高级还原技术处理偶氮染料废水的研究 被引量：10

1

作者 程爱华 张佳宝 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期112-115,共4页

以典型的偶氮染料甲基橙人工配制的模拟废水为研究对象,通过静态实验考察了高级还原技术处理偶氮染料废水的影响因素,探究了其降解机理。实验结果表明,在紫外光照射下,亚硫酸钠的质量浓度为0.2 g/L、pH=6、原水质量浓度为20 mg/L、反应8... 以典型的偶氮染料甲基橙人工配制的模拟废水为研究对象,通过静态实验考察了高级还原技术处理偶氮染料废水的影响因素,探究了其降解机理。实验结果表明,在紫外光照射下,亚硫酸钠的质量浓度为0.2 g/L、pH=6、原水质量浓度为20 mg/L、反应80 min时,甲基橙废水的去除率可达67%。强还原性自由基光生电子是高级还原技术处理偶氮染料废水的主要活性物质,偶氮键被破坏。高级还原技术可用于偶氮染料废水的处理。 展开更多

关键词 偶氮染料废水 甲基橙 高级还原技术 光生电子 静态实验

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CuWO_(4)/WO_(3)的制备及其对含油污泥的光催化氧化处理 被引量：3

2

作者 吴亮 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期107-112,共6页

采用焙烧法在WO_(3)载体表面原位生成CuWO_(4),构建了CuWO_(4)/WO_(3)光催化剂。利用XRD、拉曼光谱、XPS、SEM和EDS等表征了样品的结构和形貌,表征结果显示,CuWO_(4)/WO_(3)催化剂为异质结结构。CuWO_(4)/WO_(3)光催化去除含油污泥COD... 采用焙烧法在WO_(3)载体表面原位生成CuWO_(4),构建了CuWO_(4)/WO_(3)光催化剂。利用XRD、拉曼光谱、XPS、SEM和EDS等表征了样品的结构和形貌,表征结果显示,CuWO_(4)/WO_(3)催化剂为异质结结构。CuWO_(4)/WO_(3)光催化去除含油污泥COD实验结果表明,CuWO_(4)/WO_(3)的光催化活性较WO3有明显提升,Cu与W的质量比为4%的CuWO_(4)/WO_(3)催化剂的光催化活性最高,其6 h内COD去除率为94.2%。CuWO_(4)/WO_(3)光催化去除含油污泥COD过程中,·OH和·O_(2)^(-)为主要活性物种。 展开更多

关键词 CuWO_(4)/WO_(3)光催化剂 光生电子 分离效率 COD去除率

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卤氧化铋光催化剂改性的研究进展

3

作者 唐佳华 成先雄 +2 位作者 连军锋 张舒萌 刘鑫 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1268-1275,共8页

卤氧化铋(BiOX,X=Cl,Br,I)是一种光学性能良好的材料,层状结构由铋氧层和卤素层交错排列而成,具有稳定性高、禁带宽度相对较小等优点,在光催化降解有机物方面具有广阔的应用前景。改性BiOX能够抑制光生电子与空穴的复合,改变催化剂的带... 卤氧化铋(BiOX,X=Cl,Br,I)是一种光学性能良好的材料,层状结构由铋氧层和卤素层交错排列而成,具有稳定性高、禁带宽度相对较小等优点,在光催化降解有机物方面具有广阔的应用前景。改性BiOX能够抑制光生电子与空穴的复合,改变催化剂的带隙宽度,从而改变有影响的光波长范围,提高催化剂的光催化活性。介绍了BiOX光催化剂的结构特点,综述了形貌调控、晶面和缺陷调控、离子掺杂、构建异质结等提升BiOX光催化剂活性的方法及BiOX光催化剂在环境领域的催化性能,并对BiOX光催化剂的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 卤氧化铋 光催化 光生电子 空穴

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光生电子调控改性C_(3)N_(4)及其光催化降解性能研究

