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g-C3N4基纳米复合材料在光催化领域的研究进展作者：王丽敏吕芳莹宋常超来源：《赤峰学院学报·自然科学版》2020年第10期摘要：g-C3N4是一种新型环保且又廉价易得的非金属半导体材料，被广泛应用于降解环境介质污染物和生产可再生清洁能源等领域。
本文介绍了g-C3N4基纳米复合材料的制备及其在光催化领域的应用，包括光催化降解污染物、光催化制氢、光催化还原CO2等。
大量的研究表明，为进一步扩大g-C3N4复合光催化材料应用，研究者们采用调控形貌、元素掺杂、与其他半导体复合、贵金属沉积、多孔化等多种方法对g-C3N4进行了改性，使得光催化性能有所升高。
关键词：g-C3N4;光催化;降解;产氢;CO2还原中图分类号：O643.36 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2020）10-0008-061 引言随着社会的不断进步和经济的快速发展，解决化石燃料导致的环境污染和能源短缺问题迫在眉睫[1]。
为了实现社会可持续发展，研究者们不断探索绿色、环保、高效的新兴技术。
光催化技术是光能驱动的反应过程，利用催化剂使丰富的太阳能转化为化学能，具有绿色友好、成本低等特点，被认为是最有前途的技术之一。
高效、低成本和易于制备的光催化剂是光催化研究的重中之重，在过去的数十年内，光催化剂多基于金属氧化物、金属硫化物及氧化物的聚合半導体等。
这些半导体在表现出良好性能的同时也对环境造成了污染，且价格较贵[2-4]。
石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种二维层状结构的无金属聚合物型半导体，由丰度高的元素组成，层与层之间以范德华力相结合。
因其具有良好的可见光响应性质、高的热和化学稳定性、结构形态易调控、无毒、容易制备、廉价易得等众多优势，自2009年首次[5]发现它应用在可见光照下分解水产氢气和氧气以来，引起研究者的广泛关注。
但是，g-C3N4与其他传统光催化剂（金属氧化物、金属硫化物）一样，具有光生电子-空穴复合率高、可见光吸收范围窄等缺点。
电解水阳极析氧替代反应及高效催化剂研究进展王淼;邓蓉蓉;张启波【期刊名称】《工程科学学报》【年(卷),期】2024(46)4【摘要】开发先进的电解水制氢技术,推动制氢产业规模化发展,是缓解当前能源危机和环境污染的有效途径.当前发展的电解水制氢技术存在析氧反应(OER)动力学缓慢、能耗高、O2附加值低、活性氧物种降解隔膜等问题,限制了电解水制氢的大规模应用.对电解水系统进行反应设计,以热力学上更易发生的阳极反应替代能垒较高的OER,降低过程能耗的同时,得到高附加值的氧化产品,具有显著的经济效益和发展潜力.本文系统综述了牺牲剂氧化反应(Sacrificial agent oxidationreaction,SAOR)和电化学合成反应(Electrochemical synthesis reaction,ESR)在OER替代研究中的最新进展,对这两大类替代反应进行了分类,重点讨论了它们的氧化机制、适用的非贵金属基催化剂及相应的调制策略.此外,对开发高性能催化剂助力低能耗混合电解水制氢系统可能面临的挑战和未来的发展方向进行了展望.【总页数】21页(P744-764)【作者】王淼;邓蓉蓉;张启波【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院;复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TQ15【相关文献】1.我国制备廉价高效电解水氧析岀催化剂2.一步水热法制备电解水析氧反应Ni_(3)S_(2)@Mo_(2)S_(3)高效催化剂3.两步水热法制备纳米花状Ni_(3)Fe/Ni_(3)S_(2)高效电催化剂促进碱性电解水析氧反应4.过渡金属硫化物电解水析氢/析氧反应电催化剂研究进展5.质子交换膜电解水阳极析氧催化剂因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
氧化铈纳米复合催化材料的制备和电化学性能研究氧化铈纳米复合催化材料的制备和电化学性能研究一、引言氧化铈是一种重要的催化剂，其广泛应用于环境保护、能源转化等领域。
然而，纯氧化铈的催化性能有待改进，因此研发氧化铈纳米复合催化材料成为研究的热点之一。
本文将重点探讨氧化铈纳米复合催化材料的制备方法以及其在电化学性能方面的研究进展。
二、氧化铈纳米复合催化材料的制备方法1. 模板法模板法制备氧化铈纳米复合催化材料，通常通过选择合适的模板来控制所得纳米材料的形貌和尺寸。
常用的模板包括有机聚合物、胶体颗粒等。
通过将氧化铈前体溶液沉积在模板上，并经过煅烧步骤，可以得到具有高比表面积和特定形貌的氧化铈纳米复合催化材料。
2. 水热法水热法以水为溶剂，在高温高压条件下制备氧化铈纳米复合催化材料。
通过调节水热反应条件，如温度、反应时间和反应物浓度等，可以控制所得纳米材料的形貌和尺寸。
此外，水热法还可以与其他制备方法相结合，如模板法和共沉淀法等，以制备具有特定结构和性质的氧化铈纳米复合催化材料。
3. 共沉淀法共沉淀法是制备氧化铈纳米复合催化材料的常用方法之一。
通过将氧化铈前体溶液和其他金属离子溶液在碱性条件下混合，并加热搅拌，使反应物共沉淀形成氧化铈纳米复合催化材料。
该方法具有简单、易操作等优点，且可以制备多种不同的氧化铈纳米复合催化材料。
三、氧化铈纳米复合催化材料的电化学性能研究1. 催化活性研究氧化铈纳米复合催化材料在催化反应中具有出色的催化活性。
例如，氧化铈纳米复合催化材料在催化有机废水降解、气体净化等方面表现出良好的效果。
研究人员发现，氧化铈纳米复合催化材料的催化活性与其特定的晶体结构和表面活性位有关。
因此，进一步研究氧化铈纳米复合催化材料的晶体结构和表面活性位分布对于改善其催化活性具有重要意义。
2. 电催化性能研究氧化铈纳米复合催化材料还具有良好的电催化性能，可以应用于能源领域。
例如，氧化铈纳米复合催化材料可作为电化学催化剂用于燃料电池和电解水器等设备中。
