TiO2光催化剂表面修饰研究进展

介绍了二氧化钛光催化反应的基本原理,综述了二氧化钛光催化剂的表面修饰类型、机理及效果.     

Fe元素掺杂二氧化钛纳米薄膜的光物理化学性质

分别用硝酸铁溶液浸渍法和反胶束溶胶制备法中添加硝酸铁的掺铁方式,制备铁元素掺杂TiO2(Fe-TiO2)纳米薄膜.对Fe元素掺杂二氧化钛纳米薄膜和未掺铁二氧化钛薄膜的紫外可见光谱进行研究,发现硝酸铁浸渍法制备的掺铁二氧化钛薄膜吸收光谱发生红移,在可见光区表现出一定的光学活性,而反胶束制备过程中掺杂的二氧化钛薄膜吸收光谱发生蓝移.膜的半导体禁带宽研究表明,与纯二氧化钛薄膜相比,浸渍法制备的膜禁带宽变小了,而反胶束制备过程中掺杂的二氧化钛薄膜其禁带宽变大了,表明不同的掺方式对膜的电子结构产生了不同的影响,从而影响了膜的光催化反应活性.     

轻量涂布纸涂料中二氧化钛和增充剂颜料的相互作用

<正>利用增充剂颜料减少二氧化钛在纸和纸板涂布中的使用量是值得大力提倡的.人们还不甚了解的是,涂布时这些增充剂是怎样起作用的?它们对二氧化钛的性能影响如何?本研究的目的就是总结增充剂颜料在轻量涂布纸涂料中的性能特征.另外,还探索了这些颜料对涂布的运转性能的一些主要方面的影响.涂料业上长期存在着这样一种认识:二氧化钛的遮盖力随着二氧化钛体积浓度的增加而降低.所以,采用扩大二氧化钛间的空间以增加它的光散射率的方法就源于这种认识.这种集聚效应,或叫做相关散射,在图1（图略）中说明.一旦二氧化钛体积浓度达到大约8％,再增中二氧化钛的浓度,就进一步降低了它的光散射率.根据Mie理论,可以解释集聚散射.它的内容是:光在一定体积内环绕着一个微粒点时,光波用于绕射而被散射.当两个或多个质点非常接近时,这些散射体积就会重叠.其结果,整体散射光较之于空间距离较大的单个微粒所散射的光为少.造纸涂布上的增充剂通常指的是施在涂布原纸上的高岭土等浓度低的颜料.特别是能减少徐布中二氧化钛需用量的颜料.轻量涂布纸中所含二氧化钛少于15份时,二氧化钛的体积浓度就少于8％.由于二氧化钛在轻量涂布纸中很少高于15份,所以可以认定:二氧化钛微粒在涂布中已有足够间距,所以二氧化钛的光散射率相对     

南渡江水源水光催化灭菌实验研究

为了研究二氧化钛光催化对自来水和水源水灭菌性能,以二氧化钛薄膜为催化剂,在紫外灯和太阳光照射后分别考察灭菌效果,结果表明在4w低压汞灯和太阳光照射下,对自来水和水源水有很好的灭菌作用.光催化灭菌效果明显优于空白实验.单纯采用太阳光照射的水样,细菌不但去除不完全,而且存在复活现象.     

氨基功能化碳量子点的制备及其光催化性能研究

采用水热法,分别以柠檬酸和抗坏血酸为碳源,合成了碳量子点,使用氨水对获得的碳点进行了氨基功能化.并以超声的方式将碳量子点与二氧化钛复合,制备出复合光催化剂.研究了氨基功能化碳量子点对二氧化钛在可见光下对亚甲基蓝水溶液的降解能力的影响.结果表明:氨基功能化能明显提高碳量子点的荧光强度.光降解30 min后,以N-CQDs/Ti O2为催化剂的反应体系脱色率为88%.     

