掺钛BiFeO3催化剂的制备及其光催化性能

利用钛掺杂对BiFeO_3改性,采用溶胶凝胶法制备,研究了不同煅烧温度和不同钛掺杂量Ti-BiFeO_3催化剂的光催化性能。利用XRD、SEM和UV-Vis DRS对制备的样品进行表征,分析样品的晶相、形貌和其对光的吸收性能。结果表明:煅烧温度700℃时得到的样品晶相纯度高;掺钛量为10%,煅烧温度为700℃时所得样品微观形貌较规整、颗粒尺寸较小且分散性较好。以亚甲基蓝为目标降解物,Ti-BiFeO_3的光催化表明,钛掺杂能有效地提高BiFeO_3的光催化活性。     

钐掺杂二氧化钛纳米管光催化降解孔雀石绿废水

采用阳极氧化法制备板式钐掺杂二氧化钛纳米管阵列催化剂(Sm-TiO2),并以孔雀石绿废水为降解对象,在模拟可见光照射条件下考察钐掺杂浓度、钛板煅烧温度、废水浓度等对孔雀石绿废水降解性能的影响.结果表明,当钐掺杂浓度为0.001 8mol·L-1、钛板煅烧温度选择450℃、废水的初始质量浓度为10mg·L-1时,Sm-TiO2催化剂的光催化降解效率最高可达92.6%,表现出良好的光催化活性和稳定性.     

氮掺杂二氧化钛纳米管对染料废水的光催化降解性能

采用水热方法制备氮掺杂的二氧化钛纳米管(N-TiO2)光催化剂并进行光催化降解染料废水实验.结果表明:通过水热法可以制备出结构有序、排列均匀的二氧化钛纳米管;分别用不同体积分数的甲胺、丁胺水溶液为氮源对二氧化钛纳米管进行掺杂,发现用丁胺水溶液[V(丁胺)∶V(水)=1∶3]为氮源的氮掺杂二氧化钛催化剂,当煅烧温度为500℃时,在模拟太阳光下对玫瑰红染料废水的降解率最高,可以达到98%,表明N-TiO2催化剂对玫瑰红染料废水具有较好的光催化效果.     

N-C改性纳米二氧化钛可见光催化剂的制备与表征

本文利用尿素在甲醇溶液中,在不同温度下的溶解度的差异,加入四氯化钛的同时,使尿素在甲醇溶液中结晶,经过高温煅烧制备了不同的温度和时间的二氧化钛纳米粒子。主要利用紫外分光光度仪(uvprobe)、红外分光光度仪(IR solution)、透射电镜和电子能谱分析(XPS)对样品进行了表征。并通过光催化降解甲基橙实验来评估样品活性,重点考察了煅烧温度和煅烧时间对样品光催化活性的影响。并探讨了氮使二氧化钛纳米粒子改性的机制。     

钛掺杂BiFeO3光催化剂的制备及其催化性能

用溶胶-凝胶法制备钛(Ti)掺杂BiFeO₃纳米颗粒(Ti-BiFeO₃), 研究不同煅烧温度对Ti掺杂BiFeO₃结构调控及光催化性能的影响, 用X射线衍射（XRD）、 扫描电子显微镜（SEM）、 能谱分析（EDS）、 紫外-可见（UV-Vis)光谱技术对颗粒的相结构、 形貌、 原子比例、 光催化性能等进行测试及分析, 并以罗丹明-B为目标降解物, 对Ti掺杂BiFeO3光催化性能进行研究. 结果表明: Ti掺杂BiFeO₃样品在不同煅烧温度均出现Bi₂Fe₄O₉相; 煅烧温度可对Bi₂Fe₄O₉的含量进行调控, 在650 ℃煅烧样品中含有适量的Bi₂Fe₄O₉相, 能有效提高Ti掺杂BiFeO₃的光催化活性, 且具有较高的降解活性, 60 min内降解效率达85%.     

水热沉淀法制备TiO_2空心球及光催化性能

以碳球为模板,硫酸钛为钛源,水作溶剂,尿素为均一沉淀剂,通过水热沉淀法制备了C/TiO2核壳结构,然后在空气中适当温度下煅烧得TiO2空心球.采用XRD、SEM、TEM、FT-IR等手段对实验样品进行分析表征.实验发现,空心球的大小可以通过改变碳球的大小加以调控;光催化性能测试表明,影响空心球光催化性能的主要因素是水热温度,水热时间影响较小.     