4

作者 孙寒 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期98-103,123,共7页

对氮化碳(C_(3)N_(4))进行氮掺杂碳纳米管(N-Ct)修饰,形成的氮掺杂碳纳米管/氮化碳(N-Ct/C_(3)N_(4))复合材料的光催化活性明显提高。在可见光条件下,复合材料对罗丹明B(RhB)有较好的降解效果,其中5%N-Ct/C_(3)N_(4)(理论N-Ct质量分数为... 对氮化碳(C_(3)N_(4))进行氮掺杂碳纳米管(N-Ct)修饰,形成的氮掺杂碳纳米管/氮化碳(N-Ct/C_(3)N_(4))复合材料的光催化活性明显提高。在可见光条件下,复合材料对罗丹明B(RhB)有较好的降解效果,其中5%N-Ct/C_(3)N_(4)(理论N-Ct质量分数为5%)在2 h内对RhB的降解率可达99.0%,相应的TOC去除率为59.0%,降解性能最为卓越且显著高于普通C_(3)N_(4)材料。利用X射线衍射、光电子能谱、紫外-可见光吸收光谱等多元表征手段对复合材料进行理化性质表征和理论计算,结果表明,经N-Ct修饰后,复合材料的禁带宽度变窄,其对可见光的吸收能力有所增强;N-Ct还可利用自身极强的导电特性迅速转移C_(3)N_(4)激发产生的光生电子,有利于提高光生电子和空穴的分离效率,提升复合材料的可见光催化活性。N-Ct/C_(3)N_(4)复合材料显示出其作为高效光催化材料处理染料等工业污染废水的卓越潜力。 展开更多

关键词 光生电子 氮化碳 可见光催化 氮掺杂碳纳米管

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基于EPR技术的5种纳米金属氧化物光生活性物种的形成研究 被引量：3

5

作者 赵洪霞 沈晨 +1 位作者 陈秀英 李欣桐 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2609-2615,共7页

纳米金属氧化物的光化学性质使其成为新的催化剂和杀菌剂,而活性氧化物种(Reactive Oxygen Species,ROS)作为其具有催化杀菌性能的主要原因受到广泛关注.本研究通过电子顺磁共振(EPR)自旋捕捉和自旋标记技术,研究了5种纳米金属氧化物(n ... 纳米金属氧化物的光化学性质使其成为新的催化剂和杀菌剂,而活性氧化物种(Reactive Oxygen Species,ROS)作为其具有催化杀菌性能的主要原因受到广泛关注.本研究通过电子顺磁共振(EPR)自旋捕捉和自旋标记技术,研究了5种纳米金属氧化物(n Al_2O_3、n CuO、n Ti O_2、n Fe_2O_3和n ZnO)在不同光照条件下形成光生电子、羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(O_2^-·)和单线态氧(~1O_2)的能力.结果表明,在光照过程中,n Al_2O_3、n CuO、n Ti O_2和n ZnO能够生成·OH和~1O_2,n Fe_2O_3只生成了~1O_2.其中,n Ti O_2生成的光生电子和·OH最多,n CuO仅次于n Ti O_2,n Al_2O_3和n ZnO能够生成·OH,但生成量很少.本实验结果可为预测和评价纳米金属氧化物的光催化性能及环境风险提供一定的理论支持. 展开更多

关键词 纳米金属氧化物 电子顺磁共振(EPR) 光生电子 活性氧化物种(ROS)

原文传递

异质结构复合半导体光催化性能研究 被引量：1

6

作者 李龙 《广州化工》 CAS 2017年第2期22-24,共3页

半导体光催化技术是解决环境和能源等问题的有效途径之一。但传统的半导体催化剂存在禁带宽度较大,太阳能利用率较低,反应速率慢。通过半导体-半导体复合构造异质结构光催化剂是实现这一目的的有效手段。研究发现,异质结构的存在,可有... 半导体光催化技术是解决环境和能源等问题的有效途径之一。但传统的半导体催化剂存在禁带宽度较大,太阳能利用率较低,反应速率慢。通过半导体-半导体复合构造异质结构光催化剂是实现这一目的的有效手段。研究发现,异质结构的存在,可有效降低光生电子与光生空穴复合效率,提高光催化性能。结果表明,通过改变晶粒尺寸、离子掺杂、表面敏化与外场耦合等办法,可进一步提高光催化效率。 展开更多