高活性和高稳定性TiO_2光催化剂的制备研究进展（英文）

二氧化钛基光催化剂在污染水处理、空气净化和自清洁涂层领域都有着广泛的应用,在这些应用中,必须要增加二氧化钛的稳定性,保持大的比表面积、小尺寸和高结晶度。本文总结了近年来在合成高稳定性二氧化钛基纳米材料光催化剂的研究进展,讨论了影响其高稳定性和高活性的若干因素,并对我们组近年来在这方面的研究工作进行了阐述。     

光催化降解微囊藻毒素(MC)的研究进展

近年来蓝藻水华现象日益严重,甚至威胁了人类饮用水的安全.传统水处理技术对微囊藻毒素去除效果不明显,新型降解技术亟待研究.本文概述了二氧化钛系列的光催化剂的一些研究进展,并提出了未来光催化氧化法降解微囊藻毒素的主要研究方向.     

负载型纳米TiO2光催化氧化甲基红的研究

负载于普通载玻片的纳米二氧化钛／普通二氧化钛被用于处理甲基红模拟染料废水，实验结果表明：纳米二氧化钛的脱色效果明显优于普通的二氧化钛，浓度为10～20mg／L的甲基红溶液中，放置3片纳米TiO2负载量为1．0mg／cm^2的载玻片，每150mL溶液中加入3—5mL ClO2和H2O2，紫外光照60min后，甲基红溶液脱色率达到99．2％．     

二氧化钛悬浆体系光催化降解苯酚的研究

采用二氧化钛悬浆体系，考察了光催化降解苯酚的影响因素，实验结果表明，投加200mg/L的二氧化钛粉末，在pH=5.6的酸性条件下，加入15mg/L的H2O2，用14W的紫外灯照射2．8mg/L的10min，苯酚的降解率可达97．8％，证明二氧化钛兴催化氧化法是一种降解苯酚的有效方法。     

二氧化钛催化臭氧化对有机物的去除效能及载体的影响(英文)

制备了负载于不同载体上的纳米二氧化钛催化剂并将其应用于催化臭氧化工艺,研究了催化臭氧化松花江水过程中有机物的去除与变化。经GC-MS检测,松花江原水中含有50种有机物,大部分为酯类。经单独臭氧氧化之后,水中仍剩余36种有机物,单独臭氧化对有机物总峰面积的去除率为23.5%。纳米二氧化钛催化臭氧化工艺能够大幅提高对有机物的去除效率,特别是对酸和酯类物质的去除。二氧化钛的催化能力在一定程度上受载体的影响,用沸石作载体时的催化臭氧化效果要优于用硅胶和陶粒作载体。以二氧化钛/沸石为催化剂时,催化臭氧化处理后水中仅残留20种有机物,对有机物总峰面积的去除率也高达62.5%。     

溶胶—凝胶法制备纳米二氧化钛降解甲醛废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型纳米TiO2,研究了该催化剂光催化降解甲醛废水的反应条件,定性分析了甲醛废水降解产物.     

氯掺杂TiO2光催化剂的水热法制备及其对苯酚降解性能研究

采用水热法,以Ti（SO4）2为钛源,NaCl为氯源制备了具有高催化活性的氯掺杂二氧化钛（Cl/TiO2）光催化剂.X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见漫反射光谱（DRS）等手段对样品进行表征.结果表明,焙烧温度、氯投加量等都影响Cl/TiO2光催化剂的光催化活性.750℃焙烧、氯投加量为15%（与钛的物质的量比）时的Cl/TiO2具有最佳的光催化活性,其平均粒径大小为67.0nm,比表面积为9.3m2/g.该催化剂是锐钛矿和金红石相的混晶,其中锐钛矿含量为74.1%.苯酚降解实验表明：该催化剂的光催化活性高于商品二氧化钛P-25,200min光照时苯酚的降解率可达90.6%.     

氮掺杂TiO2光催化剂的制备研究进展

对氮掺杂TiO2光催化剂的制备方法和研究状况进行了系统的综述,并且详细探讨各种制备因素,如pH值、焙烧温度、焙烧时间等对N掺杂TiO2光催化剂的结构和性能的影响以及结构模型和氮掺杂机理,最后指出氮掺杂TiO2催化剂研究中有待解决的问题及今后的发展方向.     

