一种二维单晶周期大孔氧化锌光催化材料的合成方法

    公开(公告)号:CN118062874A

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410361235.7

    申请日:2024-03-27

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明提供了一种二维单晶周期大孔氧化锌光催化材料的合成方法,属于无机纳米光催化剂领域。本发明通过聚苯乙烯模板法制备二维单晶周期大孔氧化锌光催化材料:将可溶性锌盐溶于甲醇得到前驱体溶液,随后加入一块完整的饼状PS微球模板剂,静置后真空脱气得到有序微球模板缝隙中含有前驱体的样品,再将样品在氨水与甲醇的混合溶液中浸渍并真空脱气,使用DMF去除PS模板,最后煅烧转化为氧化锌。本发明方法制备的ZnO‑M具有二维片状单晶周期大孔结构,极大地提高了比表面积和载流子的迁移率,增加了反应的活性位点,能够高效的进行光催化反应。这种新型合成策略对单晶二维周期大孔光催化材料的制备颇具参考价值。

    原位构建缺陷ZIF-8/ZnO有序大孔异质结构材料的合成方法

    公开(公告)号:CN115945219A

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202211741794.8

    申请日:2022-12-30

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了一种原位构建缺陷ZIF‑8/ZnO有序大孔异质结构材料的合成方法。通过对ZIF‑8热处理,发现可在单晶有序大孔ZIF‑8(SOM‑ZIF‑8)中引入的自缺陷带来了较宽的可见光响应带,在SOM‑ZIF‑8表面热处理可原位形成ZnO纳米颗粒,有效改变表面和界面状态并构建异质结构。此外,有序的大孔单晶结构在提高光催化反应过程中的载流子迁移率、传质速率和光子利用方面具有很大的优势。D‑ZIF‑8/ZnO有序大孔异质结构在光催化降解MB(4×10‑5M)和TC(1g/L)溶液过程中表现出优异的光活性,其中MB和TC的去除效率分别在紫外可见光和420nm以上可见光照射下分别达到79%和88%。因此,该新型构建策略的发明专利为设计基于MOF大孔异质结构用于可见光光催化打开了一扇门,可用作废水净化的潜在光催化剂。

    热处理法制备氯空位氯氧化铋太阳能转化材料的合成方法

    公开(公告)号:CN114984981B

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202210732366.2

    申请日:2022-06-23

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了一种热处理法制备氯空位氯氧化铋太阳能转化材料的合成方法,先以赤藓糖醇为模板剂,通过溶剂热法合成碘氯氧化铋固溶体(BiOCl1‑xIx);再依据铋碘键键能远小于铋氯键键能,通过热处理法使铋碘键断裂碘离子挥发而材料保持氯氧化铋的晶体结构,制备了含氯空位氯氧化铋(BiOCl1‑x)并探索最佳的热处理温度条件;最后在最佳的条件下,调控材料中氯空位的浓度以得到光氧化能力最强的BiOCl1‑x。该热处理法制备氯空位氯氧化铋太阳能转化材料的合成方法,通过热处理法制备的BiOCl1‑x,相比于纯相BiOCl具有更正的价带位置和更强的氧化能力;同时有效降低了光生载流子的复合,加快了光生电子与空穴的迁移效率,从而大幅提高了光催化降解四环素的效率。

    一种纳米多级孔MOR/MTW共晶分子筛及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113880110B

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202111238049.7

    申请日:2021-10-25

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明一种纳米多级孔MOR/MTW共晶分子筛及其制备方法和应用,该共晶分子筛中包含1.0%~99.99%的MTW结构分子筛,其余为MOR结构分子筛;纳米多级孔共晶分子筛中Si/Al原子比为1~7000∶1;纳米多级孔MOR/MTW分子筛粒径在20~1000nm;纳米多级孔MOR/MTW共晶分子筛中介孔体积/微孔体积的值约为1.0~10.0∶1。本发明通过利用有序合成法,首先制备出MOR分子筛的溶液,再将其与硅源、铝源、水、模板剂、表面活性剂等混合,置于110~200℃下晶化0.5~100天,经洗涤、烘干、焙烧等步骤,得到含纳米多级孔MOR/MTW共晶分子筛。本发明制备方法克服了现有技术无法制备和提供纳米多级孔MOR/MTW共晶分子筛的问题,该共晶分子筛在精细化工、煤化工、石油化工等领域的催化与吸附分离等方面具有广泛的应用前景。

    磺酸功能化的吡咯烷酮离子液体催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113788775A

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202111030332.0

    申请日:2021-09-03

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 冯刚 张雪 张荣斌

    Abstract: 本发明公开了磺酸功能化的吡咯烷酮离子液体催化剂及其制备方法和应用。本发明主要解决以往技术中制备磺酸功能化吡咯烷酮离子液体的技术问题。本发明通过两步合成的方法将吡咯烷酮与烷基磺酸在40~330℃下加热;再将酸加入到上一步骤中,在30~350℃下充分反应,经过提纯处理得到的目标产物,该方案较好的解决了上述技术问题。所述磺酸功能化吡咯烷酮离子液体催化剂包括吡咯烷酮、烷基磺酸和酸根离子,以重量百分含量计,吡咯烷酮占总重量的35%~55%;烷基磺酸占总重量的20%~50%;酸根离子占总重量的1%~20%。本发明设计的离子液体催化剂应用于酸或酸酐与醇的酯化反应中,具有较高的催化活性、高稳定性、反应速率快且副产物少,有利于工业化应用。