关键词 异质结构半导体 光生电子 光生空穴

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CdS/g-C_(3)N_(4)光催化复合材料的制备与研究 被引量：1

7

作者 光显军 赵子龙 +2 位作者 贺世洁 谈志鹏 马元良 《工业技术创新》 2022年第6期28-35,共8页

传统的g-C_(3)N_(4)光催化材料存在光生电子和空穴复合率高、可见光利用率低、量子效率低、比表面积小和内阻大等问题,光催化性能不佳。采用煅烧、水热反应等一系列方法,以g-C_(3)N_(4)纳米片为基底,将不同含量的CdS与g-C_(3)N_(4)纳米... 传统的g-C_(3)N_(4)光催化材料存在光生电子和空穴复合率高、可见光利用率低、量子效率低、比表面积小和内阻大等问题,光催化性能不佳。采用煅烧、水热反应等一系列方法,以g-C_(3)N_(4)纳米片为基底,将不同含量的CdS与g-C_(3)N_(4)纳米片复合,通过上转换作用和异质结的构建,制备得到具有不同配比CdS/g-C_(3)N_(4)光催化复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见分光光度计、BET等表征仪器或方法,对光催化复合材料的组成、微观形貌、比表面积以及光催化性质进行考察,并将罗丹明B视为污染物,对可见光下的降解性能进行分析。研究发现,7%CdS/g-C_(3)N_(4)光催化复合材料对罗丹明B的降解性能明显优于5%CdS/g-C_(3)N_(4)光催化复合材料和纯g-C_(3)N_(4)纳米片。研究结果表明,上转换作用、异质结构建等机制可切实起到降低光生电子和空穴复合率、提高可见光利用率,从而提高材料光催化速率的作用。 展开更多

关键词 水热反应 g-C_(3)N_(4)纳米片 CdS/g-C_(3)N_(4)光催化复合材料 光生电子 罗丹明B

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半导体矿物材料添加及光催化对海南红壤稻田土壤呼吸的影响

8

作者 潘玉梅 白银萍 +5 位作者 何辉超 胡文远 王尹佳 曾嘉 张杰 杨刚 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1103-1108,共6页

南方红壤中存在大量的半导体矿物,这些半导体矿物在光照条件下可产生光电子-空穴对,对土壤地球化学循环具有重要影响。我们推断土壤中的半导体矿物光催化可影响土壤呼吸。为了分析半导体矿物催化对土壤呼吸变化的影响,以及半导体矿物光... 南方红壤中存在大量的半导体矿物,这些半导体矿物在光照条件下可产生光电子-空穴对,对土壤地球化学循环具有重要影响。我们推断土壤中的半导体矿物光催化可影响土壤呼吸。为了分析半导体矿物催化对土壤呼吸变化的影响,以及半导体矿物光生电子的作用方式,从而加深对南方稻田土壤呼吸的深入了解,本研究以海南英州镇水稻土为研究对象,选择半导体矿物Ti O2以及空穴捕获剂(溴化钠)作为处理,在相同温度(28℃)条件下,设置有光(3000 lux)和无光对照,研究半导体矿物光催化对土壤呼吸的影响。结果显示,光照增加了南方水稻土土壤呼吸。加入一定浓度半导体矿物Ti O2后土壤呼吸释放CO2的量增加,而在加入空穴捕获剂后土壤呼吸释放CO2的量减少。由此可见,半导体矿物Ti O2在光催化作用下所产生的具有氧化还原能力的电子-空穴对激发了南方红壤区稻田的土壤呼吸。 展开更多