离子束动态混合氮化钛薄膜生长及其组分和结构分析

用电子束蒸发沉积钛和40keV氮离子束轰击同时进行的动态混合方法制备了氮化钛薄膜.RBS组分分析结果表明,离子束动态混合制备的氮化钛薄膜中的氧含量比不用离子束轰击的显著减少,薄膜的组分与离子原子到达比关系不大,主要受长膜过程中吸附效应的影响.随着蒸发沉积速率的提高,膜中氮含量下降,提高样品温度可获得同样效果.采用TEM和XRD对薄膜的结构进行分析测定,发现离子束动态混合制备的氮化钛薄膜主要由面心立方结构的TiN相构成,晶体取向随离子原子到达比(N/Ti)的增加,由<111>择优取向变到无择优的随机取向,然后再转变到<200>择优取向,合成的氮化钛薄膜具有良好的抗磨损性能,划痕试验表明薄膜与基体间结合力极强,临界载荷达10-15kg.     

亚钛还原法测定重氮氯化锌复盐的含量

本文阐述了用改进的亚钛还原法,测定本单位试制的一种新的重氮感光试剂——3-甲基-4-吡咯啶基苯重氮氯化锌复盐的含量,结果为98.78%。     

直升飞机钛合金轴流叶轮热流变成形过程的热力学分析

航空工业部某公司所生产的直升飞机钛合金轴流叶轮,长期以来,采用法国工艺路线生产,即从法国进口材料.然后改锻成大余量模锻件,再用四座标铣床切削加工.模锻件被切削余量大,材料利用率低,加工周期长,费用高,特别是叶片部位的金属流线被切断.影响了产品使用寿命.为了取代法国的工艺路线,提高产品的机械性能和使用寿命,我们采用热流变成形方法,自已设计和制造了一套热流变成形模具,该模具带有加热炉和控温装置,在等温状态下一次成形出具有小余量的毛坯叶轮. 本文基于热力学第一和第二定律,对该叶轮的成形过程进行了热力学分析,导出了成形得以进行的充分与必要条件,并进行了实验验证。通过对热流变成形方法生产的叶轮产品切片取样后,进行了机械性能检测,硬度测量,低周疲劳试验以及化学成份分析,其结果符合我国目前的验收标准,其中机械性能指标全部较大幅度地超过了法国标准,伸长率(δ%)和断面收缩率(φ%)尤为突出,优于验收标准的48%或121%不等. 本文从理论上和实践上说明了热流变成形的优越性和在工程上的广阔的应用前景。     

二氧化钛流态化光催化降解有机物的初步研究

初步研究了流态化二氧化钛三相光催化反应体系，采用有机试剂溶液检验了反应体系的光催化性能，三小时的去除率达到了85％，而且可以连续使用，效率不变。     

用溶胶-凝胶法制备钛锆酸铅(PZT)粉末

用溶胶凝胶法制备了钛锆酸铅Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)粉末，对合成条件如溶胶制备反应的温度，反应物正丙醇锆和异丙醇钛的加入顺序进行了选择，凝胶的烧结温度和时间进行了条件实验，通过X-射线衍射和扫描电镜分析证明，最后得到的是粒径比较均匀的PZT粉末。     

钯／二氧化钛光催化还原二氧化碳为甲酸盐的研究

本文通过对以不同方法制备的钯／二氧化钛光催化剂及纯二氧化钛胶体催化剂，在实验室模拟太阳光，固定二氧化碳为甲酸的初步研究，证明太阳光催化能将ＣＯ２这一大气污染废气转化为有用物质，并对最优催化剂的选择以及光地化还原反应体系的建立作了初步探讨．     

Keggin结构三取代杂多配合物氧化还原性质的研究

采用电化学方法研究钛和过氧钛三取代 :α -K8H2 [SiW9Ti3 O40 ]·1 5H2 O ,β -K7H3 [SiW9Ti3 O40 ]·1 5H2 O ,α -K9H3 [SiW9(TiO2 ) 3 O3 7]·1 2H2 O ,β -K8H2 [SiW9(TiO2 ) 3 O3 7]·1 0H2 O .K9[PW9Ti3 O40 ]·5H2 O和K9[PW9(TiO2 ) 3 O3 7]·6H2 O的氧化还原性质 .实验结果表明 :过氧型杂多配合物的氧化性大于非过氧型的氧化性 .对Keggin结构的同一类型杂多配合物 ,当中心离子不同时对其氧化性有影响 .当中心离子为P时其氧化性强 .对同一类型杂多酸盐 ,α和β两种异构体时 ,一般 β型的氧化性大于α型的氧化性 .