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磁载宽谱响应高性能Gd-N-P-TiO2纳米光催化剂的微波-水热制备及应用技术研究
发布时间: 2023-12-08 浏览量:18
  • 交易方式:面议
  • 联系电话:13136768998
  • 单位名称或姓名:姜洪泉
  • 产业领域:
  • 成果类型:
项目基本情况Basic information of the project
项目通过构筑超顺磁性核芯、过渡层、光催化壳层的复合功能核壳结构,基于Gd-N-P共掺杂的协同作用,建立了制备GNPT-SN纳米粉体的微波-水热合成新工艺,开发出新型磁载宽谱响应高性能纳米复合光催化剂;揭示了Gd-N-P三元掺杂提高TiO2光活性的协同机理;建立了纳米复合粉体在太阳光下光催化去除水中4-CP的处理工艺,并阐明4-CP的光催化降解机制;开发GNPT-SN 纳米粉体的再生技术。 采用溶胶-水热法,利用四氯化钛水解,以氨水为氮源,无需后续高温焙烧处理,制备高性能的Gd-N-P-TiO2纳米光催化剂,制备工艺简化。采用XRD、TEM、BET、XPS、FT-IR、UV-vis吸收光谱和PL光谱等方法,对样品进行结构性能表征。结果表明,Gd-N-P-TiO2纳米粒子在模拟太阳光照射下光催化降解4-CP活性(Kapp=0.0678 min-1)是最高的,是P25 TiO2(Kapp=0.0121 min-1)的5.6倍,是以钛酸四丁酯为钛源溶胶-溶剂热法合成的Gd-N-P-TiO2样品的2.1倍。经模拟太阳光照射120 min,Gd-N-P-TiO2(0.8 g/L)使初始浓度20 mg/L的4-CP的总有机碳(TOC)去除率达到90%,可以有效去除4-CP。自由基捕获实验表明,oOH是降解4-CP的主要活性物种。Gd-N-P共掺杂增强样品对紫外光的吸收能力、增加表面羟基自由基、改善表面织构特性,进而提高样品的光催化活性。通过构建核壳纳米复合结构,开发TiO2/SiO2/NiFe2O4磁载纳米复合光催化剂。采用水热法制备出具有超顺磁性的NiFe2O4纳米磁芯;利用NaSiO3水解,将SiO2包覆在NiFe2O4磁载纳米磁芯表面制备SiO2/NiFe2O4磁载体;通过考察焙烧温度、掺杂方式、pH值等因素对TiO2/SiO2/NiFe2O4纳米粒子性能的影响,建立TiO2/SiO2/ NiFe2O4纳米复合光催化剂的制备工艺。以模拟太阳光照射下光催化降解4-CP溶液的降解率评价其光活性,考察Gd-N-P掺杂对TiO2/SiO2/NiFe2O4纳米粒子光活性和磁性的影响。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨师范大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。
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