关键词 半导体 光生电子 南方红壤 稻田土壤呼吸

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Bi2O3/PMoA/SiO2复合膜的制备及其可见光光致变色性能研究

9

作者 郭苏岳 孔沁初 冯威 《当代化工研究》 2020年第11期4-6,共3页

将Bi2O3纳米粒子与Keggin结构的磷钼酸复合,利用SiO2溶胶-凝胶制备了Bi2O3/PMoA/SiO2复合膜。通过使用透射电子显微镜、红外光谱、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱,研究了该复合膜的结构、可见光光致变色性能及其可能的机制。研究... 将Bi2O3纳米粒子与Keggin结构的磷钼酸复合,利用SiO2溶胶-凝胶制备了Bi2O3/PMoA/SiO2复合膜。通过使用透射电子显微镜、红外光谱、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱,研究了该复合膜的结构、可见光光致变色性能及其可能的机制。研究成果显示,Bi2O3/PMoA粒子以较均匀的球形粒子形态很好的分散在复合膜中。Keggin结构PMoA的基本结构在复合过程中未被破坏,PMoA和Bi2O3粒子在界面间存在强的相互作用。经可见光照射后Bi2O3/PMoA/SiO2复合膜从无色变为深蓝色,Mo6+被部分还原为Mo5+,该变色过程按照光生电子转移的机制进行。 展开更多

关键词 杂多酸 BI2O3 复合膜 可见光 光致变色 光生电子

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二氧化钛多孔材料及其性能研究进展 被引量：6

10

作者 苏娟 陈接胜 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1126-1132,共7页

二氧化钛(TiO_2)多孔材料由于具有优异的物理化学性质,在催化、能源、传感等领域展现了重要的研究价值和应用潜力。TiO_2的多孔结构特别在一些涉及异相反应的应用(如异相催化、气敏等)中具有重要的优势,如丰富的传质通道和表面活性位点... 二氧化钛(TiO_2)多孔材料由于具有优异的物理化学性质,在催化、能源、传感等领域展现了重要的研究价值和应用潜力。TiO_2的多孔结构特别在一些涉及异相反应的应用(如异相催化、气敏等)中具有重要的优势,如丰富的传质通道和表面活性位点、可调变的孔尺寸等。目前,多孔TiO_2功能材料的开发和优化研究正在不断推进其工业化应用的进程。本文围绕多孔TiO_2的几个优势应用领域(光催化、光生电子存储和气敏)的研究进展,从结构和缺陷设计出发介绍和讨论性能调控策略。本文还特别介绍了本课题组通过光诱导合成法开发的一系列多孔TiO_2基功能材料,并对相关性能研究领域的关键问题进行了分析和展望。 展开更多

关键词 多孔二氧化钛 光催化 光生电子存储 气敏 性能

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半导体光催化剂BiOCl异质结的构建及应用 被引量：1

11

作者 胥生元 郝玮 +2 位作者 王杰 高文生 谢克锋 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1493-1507,共15页

氯氧化铋(BiOCl)半导体因其独特的层状结构和可调控的电子结构,而在光催化解决环境问题和能源问题领域备受关注。为了提高BiOCl对太阳光的利用率、抑制光生电子-空穴对的高复合率和增强光电子的还原能力等,研究人员对此作出了巨大的努... 氯氧化铋(BiOCl)半导体因其独特的层状结构和可调控的电子结构,而在光催化解决环境问题和能源问题领域备受关注。为了提高BiOCl对太阳光的利用率、抑制光生电子-空穴对的高复合率和增强光电子的还原能力等,研究人员对此作出了巨大的努力。其中,构建异质结是最有效的削弱这些缺陷的方法之一。本文主要综述了Z-型、Ⅱ-型、p-n结以及S-型四类异质结的电荷传递机理以及重点介绍了一些具有优异光催化性能的BiOCl异质结。同时,对一些异质结的光催化降解性能进行了比较分析。其中,S型异质结不仅具有高效的电荷分离能力,还有强的氧化还原能力,因此其表现出优异的光催化性能。此外,本文还简述了BiOCl异质结在降解有机污染物、还原CO_(2)、还原重金属和分解H_(2)O等方面的应用。总结了当前BiOCl异质结遇到的一些问题。最后针对BiOCl异质结的构效关系、合成复杂等问题,提出了计算机模拟、载体负载、新技术开发的发展方向。 展开更多