Ce~(4+)掺杂ZnO纳米材料的制备及其光催化性能研究

采用水热法通过构建具有MOFs结构的Ce~(4+)掺杂沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8前驱体,再高温热解制备了Ce/ZnO光催化纳米材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)、比表面积测定(BET)对样品结构进行表征.以罗丹明B(RhB)染料为目标降解物,考察了不同的Ce掺杂量及煅烧温度对Ce/ZnO的结构形貌和光催化性能的影响.实验结果表明,适量Ce掺杂后,Ce/ZnO粒径均一性与分散性更好,且颗粒更小,比表面积增大,可显著提高其光催化活性和光催化稳定性,煅烧温度过高会出现烧结现象促使光催化性能降低. Ce掺杂量为2%(质量分数),煅烧温度为600℃条件下制得的Ce/ZnO光催化性能最佳,对RhB光照降解1 h后降解率超过99%,4次循环催化后降解率仍达97.89%.     

尿素为氮源制备氮掺杂二氧化钛及其光催化性

为拓展二氧化钛对可见光的响应,以尿素为氮源,在温和条件下采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂二氧化钛粉末.用X射线衍射、透射电镜扫描、紫外-可见光漫反射吸收光谱和X射线光电子能谱等方法对制备的样品进行了表征,对可见光照射下的光催化活性进行了测试,并考察了煅烧温度及氮含量对光催化活性的影响.结果表明:氮掺杂致使二氧化钛在可见光区的光吸收增强,在降解甲基橙的实验中表现出良好的可见光催化活性;随煅烧温度的增加,氮含量减少,晶粒增大,可见光催化活性减弱;400℃下制备的样品中存在一个最佳的N/Ti配比,所对应的可见光催化活性最高.     

水热沉淀法制备Pt掺杂TiO2空心球及其对罗丹明B的降解

以硫酸钛、尿素为原料,碳球为模板,采用水热沉淀法制备了TiO2空心球,用水合肼还原氯铂酸的方法得到Pt掺杂的TiO2空心球.利用X线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X线光电子能谱仪(XPS)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等测试手段对所得的样品进行了表征,并以高质量浓度的罗丹明B为降解物考察了其在紫外光下的光催化活性.实验结果表明,掺杂少量的Pt不会影响TiO2空心球的晶型.光催化降解实验表明,水热沉淀法制备的Pt-TiO2空心球在紫外光下具有比商品二氧化钛P25(Degussa)更高的光催化活性,特别是Pt掺杂量2 0%的TiO2空心球的光催化活性最高,当光催化反应2 h后对罗丹明B的脱色率可达100%.     

B-F梯度掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

为了揭示不同掺杂方式对TiO_2薄膜光催化性能的影响,以钛酸四丁酯为钛源,运用溶胶—凝胶法及浸渍-提拉技术在玻璃表面制备二氧化钛薄膜。分别以硼酸、氟化钠等作为B,F原料,利用梯度掺杂法制备非金属离子B,F梯度掺杂的二氧化钛薄膜。采用X射线衍射(XRD)、紫外—可见吸收光谱(UV-vis)研究晶相结构及吸收光波长的变化。结果表明:采用梯度掺杂方式和表面掺杂方式后,TiO_2薄膜均出现吸收范围向长波方向移动,可见光的吸收量明显增加。以酸性品红的降解反应评价薄膜的光催化活性,离子共掺杂后的TiO_2薄膜光催化性能优于单掺杂的TiO_2薄膜;梯度掺杂后的TiO_2薄膜的光催化活性均优于表面掺杂的TiO_2薄膜。     

WO3掺杂TiO2纳米光催化剂的制备及光催化性能研究

以TiCl4为钛前驱体,氨水为沉淀剂,钨酸钠为掺杂体给体,采用化学沉淀法,制备了纯的与WO3掺杂的TiO2纳米光催化剂.用XRD、FTIR等方法对其进行表征.以20 W紫外灯为光源,苯酚的光催化降解为模型反应,考察了煅烧温度与WO3掺杂量对TiO2光催化性能的影响.结果表明:WO3的掺杂细化了晶粒.纯TiO2经450 ℃煅烧后,光催化性能最佳,WO3-TiO2光催化剂比纯TiO2具有更好光催化性能,掺入WO3摩尔分数为1%时,WO3-TiO2光催化性能最佳.     

碳掺杂TiO2光催化剂的制备及其性能表征

在室温下,以钛酸丁酯为钛源、葡萄糖为碳源,用醇解法制备了C掺杂TiO2.以活性艳红X-3B作为目标降解物,评价了不同焙烧温度、投加量和反应液初始pH值等因素对样品光催化性能的影响.利用紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、X-射线粉末衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)、扫描电镜(SEM-EDS)等手段对样品进行理化性能表征.结果表明,C-TiO2具有典型的锐钛矿相结构,对活性艳红X-3B具有良好的可见光降解效果.在催化剂煅烧温度500℃、投加量1.5 g.L-1、pH值7~9、可见光光照2 h的条件下,对质量浓度为100 mg.L-1的活性艳红X-3B的脱色率可达70%以上.     