MIL-101(Cr)-NH_(2)负载Ag催化4-硝基苯酚加氢研究田喜强;孙宇航;叶文静;董艳萍;蒋雅然;曾庆喜;孙红梅
【期刊名称】《黑龙江大学工程学报（中英俄文）》
【年(卷),期】2024(15)2
【摘要】通过水热法制备出MIL-101(Cr)-NH_(2),以MIL-101(Cr)-NH_(2)为载体采用浸渍还原法得到Ag/MIL-101(Cr)-NH_(2)催化剂。
通过XRD、N_(2)-吸附脱附曲线和TEM手段对催化剂进行表征。
研究了Ag/MIL-101(Cr)-NH_(2)催化4-硝基苯酚(4-NP)加氢生成4-氨基苯酚(4-AP)的性能。
结果表明,3wt%Ag/MIL-101(Cr)-NH_(2)样品的催化加氢性能高于其它样品,仅用4 min可将4-NP催化加氢全部转化为4-AP。
因此Ag/MIL-101(Cr)-NH_(2)催化剂具有较好的催化4-NP 加氢性能。
【总页数】7页(P27-33)
【作者】田喜强;孙宇航;叶文静;董艳萍;蒋雅然;曾庆喜;孙红梅
【作者单位】绥化学院食品与制药工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O643.38
【相关文献】
-101限域Au纳米颗粒催化对硝基苯酚加氢反应
2.Ag/MIL-101催化剂还原对硝基苯酚反应动力学
3.Pd/MIL-101(Cr)催化1,4-丁炔二醇选择性加氢反应的研
究4.碳基固体酸负载铂双功能催化剂的制备及其对硝基苯加氢制对氨基苯酚催化性能的研究5.负载型金属催化剂催化4-硝基苯酚加氢研究进展
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水热与溶剂热合成技术研究进展综述摘要：水热与溶剂热合成是无机合成中的重要技术，在大多技术领域得到广泛的研究和应用，是近年来十分活跃的研究领域。
本文概述了水热与溶剂热合成的基本特点和反应类型，综述近年来水热与溶剂热合成技术的应用以及研究进展。
关键词：水热合成；溶剂热合成；无机合成技术；应用；研究进展；现状。
1 前言水热和溶剂热合成研究工作经久不衰并逐步演化出新的研究课题如水热条件下的生命起源问题以及与环境友好的超临界水氧化过程。
由于水热与溶剂热合成化学在材料领域的广泛应用，世界各国越来越重视这一领域的研究。
水热与溶剂热合成是指在一定温度(100～1000℃)和压强(1～100MPa)条件下利用溶液中物质化学反应所进行的合成，是研究物质在高温和密闭高压溶液条件下的化学行为与规律的化学分支。
水热法是模拟自然界中某些矿石的形成过程而发展起来的一种软化学合成法，已被广泛地应用于材料制备、化学反应和处理，不仅在实验室里得到了应用和持续的研究，而且实现了产业规模的人工水晶水热生长，成为十分活跃的研究领域。
溶剂热反应是近年来材料领域的一大研究热点，它是水热反应的发展，与水热反应的不同之处在于所使用的溶剂为有机溶剂而不是水。
与其它制备路线相比，溶剂热反应的显著特点在于反应条件非常温和，可以稳定亚稳物相、制备新物质、发展新的制备路线等。
2水热与溶剂热合成基础2.1 水热与溶剂热合成的基本特点水热法是指在密闭的不锈钢反应釜中，以水为溶剂，在一定温度下，在水自身产生的压强（即水的自生压强）下，反应混合物进行反应生成产物的合成方法。
溶剂热反应是水热反应的发展，该法以非水溶剂代替水，不仅扩大了水热技术的应用范围，而且由于溶剂处在近临界的状态下，能够实现通常条件下无法实现的许多反应，合成通常条件下无法制得的物相或物种，并且能生成介稳态结构的材料，很大程度上扩展了纳米功能材料合成的领域[1]。
水热与溶剂热合成研究特点之一是，在高温高压条件下，水或其它溶剂处于临界或超临界状态，反应活性提高。
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 3 期PtSn/MgAl 2O 4-sheet 催化剂的制备及其PDH 反应性能张孟旭，王红琴，李金，安霓虹，戴云生，钱颖，沈亚峰（昆明贵金属研究所，稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南 昆明 650106）摘要：近年来，因为页岩气大规模开采的成功可以为丙烷脱氢制丙烯（PDH ）工艺提供大量廉价的丙烷，丙烷脱氢制丙烯已成为最有前途和最具吸引力的丙烯生产技术。
目前工业上丙烷脱氢主要采用的是负载型PtSn/Al 2O 3催化剂。
然而在丙烷脱氢高温反应中，PtSn 纳米粒子易烧结和积炭使催化剂遭受严重的失活。
为了解决上述问题，本文合成了片状的MgAl 2O 4尖晶石载体负载PtSn 金属纳米粒子，制备了PtSn/MgAl 2O 4-sheet 催化剂。
该催化剂具有较大的孔径，有利于PDH 反应中反应物的吸附和产物的脱附，提高了催化剂的活性同时降低了积炭含量。
同时片状的MgAl 2O 4尖晶石载体的（111）面与PtSn 纳米颗粒存在着强的相互作用，阻止了PtSn 纳米颗粒在高温反应中的烧结。
在丙烷脱氢反应中，丙烷的转化率达到了43.2%，丙烯的选择性达到了95.0%，失活速率仅为0.008h −1，其性能优于商用的PtSn/Al 2O 3催化剂。
关键词：丙烷脱氢；铂锡催化剂；形貌控制；丙烯；镁铝尖晶石中图分类号：TQ426.82 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）03-1365-08Preparation of PtSn/MgAl 2O 4-sheet catalyst and its PDH reactionperformanceZHANG Mengxu ，WANG Hongqin ，LI Jin ，AN Nihong ，DAI Yunsheng ，QIAN Yin ，SHEN Yafeng(State Key Laboratory of Advanced Technologies for Comprehensive Utilization of Platinum Metals, Kunming Institute ofPrecious Metals, Kunming 650106, Yunnan, China)Abstract: In recent years, propane