关键词 氯氧化铋 异质结 光生电子-空穴对 光催化剂 半导体

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SnS_(2)/TiO_(2)纳米管阵列光电催化降解诺氟沙星

12

作者 张明美 李新勇 金鑫 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期365-370,共6页

通过电沉积法将SnS_(2)纳米颗粒沉积在阳极氧化的TiO_(2)纳米管上,制备了SnS_(2)/TiO_(2)纳米管阵列(NTs)电极。对SnS_(2)/TiO_(2)NTs电极的微观形貌和结构进行了表征,研究了电极的光电化学性质。表征结果显示,SnS_(2)/TiO_(2)NTs电极... 通过电沉积法将SnS_(2)纳米颗粒沉积在阳极氧化的TiO_(2)纳米管上,制备了SnS_(2)/TiO_(2)纳米管阵列(NTs)电极。对SnS_(2)/TiO_(2)NTs电极的微观形貌和结构进行了表征,研究了电极的光电化学性质。表征结果显示,SnS_(2)/TiO_(2)NTs电极的光吸收带边发生明显红移,光电流密度可达1.49 mA/cm^(2),短时间光电流密度为0.38 mA/cm^(2)。实验结果表明,SnS_(2)的负载降低了电极中光生电子-空穴的复合率,提高了光电催化对诺氟沙星(NOR)的降解效率,反应180 min后SnS_(2)/TiO_(2)NTs电极对NOR的降解率高达92%。·O_(2)-、·OH及SnS_(2)价带上的空穴是参与光电催化降解NOR的活性氧物种。 展开更多

关键词 SnS_(2)/TiO_(2)纳米管阵列电极 光生电子-空穴 光电催化 诺氟沙星

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可见光驱动Z-scheme g-C3N4/α-Fe2O3催化剂高效产H2 被引量：3

13

作者 王宇晶 宋荷美 +1 位作者 张新东 柴守宁 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1009-1015,共7页

作为一种新型的具有可见光响应的半导体光催化剂,g-C3N4在光催化产氢领域得到了广泛的研究。然而,纯g-C3N4存在可见光响应范围较窄、光生电子-空穴复合率高、量子效率低等问题。针对纯g-C3N4的缺陷,采用简单的水热合成法制备出一种高效... 作为一种新型的具有可见光响应的半导体光催化剂,g-C3N4在光催化产氢领域得到了广泛的研究。然而,纯g-C3N4存在可见光响应范围较窄、光生电子-空穴复合率高、量子效率低等问题。针对纯g-C3N4的缺陷,采用简单的水热合成法制备出一种高效纳米晶胶体g-C3N4/α-Fe2O3复合材料。为了检测g-C3N4/α-Fe2O3的光催化产氢性能,将其引入以NaBH4为底液的体系中。结果表明,当Fe质量分数为1%,体系温度为30℃、NaBH4浓度为50 mmol/L时,产氢量为30 mL。利用PL、EIS以及PC等手段对g-C3N4/α-Fe2O3的光电响应能力进行了分析。结果表明,g-C3N4/α-Fe2O3复合材料具有较低的光致发光强度、较高的光电流密度和较小的电荷转移电阻,说明了光生电荷载流子的有效分离和快速转移。另外,Z-scheme电荷转移途径赋予了g-C3N4/α-Fe2O3较强的氧化能力,为光催化裂解NaBH4提供了较大的驱动力。主要意义在于对光催化产氢有一个新认识,为合理设计和构建Z型光催化剂提供参考。 展开更多