    一种原位构建氧化铟修饰的氧化锌-硫化锌异质结构光催化裂解水制氢材料的通用合成方法

    公开(公告)号:CN115582113B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202211169897.1

    申请日:2022-09-23

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明提供了一种原位构建氧化铟修饰的氧化锌‑硫化锌异质结构光催化裂解水制氢材料的通用合成方法。将Zn粉分散在氧化石墨烯(GO)中并形成还原氧化石墨烯(rGO)包裹分散的Zn/rGO。随后将具有一定酸度的硝酸铟溶液加入到上述体系并持续搅拌后恒温反应。在微电化学反应过程中,Zn粉作为阳极材料自身被不断氧化生成ZnO,而In作为阴极材料主要发生析氢反应,并在反应过程中自身氧化形成In2O3。最后将经上述过程制备的In2O3‑ZnO/rGO通过原位离子交换法部分硫化形成In2O3‑ZnO/rGO/ZnS异质结构光催化剂。本发明优化了异质结构各组分问内建电场的形成。微电化学法构建的In2O3‑ZnO/rGO/ZnS光催化剂具有高的比表面积,顺畅的载流子迁移,有效的载流子分离和利用效率,从而提升了光催化产氢活性。

    磺酸功能化的咪唑离子液体催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113788793B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202111036143.4

    申请日:2021-09-03

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 冯刚 张雪 张荣斌

    Abstract: 本发明公开了磺酸功能化的咪唑离子液体催化剂及其制备方法和应用。主要解决以往技术中制备磺酸功能化咪唑离子液体的技术问题。本发明通过两步合成的方法将咪唑与烷基磺酸在35~300℃下加热;再将酸加入到上一步骤中,在30~330℃下充分反应,经过提纯处理得到的目标产物,该方案较好的解决了上述技术问题。所述的磺酸功能化咪唑离子液体包括咪唑、烷基磺酸和酸根离。本发明设计的离子液体催化剂应用于酸或酸酐与醇的酯化反应中,具有较高的催化活性、高稳定性、反应速率快且副产物少,有利于工业化应用。

    一种原位构建氧化铟修饰的氧化锌-硫化锌异质结构光催化裂解水制氢材料的通用合成方法

    公开(公告)号:CN115582113A

    公开(公告)日:2023-01-10

    申请号:CN202211169897.1

    申请日:2022-09-23

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明提供了一种原位构建氧化铟修饰的氧化锌‑硫化锌异质结构光催化裂解水制氢材料的通用合成方法。将Zn粉分散在氧化石墨烯(GO)中并形成还原氧化石墨烯(rGO)包裹分散的Zn/rGO。随后将具有一定酸度的硝酸铟溶液加入到上述体系并持续搅拌后恒温反应。在微电化学反应过程中,Zn粉作为阳极材料自身被不断氧化生成ZnO,而In作为阴极材料主要发生析氢反应,并在反应过程中自身氧化形成In2O3。最后将经上述过程制备的In2O3‑ZnO/rGO通过原位离子交换法部分硫化形成In2O3‑ZnO/rGO/ZnS异质结构光催化剂。本发明优化了异质结构各组分问内建电场的形成。微电化学法构建的In2O3‑ZnO/rGO/ZnS光催化剂具有高的比表面积,顺畅的载流子迁移,有效的载流子分离和利用效率,从而提升了光催化产氢活性。

    铑诱导生长氧化锌-硫化锌异质结构光催化制氢合成方法

    公开(公告)号:CN113666333A

    公开(公告)日:2021-11-19

    申请号:CN202110883474.5

    申请日:2021-08-02

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了铑诱导生长氧化锌‑硫化锌异质结构光催化制氢合成方法,涉及催化剂技术领域,不断地搅拌使锌粉被氧化石墨烯充分地分散,通过氧化还原反应使得两者形成稳定的灰黑色絮状结合体,搅拌下将RhCl3·3H2O溶液缓慢滴加至上述灰黑色絮状物分散液中,铑经过置换反应牢固地负载在锌粉表面,随着反应进行,Zn粉作为微电池反应的阳极,在微电流的作用锌粉逐渐变为氧化锌,Rh充当氢电极的负极材料,分解水产生氢气,最终Zn粉完全转化为ZnO,制得Rh‑ZnO/rGO催化剂,再经过离子交换法部分硫化制得棒状的Rh‑ZnO/rGO/ZnS催化剂。本发明以GO为分散剂构建了原位诱导生长铑的光催化剂,光催化剂的光生载流子的复合降低,与纯相ZnO相比,产氢性能大幅提升。

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