dehydrogenation to propylene (PDH) has become the most promising and attractive propylene production technology because the successful large-scale exploitation of shale gas can provide a large amount of cheap propane. Currently, supported PtSn/Al 2O 3 catalysts are mainly used for propane dehydrogenation in industry. In the high temperature reaction of propane dehydrogenation, PtSn nanoparticles are prone to sintering and coke deposition, which causes severe catalyst deactivation. To solve the above problems, we synthesized PtSn/MgAl 2O 4-Sheet catalyst by using MgAl 2O 4-Sheet spinel as support. The catalyst had a large pore size, which was favorable for the adsorption of reactants and the desorption of products in the PDH reaction, and thus improves the activity of the catalyst and reduced the content of coke. Meanwhile, the (111) plane of the MgAl 2O 4 spinel support had a strong interaction with the PtSn nanoparticles, which prevented the sintering of PtSn nanoparticles in the high temperature reaction. In the propane dehydrogenation reaction with the prepared catalyst, the conversion of propane reached 43.2%, the selectivity of propylene reached 95.0%, and the deactivation研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0919收稿日期：2022-05-17；修改稿日期：2022-07-19。
水热合成法制备锂离子电池正极材料LiFePO4的研究随着电子产品的广泛应用和新能源汽车的普及，锂离子电池作为一种高性能、高安全性的电池，备受青睐。
其中，锂铁磷酸铁（LiFePO4）是一种锂离子电池正极材料，具有高能量密度、长循环寿命、高安全性等优点。
水热合成法是一种制备LiFePO4的有效方法，本文将介绍水热合成法的基本原理、优点以及最新研究进展。
一、水热合成法的基本原理水热合成法是一种将物质在高温高压下进行反应的方法，其基本操作如下：首先将原料（如铁源、磷源、锂源等）混合均匀，在加入适量的溶剂后进行搅拌。
然后将混合物转移到高压反应釜中，在高温高压下加热反应一段时间。
反应完毕后，将反应物进行干燥、研磨等后处理，即可制备出LiFePO4。
水热合成法的原理在于，高温高压下的体系中，溶解度会增加，同时反应速率也随之加快。
此外，该方法操作简单、反应条件温和，还可控制材料的形貌、孔径大小等微观结构特征。
二、水热合成法的优点1.高纯度：水热合成法在制备过程中，反应体系为封闭状态，反应过程被避免了氧化、碳化等不干净的杂质，可制备出高纯度的LiFePO4材料。
2.可控性好：水热合成法中的溶剂、反应温度、反应时间等条件可以控制，从而获得不同形貌的材料。
例如，在水热合成法中使用类似PEG（聚乙二醇）等有机物作为添加剂，可获得具有球形或片形的纳米材料。
由此可见，水热合成法可制备多种形貌不同的LiFePO4材料，从而满足不同应用场景的需求。
3.节约成本：水热合成法不需要使用昂贵的前驱体材料或催化剂，反应条件简单，操作容易掌握，因此制备成本较低。
三、最新研究进展1.组装成电池性能优异：国内外很多研究表明，利用水热合成法制备的LiFePO4作为正极材料组装成锂离子电池性能优异。
例如，有学者报道使用水热法反应32 h可获得分散、细小的LiFePO4纳米颗粒，该材料组装成的电池循环100圈后容量保持率为95%。
其他学者研究发现，通过水热合成法制备的LiFePO4材料，可使锂离子电池的充放电效率更高、容量更大、寿命更长。
纳米光催化材料的研究进展纳米光催化材料是指具有纳米级尺寸的光催化活性物质，其在光照条件下能够加速化学反应的材料。
由于其特殊的结构和性质，纳米光催化材料在环境治理、能源利用、化学合成等领域具有广阔的应用前景。
随着纳米技术和光催化技术的发展，纳米光催化材料的研究也取得了长足的进展。
本文将对纳米光催化材料的研究进展进行探讨，包括其制备方法、性质特征、应用领域以及未来的发展方向。
一、纳米光催化材料的制备方法纳米光催化材料的制备方法多种多样，常见的包括溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法、模板法、溶剂热反应法等。
溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法，通过将前驱体溶解在溶剂中形成溶胶，然后经过凝胶化得到纳米光催化材料。
水热法是指将反应物在高温高压的水热条件下合成，可以控制产物的形貌和尺寸。
溶剂热法则是在有机溶剂的高温条件下进行合成，可以有效控制产物的结构和形貌。
模板法通过利用模板的空间结构来控制产物的形貌和尺寸，适用于制备具有特定形状的纳米光催化材料。