关键词 光催化剂 Z-型g-C3N4/α-Fe2O3 可见光响应 光生电子-空穴对

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TiO_2/Ag_2NCN复合光催化剂的制备与可见光催化性能 被引量：2

14

作者 李霞 张霞 +4 位作者 朱泽峰 林国庆 李有彬 李晓雪 徐君莉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期361-367,共7页

利用银盐与单氰胺水溶液的沉淀反应,通过共混不同质量分数的纳米TiO2粒子制备了TiO2/Ag2NCN复合光催化剂.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪对复合光催化剂的结构... 利用银盐与单氰胺水溶液的沉淀反应,通过共混不同质量分数的纳米TiO2粒子制备了TiO2/Ag2NCN复合光催化剂.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪对复合光催化剂的结构进行了表征.结果表明,锐钛矿相TiO2纳米颗粒沉积在Ag2NCN表面形成异质结构,二者间以弱的物理作用力相结合.TiO2的掺杂使得复合颗粒的UV-Vis吸收光谱发生红移,带隙变窄.以亚甲基蓝(MB)为光催化降解对象,研究了TiO2/Ag2NCN复合颗粒的可见光催化活性.结果表明,与单一Ag2NCN相比,复合颗粒表现出增强的光催化性能.对TiO2/Ag2NCN复合颗粒的光催化反应动力学过程及光催化机理进行了探讨. 展开更多

关键词 可见光催化 氰胺银 二氧化钛 光生电子空穴分离

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3D球状BiOI耦合过一硫酸盐可见光降解金橙Ⅱ 被引量：1

15

作者 张舒萌 成先雄 +3 位作者 连军锋 王磊 苏浩杰 刘鑫 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2348-2354,2363,共8页

以Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O和KI为原料,乙二醇为溶剂,采用溶剂热法通过水热温度的控制对BiOI进行形貌调控,制备了3D球状BiOI光催化剂。通过SEM、EDS、XRD、UV-Vis对其结构进行了表征,将BiOI与过一硫酸盐(PMS)耦合在可见光下降解金橙... 以Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O和KI为原料,乙二醇为溶剂,采用溶剂热法通过水热温度的控制对BiOI进行形貌调控,制备了3D球状BiOI光催化剂。通过SEM、EDS、XRD、UV-Vis对其结构进行了表征,将BiOI与过一硫酸盐(PMS)耦合在可见光下降解金橙Ⅱ,探究了BiOI投加量、PMS投加量、金橙Ⅱ质量浓度、pH及常见阴离子对降解体系的影响。结果显示,BiOI具有良好的可见光响应性能,禁带宽度约为1.8 eV,在BiOI投加量为0.2 g/L、PMS浓度为0.2 mmol/L、金橙Ⅱ质量浓度为100 mg/L时降解效率最好,高达97.0%,降解过程符合准二级动力学模型。降解过程中可见光激发Bi OI产生光生载流子,一方面光生载流子与PMS反应,生成·SO4~–和·OH,另一方面光生载流子与体系中的溶解氧反应生成·O_(2)^(–),·O_(2)^(–)与H2O中H~+反应生成单线态氧(^(1)O_(2)),同时PMS自分解产生^(1)O_(2),说明降解过程是多途径的非均相反应,·O_(2)^(–)、^(1)O_(2)是降解过程中的主要自由基。 展开更多

关键词 BiOI 过硫酸盐 可见光催化 光生电子空穴对 金橙Ⅱ 水处理技术

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催化研究中的泥浆电极法

16

作者 苏碧桃 陆蓉 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 1996年第1期48-51,共4页

在三室电池中研究了Ｐｔ／ＣｄＳ＋Ｃ２Ｈ５ＯＨ／Ｈ２Ｏ悬浮体系中光催化剂Ｐｔ／ＣｄＳ微粒上的光生电子ｅ＾－通过碰撞向工作电极转移的可能性及影响转移效率的诸因素，建立了泥浆电极法。

关键词 光催化剂 光生电子 泥浆电极法 氢气

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