其分解为无害的小分子物质。

这一过程不仅提高了有机污染物的去除效率，还降低了处理成本，对环境治理具有重要意义。

五、实验结果与讨论通过一系列实验，我们发现高岭土基复合结构光催化剂在单线态氧的生成以及光降解性能方面均表现出优异的性能。

在光照条件下，该光催化剂能够快速地生成单线态氧，并有效地降解有机污染物。

此外，我们还发现该光催化剂的稳定性良好，可以重复使用多次而不会失去其性能。

这为该类光催化剂在实际环境治理中的应用提供了可能。

六、结论本文通过研究高岭土基复合结构光催化剂的单线态氧生成机理及光降解性能，发现该类光催化剂在环境污染治理方面具有巨大的应用潜力。

2010年第2期【试验研究】中国非金属矿工业导刊总第81期高岭土负载氧化锌/氧化钛 制备光催化功能材料的研究钱红梅1，李 燕2，郝成伟1（1.皖西学院城市建设与环境系，安徽 六安 237012；2.安徽建筑工业学院材料科学与工程系，安徽 合肥 230022）摘要：以硫酸钛、硫酸锌、高岭土、尿素、无水乙醇等为原料，水热法制备了氧化锌/氧化钛复合纳米粉体以及高岭土负载纳米氧化锌/氧化钛复合粉体；利用X-射线衍射(XRD)对所得粉体进行了表征；研究了不同粉体对甲基橙溶液的光催化降解效果，制备出了光催化性能良好的高岭土负载纳米氧化锌/氧化钛复合粉体。

关键词：纳米粉体；高岭土；负载；水热法；光催化中图分类号：P619.232;TB332文献标识码：A文章编号：1007-9386(2010)02-0018-04Research on Preparation of Kaolin ZnO/TiO2 Load Photocatalytic Functional MaterialsQian Hongmei1, Li Yan2, Hao Chengwei1(1.Department of City Construction and Environment, West Anhui University, Liuan 237012, China; 2.Department of Materials Science and Engineering,Anhui Institute of Architecture and Industry, Hefei 230022, China)Abstract: Nano-sized ZnO/TiO2 composited and kaolin loaded ZnO/TiO2 composited were synthesized by hydrothermal method with Ti(SO4)2, ZnSO4·7H2O, kaolin, urea, ethanol, etc. The final powders were characterized by X-ray diffraction(XRD), and the photocatalytic degradation of methyl orange(MO) solution by using different powders has been studied, and a good photocatalytic properties of nano-kaolin loaded ZnO/TiO2 composited powders were prepared.Key words: nano-powder; kaolin; load; hydrothermal method; photocatalysis1 引言 纳米级ZnO是一种新型高功能精细无机材料，由于颗粒尺寸的细微化，使得纳米ZnO产生了其本体块 状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应 和久保效应等[1-3]，与普通ZnO相比，纳米ZnO展现 出许多特殊的性能，如无毒和非迁移性、荧光性、压 电性、吸收和散射紫外线能力。

《高岭土基复合结构光催化剂单线态氧生成机理与光降解性能探究》篇一一、引言随着环境污染问题日益严峻，光催化技术作为一种环保、高效的处理手段，得到了广泛关注。

高岭土基复合结构光催化剂以其独特的结构和优良的光学性能，在光催化领域具有巨大的应用潜力。

本文将针对高岭土基复合结构光催化剂单线态氧的生成机理及光降解性能进行探究，为该类光催化剂的进一步应用提供理论支持。

二、高岭土基复合结构光催化剂概述高岭土基复合结构光催化剂是一种以高岭土为主要原料，通过与其他材料复合形成的具有特殊光学性能的光催化剂。

其结构特点为复合结构，能够有效地提高光催化剂的催化性能和稳定性。

该类光催化剂在光催化领域具有广泛的应用，如光解水制氢、光催化降解有机污染物等。

三、单线态氧的生成机理单线态氧是光催化反应中的重要活性氧物种，对于提高光催化性能具有重要意义。

高岭土基复合结构光催化剂在光照条件下，通过吸收光能，激发电子从价带跃迁至导带，形成电子-空穴对。

这些电子和空穴在催化剂表面发生一系列的氧化还原反应，最终生成单线态氧。

具体来说，当高岭土基复合结构光催化剂受到光照时，其表面会产生大量的光生电子和空穴。

其中，光生电子具有较强的还原性，可以与催化剂表面的氧气发生还原反应，生成超氧自由基离子。

而空穴则具有强氧化性，可以与水分子发生反应，生成羟基自由基等活性氧物种。

这些活性氧物种在催化剂表面的作用下，最终形成单线态氧。

四、光降解性能探究高岭土基复合结构光催化剂的光降解性能主要表现在对有机污染物的降解作用。

在光照条件下，该类光催化剂通过生成的单线态氧等活性氧物种，对有机污染物进行氧化降解，从而达到净化环境的目的。

实验结果表明，高岭土基复合结构光催化剂具有优异的光降解性能。

在光照条件下，该类光催化剂能够快速地降解有机污染物，且降解效率随光照时间的延长而提高。

此外，该类光催化剂还具有较好的稳定性，能够在多次循环使用后仍保持较高的催化性能。

五、结论本文通过对高岭土基复合结构光催化剂单线态氧生成机理及光降解性能的探究，发现该类光催化剂在光照条件下能够有效地生成单线态氧等活性氧物种，并对有机污染物进行氧化降解。

中科院：碳包覆过渡金属基纳米颗粒合成制备进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相激光加工与制备实验室在碳包覆过渡金属基纳米颗粒合成方面取得进展，相关成果发表在ACS Applied Nano Materials杂志上。

 近年来，碳包覆纳米材料因其独特的物理与化学性质而倍受关注，例如表面易功能化、抗氧化、抗酸碱腐蚀、不容易团聚等，被广泛应用于磁性数据存储、电催化、生物工程等领域。

因此，发展一种简单有效、温和可控的普适性方法制备尺寸均一的碳包覆过渡族金属基纳米材料具有重要意义。

 在有机溶剂中激光熔蚀金属靶材已被证明是一种有效的合成碳包覆基纳米材料的新方法，这是由于在激光熔蚀过程中，靶材表面形成的局域高温高压环境（1Gpa，5000K）促进了碳包覆纳米材料的形成。

但是，影响碳包覆过渡金属基纳米材料“核”成分的因素以及激光熔蚀过程中碳层的演变过程仍然没有探明。

 丙酮中激光熔蚀金属靶材后获得的不同碳包覆金属纳米颗粒的合成示意图
 基于此，固体所液相激光加工与制备实验室以丙酮为有机溶剂，选择不同金属（M=Cu,Ag，Au，Pd，Pt，Ti，V，Nb，Cr，Mo，W，Ni，Zr，Mn，Fe和Zn等）靶材，根据金属与氧的亲和力和碳在金属中溶解度的不同，成功制备出了一系列碳包覆金属单质（M@C）、碳包覆金属碳化物（MCx@C）以及碳包覆金属氧化物（MOy@C）如上图。

 对于惰性金属（M=Cu，Ag，Au，Pd，Pt等）而言，由于其与氧的亲和。