溶剂热反应法则是利用溶剂的热物理性质和化学性质来引发反应，得到纳米级的产物。
通过这些方法，可以制备出具有不同形貌、结构和性能的纳米光催化材料，为其应用提供了丰富的选择。
纳米光催化材料具有许多独特的性质特征，其主要包括高比表面积、丰富的活性位点、可调控的光学性质、优异的光催化性能等。
由于其尺寸小，纳米光催化材料具有高比表面积，能够提供更多的活性位点，从而增强光催化反应的活性。
纳米光催化材料中存在丰富的表面缺陷和异质结构，这些结构对光催化反应起着重要的作用。
纳米光催化材料的光学性质可以通过调控其形貌、结构、组分等进行调节，从而实现对其光催化性能的优化。
纳米光催化材料还具有优异的光催化性能，可在可见光及紫外光照射下促进化学反应的进行。
纳米光催化材料在环境治理、能源利用、化学合成等领域具有广泛的应用前景。
在环境治理方面，纳米光催化材料可以用于光催化降解有机污染物、净化废水、清除大气污染物等，其高效的光催化性能可以大大提高环境治理的效率。
水热炭化技术及其在废水处理中的应用研究进展生物质作为一种可再生资源，不仅来源比较广泛而且产量巨大，可以有效缓解目前面临的能源枯竭危机。
同时，合理地资源化利用废弃生物质还能削减焚烧、填埋等传统处理方式对环境带来的污染。
其中，采纳废弃生物质制备生物炭是其资源化利用的有效方法之一。
但传统的生物质炭化方法，需要对含水率高的生物质进行干燥处理，能耗较高，为此越来越多的学者将留意力转移到以水热炭化的方法制备碳质材料。
水热炭化是根据肯定的比例将生物质与水混合后置于反应器内，在肯定的温度、时间和压力条件下，以产生固体产物为目标的水热反应。
它是经过一系列简单的热化学反应，最终将有机物质转化为高含碳产物的过程，产物被称为水热炭。
随着社会经济的进展，以重金属离子、有机物、氮磷氟阴离子为代表的污染物不断随废水进入水体环境，对水生环境和人类健康构成严峻威逼。
采矿、皮革等行业产生的废水中含有汞、铬、镉、锌、铅、铜、镍等重金属离子，其会在水体中长期存在，并会通过食物链在生物体内富集；水体中含有的多环芳烃、卤代烃、有机农药等有机污染物成分简单且具有肯定的毒性；氮磷污染物会造成水体富养分化，同时矿物冶炼加工、肥料的生产都会对水体产生氟污染，这些污染物的存在均会严峻危害生态环境。
因此，对以重金属、有机物、阴离子等为代表的水体主要污染物的脱除已成为水污染治理讨论的重点。
吸附法由于具有操作简洁、成本效益高等优势，在废水处理领域应用广泛。
其中，吸附剂是吸附法得以推广应用的关键。
讨论发觉，可以将农业秸秆、生活垃圾、污泥、动物粪便等废弃生物质经过不同的热化学方法制成生物炭，且所得的生物炭具有孔隙发达、理化性质稳定和官能团丰富等优点，是良好的吸附材料。
其中，水热炭又被认为是具有进展潜力的碳质材料，并被作为绿色吸附材料广泛应用于废水处理领域。
笔者对水热炭的制备工艺和主要工艺参数对水热炭制备的影响进行了介绍，着重总结了水热炭对水体重金属、有机污染物和阴离子污染物的吸附讨论进展，并对其将来讨论方向进行了展望，以期为水热炭今后的讨论和推广应用供应借鉴。
纳米材料的水热法制备与表征一、本文概述纳米材料，由于其独特的物理、化学和生物特性，已经在能源、医学、环保、电子等多个领域展现出巨大的应用潜力。
水热法作为一种绿色、环保的纳米材料制备方法，近年来受到了广泛关注。
本文旨在全面介绍纳米材料的水热法制备技术，包括基本原理、制备方法、影响因素等，并对制备出的纳米材料进行表征，包括形貌、结构、性能等方面的分析。
通过本文的阐述，读者可以对纳米材料的水热法制备与表征有更为深入的了解，为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
我们将简要介绍纳米材料和水热法的基本概念，以及水热法在纳米材料制备中的优势和适用范围。
接着，我们将详细介绍水热法制备纳米材料的具体步骤，包括原料选择、反应条件控制、反应机理等方面。
我们还将探讨影响水热法制备纳米材料的主要因素，如温度、压力、反应时间、溶液浓度等，并分析这些因素对纳米材料性能的影响。
在纳米材料的表征方面，我们将介绍常用的表征手段，如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、射线衍射（RD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等，并详细阐述这些表征手段在纳米材料形貌、结构、性能分析中的应用。
通过对比分析不同表征手段的结果，我们可以对制备出的纳米材料进行全面、深入的了解。
我们将对纳米材料水热法制备与表征的研究进展进行展望，分析当前存在的挑战和未来的发展趋势，为相关领域的研究和应用提供有益的思路和方向。
二、纳米材料的水热法制备水热法是一种在特定的高温高压水环境中，通过溶解再结晶的过程制备纳米材料的重要方法。
其原理主要基于在水热条件下，反应物在水溶液中的溶解度和化学反应活性都会发生变化，从而促使反应进行。
水热法制备纳米材料的过程通常包括以下几个步骤：选择适当的反应物和溶剂，将反应物溶解在溶剂中，形成均一的溶液；然后，将此溶液转移到特制的高压反应釜中，在一定的温度和压力下进行反应；反应结束后，通过离心、洗涤、干燥等步骤，得到所需的纳米材料。
高质量氧化锌晶体的水热法合成及其光电性能研究目前尺寸较大的ZnO单晶的生长方法主要有助溶剂法、水热法、气相生长法和柑锅下降法。
1、助溶剂法助溶剂法是利用助溶剂使晶体形成温度较低的饱和熔体，通过缓慢冷却或在恒定温度下通过蒸发溶剂，使熔体过饱和而结晶的方法。
2、气相法气相法是利用蒸汽压较大的材料,在适当的条件下，使蒸汽凝结成晶体的方法，气相法适合于生长板状晶体。
3、坩埚下降法坩埚下降法是让熔体在柑锅中冷却而凝固,凝固过程从钳锅的一端开始逐渐扩散到整个熔体。
4、水热法水热法又称高温溶液法，其中包括温差法、降温法(或升温法)及等温法。
为了提高晶体的生长速度,水热法一般采用双温区高压反应釜,主要依靠容器内的溶液维持温差对流形成过饱和状态(通过隔板和加热来调整温差)。
水热法需要选择合适的矿化剂，并控制好矿化剂浓度，溶解区和生长区的温度和温度差、填充度(控制生长压力)、生长区的预饱和、合理的元素掺杂、升温恒温程序、籽晶的质量以及营养料的纯度等工艺要素，优化各个工艺条件。
微波辅助加热法制备纳米材料研究进展一、微波及其特征与常规加热不同,微波加热是以体加热的方式进行，反应物对微波能量的吸收与分子的极性有关。
微波加热是通过微波与物质相互作用而转变的。
在电磁场的作用下，物质中微观粒子能产生极化。
极性介质在微波场作用下随其高速旋转从而被均匀地加热；对于许多不能直接明显地吸收微波的物质，可选用适当的能强烈吸收微波的催化剂，通过在其表面形成比周围温度更高的“热点”(hotsPot)而加速反应。
利用微波加热,许多反应的速度往往是常规加热的数十倍,甚至数千倍。
微波能在很短的时间内均匀加热,大大消除了温度梯度,使沉淀相瞬间成核,从而获得均匀的超细粉体。
微波辅助加热对化学反应非常复杂的,除了具有热效应外(tharmal effects),还存在一种不是由温度引起的非热效应(加nontharmal effects)，它能改变反应的动力学性质,降低反应的活化能,即微波对化学反应存在着选择性加热的影响(物质分子结构与微波频率的匹配关系),存在着某些特定的非热效应的影响。
抗生素光催化降解：催化剂的研究进展目录一、内容概括 (2)1. 研究背景与意义 (2)2. 抗生素污染现状 (4)3. 光催化技术在环境领域中的应用前景 (4)二、抗生素光催化降解的原理 (5)1. 光催化剂的定义与分类 (6)2. 光催化反应的基本过程 (7)3. 影响光催化降解效果的因素分析 (8)三、常用光催化剂的研究进展 (10)1. 半导体材料的光催化性能研究 (11)2. 贵金属催化剂的研究进展 (12)3. 非贵金属催化剂的研究进展 (13)4. 复合型光催化剂的研究进展 (15)四、光催化降解抗生素的反应机理及影响因素 (16)1. 光催化降解抗生素的反应历程 (17)2. 光催化剂表面吸附与活化过程 (19)3. 光生电子与空穴的传输与利用 (20)4. 影响抗生素光催化降解效果的主要因素分析 (21)五、实验方法与技术手段 (22)1. 实验材料与设备选择 (24)2. 样品制备与表征方法 (24)3. 光催化降解效果的评估指标 (25)4. 实验条件的优化与控制策略 (26)六、结论与展望 (27)1. 研究成果总结 (28)2. 存在的问题与挑战 (29)3. 未来发展方向与展望 (31)一、内容概括本论文探讨了抗生素光催化降解技术中催化剂的最新研究进展，重点关注了新型催化剂的设计、制备及其在抗生素降解中的应用效果。
在催化剂研究方面，论文介绍了几种高效的光催化剂，包括金属有机框架材料、半导体复合材料等，这些催化剂因其独特的物理化学性质在抗生素降解中表现出优异的性能。
在制备方法上，论文详细阐述了催化剂的制备工艺，包括溶剂热法、水热法、固相反应法等，并对其进行了性能比较，指出了不同方法的优势和局限性。
在抗生素降解实验中，论文评估了催化剂的降解效率和对不同抗生素的去除能力，发现所研究的催化剂对多种抗生素均展现出较高的降解效率。
论文还探讨了催化剂的使用寿命、再生性能以及潜在的生态安全问题，为光催化技术在抗生素降解领域的应用提供了理论依据和实践指导。
• 28 +山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2021年第50卷ZnO /g -C 3N 4复合材料的制备方法及研究赵凤香，张平#，蔡晓娟，龙镜峄，程丹，唐东东(西北民族大学，甘肃兰州730100)摘要:g -C +N 是一种新型的可见光催化材料，近年来得到了快速的发展。
虽然g -C +N 具备吸收可见光的能力，化学稳定性好，但其存在狭窄的可见光响应范围，电导率低，比表面积小等问题，很大程度上限制了其应用。
CnO 是一种N 型半导体宽禁带氧化物，具有制备 容易、操作简单、原料易得、无毒无害等特点。
利用不同的方法，对其进行复合掺杂处理，制备了不同含量的ZnO /g -C +N 二元复合材料， 扩大了光响应范围，降低了禁带宽度，促进了电子-空穴对的分离，大大增强了光催化效果。
主要对ZnO /g -C +N 复合材料的制备方法 进行研究。
关键词! ZnO /g -C + N %复合;光催化中图分类号:TQ 127.1;O 643.3 文献标识码:A 文章编号：1008-021X ( 2021 # 01-0028-02Study on the Preparation Metliod of ZnO ^/g -C + N4 CompositeZhao Fengxicmg，Zhang Ping，Cai Xiaojuan，Long Jingyi，Cheng Dan，Tang Dongdong(Northwest Minzu University ，Lanzhou 730100, China )A b stract &g -C3N4 is anewvisiblelight catalyticmaterial ，which has beendeveloped rapidly . Although g -C3N4absorb visible light a nd good chemical stability ，its application is largely limited by its narrowvisible light response range ，low electrical conductivity ，small specific surface area and other problems . ZnO is a wide band gap oxide of N-type semiconductor . It has the characteristicsof simple preparation ，easy availabilityof rawmaterialsandnon-toxic andharmlecomposite materials with different contentswereprepared bycomposite doping treatment withdifferent methodthe optical response r ange ，reduced the band gap width ，promoted the separation of electron-hole pairs ，and greatly enhanced the photocatalytic effect.In this paper ，the preparation method of ZnO /g -C +N composite was studied .K ey words & ZnO /g-C + N4 % composite % photocatalysis伴随着工业的迅猛发展，环境污染问题愈加凸显，其中水 资源污染是最严重的问题之一。
金属氧化物光催化材料的制备和性能研究近年来，金属氧化物光催化材料受到了广泛的关注和研究。
它们具有在可见光范围内吸收光能，将光能转化为化学能的独特特性。
本文将从制备方法和性能研究两个方面探讨这些材料的重要性和前景。
一、制备方法1. 溶剂热法溶剂热法是制备金属氧化物光催化材料常用的方法之一。
它通过将金属盐溶解在有机溶剂中，加入适当的添加剂，在高温下热处理。
这种方法能够控制材料的形貌和结构，提高材料的吸光能力和光催化性能。
2. 沉积法沉积法是一种将金属氧化物纳米颗粒沉积在载体上的方法。
通过调控溶液浓度、沉积时间和温度等条件，可以获得不同形状和尺寸的纳米颗粒。
这种方法制备的金属氧化物光催化材料具有较大的比表面积和活性位点，从而提高光催化性能。
3. 水热法水热法是一种在高温高压下通过水介质合成金属氧化物的方法。
研究表明，水热法制备的金属氧化物光催化材料具有较高的结晶度和纯度，从而提高了光催化性能。
此外，水热法还可以调控材料的形貌和尺寸，满足不同应用的需求。
二、性能研究1. 光吸收性能金属氧化物光催化材料的光吸收性能直接影响其光催化活性。
研究发现，金属氧化物材料在可见光范围内具有较高的吸收能力，可以有效利用太阳能进行光催化反应。
通过调控材料的能带结构和形貌，可以进一步提高光吸收性能。
2. 光生电子-空穴分离效率金属氧化物光催化材料的光生电子-空穴分离效率是衡量其光催化活性的重要指标之一。
研究发现，提高光生电子-空穴分离效率可以增强材料的光催化性能。
通过调控材料的结构和添加适当的共掺杂物，可以改善电荷分离和传输效率，提高光催化活性。
3. 光催化反应速率金属氧化物光催化材料的光催化反应速率决定了材料在光催化应用中的效果。
研究表明，金属氧化物材料的光催化反应速率受到多种因素的影响，如催化剂的种类和浓度、反应温度和压力等。
通过调控这些影响因素，可以提高光催化反应速率，从而实现高效催化。
综上所述，金属氧化物光催化材料具有制备方法灵活多样和性能可调控的优势。
水热法合成氧化物材料的机制与影响因素研究氧化物材料是一种重要的功能材料，具有广泛的应用，如电子器件、催化剂、功能涂料等。
水热法合成氧化物材料是近年来发展起来的一种方法，具有成本低、操作简单、无需有机试剂等优点。
本文将介绍水热法合成氧化物材料的机制与影响因素研究进展。
水热法合成氧化物材料的机制水热法合成氧化物材料的机制主要是通过水热反应、溶胶-凝胶过程和热处理过程来实现的。
水热反应是指在高压、高温和水相环境下，通过离子间的交换和溶解-析出反应，使得反应物相互转化，从而合成出产品。
溶胶-凝胶过程是指通过化学制备方法制备出一种非晶态的前驱体材料，然后经过热处理过程，使其得到晶态氧化物材料。
热处理过程是指将前驱体材料加热到一定温度，使其从非晶结构向晶态过渡，形成氧化物晶体。
水热反应是水热法合成氧化物材料的核心过程，其机制涉及离子交换，溶解和析出过程。
在水相环境下，离子具有更高的活性，容易与其他离子相互配位，进而与之反应。
而在高压、高温下，水分子的活性增强，容易发生溶解和析出过程。
因此，在水热反应过程中，反应物的离子通过与水分子的配位或水分子的溶解作用，向水相中释放，再根据离子间的相互作用，接受其他物质的离子，从而实现物质的转化。
溶胶-凝胶过程是制备前驱体的一种常用方法。
该方法是将金属离子的水溶液与有机试剂混合，产生一种无定形凝胶，再通过热处理得到晶态氧化物材料。
在溶胶-凝胶过程中，有机试剂在其它物质的作用下产生对结构的控制作用，使得氧化物材料的形态和结构具有一定的规律性。
同时，有机试剂的引入使得前驱体具有更高的分散性和可溶性，便于后续的处理过程。
热处理过程是水热法合成氧化物材料的关键步骤，也是实现非晶态前驱体向晶态氧化物材料的转化途径。
在热处理过程中，前驱体材料经过加热，使其达到晶化的临界温度，从而形成晶态氧化物材料。
而温度、时间、冷却速度等因素均会影响氧化物材料的形态和结构，因此，热处理过程的条件和控制是制备高质量氧化物材料的关键之一。
催化剂制备及应用技术 1 水热法制备催化剂的研究进展 杨琴 201010703124 再生资源科学与技术101班 摘要：催化剂的制备是催化剂研究开发的一个重要方面，是影响催化剂性能的重要因素。本文综合概述水热法制备催化剂的技术特点，水热法制备催化剂的研究现状和进展，并介绍了水热技术与其他方法的组合与创新。 关键词：催化剂；水热技术；
Research progress on the preparation of catalyst with
the hydrothermal method Abstract: The preparation of catalyst is one of the most important aspects of the research and development of it, acting as an important factor showing influence on the properties of it.The article summarizes the features, research status and process of the preparation of catalyst with the hydrothermal method comprehensively and also introduces some innovation and collaboration of hydrothermal method and other techniques. Keywords: catalyst hydrothermal method.
1.引言 催化剂的制备是催化剂研究开发的一个重要方面，是影响催化剂性能的重要因素。相同组成的催化剂如果制备方法不一样，其性能可能会有很大的差别。即使是同一种制备方法，加料顺序的不同也有可能导致催化剂性能很大的不同【1】。因此，研究催化剂的制备方法具有极为重要的意义。目前催化剂的制备方法有浸渍法、沉淀法、溶胶—凝胶法、微乳液法、水热合成方法等，此外还有一些其他的制备方法（混合法、离子交换法、熔融法等）。其中水热法合成A型分子筛，纳米氧化物催化剂，纳米TiO2粉体等十分引人注目，是很有前景的一个发展方向，现在还处在积极探索和发展的阶段，需解决的问题还不少，诸如：催化剂水热过程中各种因素的影响规律，水热过程的机制和动力学研究，有机溶剂介质中的水热研究还不多，水热反应设备的大型化，水热法制备的催化剂活性评价工作还很不够，水热制备技术的放大和工业化报道很少等等【2】。但是，近几年的研究表明，水热法制备催化剂已经慢慢受到关注，尤其是水热法制备高活性和超高活性TiO2已引起研究者的高度重视，估计在未来10-20年间，以上存在的问题将会得到圆满解决，使水热法成为有前景的纳米催化剂合成技术之一。
2.水热法的特点及其反应机理 “水热”一词最早是在研究地壳热液演化时使用的，地质学中用来描述水在温度 和压力共同作用下的自然过程，模拟地层下的水热条件研究某些矿物和岩石的形成原因，系统的水热研究是由华盛顿地球物理实验室进行的，通过对水热催化剂制备及应用技术 2 相平衡研究表征了水热合成理论，在此基础上水热法开始应用于单晶生长和粉体制备【3】。
2.1水热法的基本概念 水热法是在特制的密闭反应容器(高压釜)里，采用水溶液作为反应介质，通过对 反应容器加热，创造一个高温、高压反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶。按研究对象和目的的不同，水热法可分为水热晶体生长、水热合成、水热反应、水热处理、水热烧结等，分别用来生长各种单晶，制备超细、无团聚或少团聚、结晶完好的陶瓷粉体，完成某些有机反应或对一些危害人类生存环境的有机废弃物质进行处理。及在对较低的温度下完成某些陶瓷材料的烧结等。按设备的差异，水热法又可分为“普通水热法和特殊水热法”，所谓特殊水热法指在水热条件反应体系上再添加其他作用力场，如直流电场、磁场(采用非铁电材料制作的高压釜)、微波场等。其中水热合成是分子筛合成的主要方法，也可用于合成一些晶型氧化物等纳米材料。
2.2水热法的特点 与其他方法相比，水热法具有以下特点【4-8】： （1）反应在相对高的温度和压力下进行，反应速度较快且有可能实现在常规条件下不能进行的反应，水热溶液的黏度较常温常压下的黏度约低1-2个数量级，反应组分的扩散较快，晶体生长界面附近的扩散区更窄，更有利于晶体生长。 （2）改变水热反应环境（PH值、原料配比等）可使产物得到不同的结构和形貌。 （3）水热反应制备的纳米粉体粒度可调。通过控制水热反应条件（前驱物形式、反应温度、反应时间等）可得到不同粒径的产物。 （4）应用水热法可直接得到结晶良好的粉体，无须经过高温焙烧晶化，减少了在焙烧过程中的团聚现象，如硅酸锆采用水热法可在150℃下制得，而其他固相法要1200℃-1400℃下才能得到。 水热合成法要求反应环境压力高，其设备成本高，催化剂产量也受到了限制，目前工业上应用还比较少。
2.3水热合成反应机理探讨 水热法制备催化剂的反应过程中，水解是最基础的反应【9】。首先通过水解从中析出极为微小的结晶中心成为晶核，不同的水解条件(如不同的介质体得到的晶核数量和组成也不尽相同，而晶核的数量与组成却决定了水解沉的组成，及最后所得产品的性质【10】。从微观动力学角度分析，水热方法制得体颗粒的成核机理主要包括生长基元的形成和生长基元之间互相连接形成晶核。在水解反应过程中，反应物分子经历多个简单的反应步骤，最后转化为产物分子。每个简单的反应步骤就是一个反应基元。高价阳离子由于粒子半径很小，在水溶液中很难以简单的粒子形式存在，通常与水分子形成水合络离子单元M(H2O)nz+，随之经历聚合过程【11,12,13】：
水解过程中，水合络离子脱去一个H+，降低了钛的电荷。OH-起到“桥链”的作用，这样水合络离子之间可以连接成二聚体，二聚体可进一步聚合形成多聚长催化剂制备及应用技术 3 链，钛的“羟桥”络合物上的H+继续转移，形成更稳定的“氧桥”。多个链通过“氧桥”作用形成多核络合物，最后凝聚成较大颗粒【14】。
3.水热法制备催化剂的研究现状与进展
3.1水热法合成分子筛 A型分子筛是一种人工合成分子筛，在自然界不存在，其化学组成通式为：Na2O.Al2O3.2SiO2.5H2O,硅铝比为2，有3A、4A及5A分子筛，即孔径分别为0.3nm、0.4nm、0.5nm钾型、钠型及钙型分子筛。A型分子筛广泛用于气体和液体的干燥、吸附分离和净化过程，也用作催化剂及催化剂载体。 水热合成法是分子筛合成的主要方法，该方法也可以用来合成一些纳米氧化物催化剂。在合成的时候，往往要加入一些有机胺类表面活性剂作为模板剂，以定向控制其晶化过程，形成特定几何结构的金属氧化物纳米粒子。若不加入表面活性剂，而通过控制晶化条件，如控制pH值、晶化温度、晶化时间以及前躯体的结构，也可以得到一些纳米粒子。采用该方法目前已经合成出了纳米氧化物 Al2O3、ZnO、Fe2O3 、MnO2和CeO2等【15-18】。 丁士文等【19】以ZnSO4为原料，采用水热法合成纳米ZnO，就反应温度、反应时间、反应物浓度及物料配比等条件对产物的影响进行了探讨，采用该方法制备的Zn0对染料的降解有非常好的催化作用。 近年来随着水热法制备分子筛的研究日益深入，加之环境问题的日益突出，有人研究利用粉煤灰水热法制备分子筛，以低成本的流化床粉煤灰为基本原料，利用封闭式水热合成法，直接与碱液反应，成功合成了分子筛，做到了固体废物的资源化利用。通过水热反应合成分子筛，可以发现，粉煤灰原料不需要高温焙烧，只需要简单处理，既可以反应获得分子筛产品，其具有反应时间较短，反应温度低等特点，体现了其较强的化学活性，降低了合成反应控制的难度，有利于实现工业生产。
3.2高活性二氧化钛光催化剂的水热合成 近年来，将半导体光催化剂应用于消除和降解污染物正成为环境保护领域最为活跃的一个研究方向。在各种半导体催化剂中，二氧化钛因氧化能力强、光诱导超亲水性好、无毒和长期光化学稳定性而在环境净化方面具有重要的应用前景。然而，从实际应用和商业化方面考虑，必须进一步提高和改进二氧化钛光催化剂的活性，主要是提高二氧化钛的结晶度、减小其晶粒尺寸和增大其比表面积。纳米二氧化钛(TiO2)具有比表面积大、磁性强、光吸收性好、表面活性大、热导性好、分散性好等性能。纳米TiO2是一种重要的无机功能材料，可应用于随角异色涂料、屏蔽紫外线、光电转换、光催化等领域，在光催化领域环境治理方面具有举足轻重的地位，可应用在环保中的各个领域，它在环境污染治理中将日益受到人们的重视，具有广阔的应用前景，因此制备高光催化性能的纳米TiO2，拓展纳米二氧化钛的应用也是学者研究的重点。 水热法合成纳米TiO2粉体具有晶粒发育完整、粒径分布均匀、不需作高温煅烧处理、颗粒团聚程度较轻的特点。并且水热法制备TiO2粉体，避免了湿化学法需经高温热处理可能形成硬团聚的弊端，所合成的TiO2粒子具有结晶度高、缺陷少、一次粒径小、团聚程度小、控制工艺条件可得到所要求晶相和形状的优催化剂制备及应用技术 4 点【20】。其影响因素有：溶液浓度，pH，所用前驱物种类，有无矿化剂及种类，容器的填充度，水热过程中的温度、压力、保温时间等。水热法制备纳米TiO2
的关键问题是设备要经受高温高压，因而对材质和安全性要求较严，而且成本较
高。
3.3水热法制备纳米复合粉体催化剂 纳米复合粉体是催化反应生产纳米材料的常见催化剂，其颗粒大小和分散程度在纳米材料的制备中起到关键作用。 水热法是指在密封的压力容器中，以水或其他液体作为介质(也可以是固相成分之一)，在高温高压等条件下制备无机化合物晶体或粉体的一种化学合成方法。水热法提供一个在常压条件下无法得到的特殊的物理学化学环境，使前驱物在反应系统中得到充分的溶解→形成原子或分子生长基元→成核结晶。水热法制备出的纳米晶，晶粒发育完整粒度分布均匀颗粒之间少团聚，可以得到理想的化学计量组成材料，颗粒度可以控制，生产成本低因此水热法非常适用于纳米催化剂的制备，有望成为工业化生产纳米材料的前期工艺水热法适合生长熔点较高，具有包晶反应或非同成分熔化，而在常温下又不溶于各种溶剂或溶解后即分解且不能再结晶的晶体材料。采用水热合成技术已经制备出上百种晶体，和其他的合成方法相比，水热法合成的晶体具有纯度高、缺陷少、热应力小、质量好等特点。水热法制备的粉体具有晶体发育完整、粒径小且分布均匀的性能，可使用便宜的原料。用于制备陶瓷材料时，可省去高温煅烧和球磨。近年来随着科学技术发展对材料品质和性能的要求越来越高，水热合成技术得到广泛采用，水热合成技术已成功地应用于工业化人工水晶的合成陶瓷粉体材料的制备【21，,22】和人工宝石的合成等。晶体生长是一种相变过程，实质是生长基元从周围环境中不断地通过界面而进入晶格的过程。而水热条件下的晶体生长是在密闭很好的高温高压水溶液中进行的，因此反应温度、反应溶液(或溶剂)填充度、浓度和PH值、杂质对前驱物的溶解度和再结晶过程都有较大影响，决定了生成晶体的结构、形貌和生长速度。目前已经有人采用水热法重结晶制备SiO2负载型纳米复合粉体催化剂，这是对纳米材料可推广应用的制备方法的一个新的探索。 在结构粉体的制备过程中，目前大多采用水热技术作为核心研究工具。但目前国内外在高温高压水溶液方面大多仍停留于“黑箱操作”阶段，仅对原料和产物进行各种性能的表征和分析，受认识水平及测试技术的限制，对反应过程开展的基础研究不多，既制约了工艺的优化进程，又限制了相关理论的发展。在此基本尚处于空白的领域里深入开展一些工作将很有意义。可在高温高压原位检测技术、溶液理论方面开展一些具有创新性的工作．研究高温高压水溶液的一些基本特征(如溶液结构、组分变化模式、渗透能力等)，为水热技术的应用提供一个基础数值平台。同时拓展研究深度，使研究内容更具创新特色，并突出过程放大特征，使纳米粉体结构更新颖、性能更独特、产业辐射力更强。可以预见，随着水热过程机理的完善和控制技术的进步，水热技术的基本理论和应用开发将得到更大的发展，成为制备纳米粉体材料的重要手段。