Sr掺杂纳米TiO2光催化性能的工艺

为揭示Sr掺杂纳米TiO2光催化性能的工艺条件,采用水热合成法制备Sr掺杂纳米TiO2粉体。以日光作为催化光源,水中罗丹明B作为降解对象,讨论了水热反应时间、水热反应温度、pH和Sr掺杂量对样品光催化性能的影响。研究结果表明:样品对水中罗丹明B的降解反应符合零级反应动力学规律,最佳制备工艺条件为水热反应时间达4 h、温度150℃、pH=8.5、Sr掺杂量1.20%时,样品的光催化性能最优。     

具有可见光光催化活性N掺杂纳米二氧化钛的制备和表征

以廉价的TiOSO4为原料,通过水解法制备正钛酸前驱体,然后,向正钛酸前驱体中加入尿素作为氮源,经煅烧制备氮掺杂纳米二氧化钛.用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、热重-差热分析和X射线光电子能谱等方法对制备的样品进行表征,考察煅烧温度、煅烧时间及Ti与N配比等对光催化活性的影响.研究结果表明:制备的样品均为锐钛矿,氮掺杂使二氧化钛在可见光区的光吸收明显增强;煅烧温度和Ti与N配比对光催化性能影响显著;于400℃制备的样品中存在1个最佳的Ti与N配比,所对应的可见光催化活性最强,甲基橙降解实验15 min时脱色率达到97%.     

ZnO/Sm-TiO_2纳米粉体制备及光催化性能

以钛酸四正丁酯为钛源,采用水热法制备Sm掺杂的纳米Sm-TiO2粉体.将ZnO引入到SmTiO2粉体中得到ZnO/Sm-TiO2粉体,研究不同焙烧温度、ZnO添加量对催化剂光催化性能的影响,确定最佳掺杂量及最佳焙烧温度;利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等测试手段对产物进行表征.结果表明:Sm-ZnO共掺杂能抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,拓宽光催化剂的光谱响应范围,抑制了纳米晶体的生长;经掺杂后的TiO2纳米粉体的光催化性能有了明显的提高,在温度为400℃,Sm的掺杂质量百分比为0.2%,ZnO与TiO2的掺杂比为1∶8时所得样品的光催化效果最佳,甲基橙降解率可达96.34%.     

EDTA对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响

以TiCl4为原料、EDTA为添加剂,利用低温陈化法制备了纳米二氧化钛.分别利用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见光谱对产物进行了表征.以甲基橙为模拟污染物测定了产物的光催化性能.实验结果表明:掺杂EDTA有利于锐钛型TiO2的生成,混合晶型TiO2的光催化性能优于纯锐钛矿相.     

N、Ce共掺杂TiO2的制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备沸石负载N、Ce共掺杂的二氧化钛光催化剂,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究该催化剂的光催化性能,并讨论催化剂浓度、pH值以及焙烧温度等对样品光催化性能的影响.结果表明:催化剂的焙烧温度为300℃时催化剂的催化活性最高,在反应体系中,催化剂浓度为60 g/L,pH=7时样品的光催化效率最佳,共掺杂的样品可见光活性高于单掺杂的样品.可见光辐射共掺杂的样品3 h,亚甲基蓝的去除率可以达65%.     

负载型Ca掺杂TiO2材料的制备及其光催化性能

选用表面多孔的陶瓷颗粒为载体，采用水热合成法制备了负载型Ca掺杂TiO2光催化材料。以样品对水中罗丹明B的降解性能为评价指标，对样品的光催化性能进行评价。光催化降解体系中罗丹明B的质量浓度相对于负载型Ca掺杂TiO2光催化材料上的催化活性中心浓度很高，反应物分子在催化剂表面吸附达饱和状态，反应速度完全由催化剂表面的电子和空穴的数量决定。样品对水中罗丹明B的光催化降解反应严格符合零级动力学规律。煅烧使Ca掺入TiO2晶体，引起晶格膨胀。掺杂Ca的样品在500℃煅烧0．5h后光催化性能提高2倍以上。     

Ti掺杂Bi2O3的光催化性能

采用溶胶—活性炭浸渍法制备了掺杂不同比例Ti的Bi2O3粉体光催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、BET比表面积测试法(BET)、扫描电镜分析(SEM)、紫外—可见光漫反射谱(UV-Vis DRS)等技术对其进行了表征。表征结果显示,掺Ti的Bi2O3样品在紫外区有比纯Bi2O3更强的吸光性能。通过对甲基橙在紫外光(λmax=365 nm)下的降解实验评价光催化剂的光催化活性,考察不同钛掺杂量及不同焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,当光催化剂中钛掺杂摩尔百分含量为3%,焙烧温度为300℃,其光催化活性最好。当催化剂用量为2 g/L时,在120 min内,对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液进行光催化降解,其降解率达96.4%。     

大豆秸杆改性TiO_2光催化降解盐酸四环素研究

以大豆秸杆和钛胶为原料,利用溶胶-凝胶法合成了大豆秸杆改性TiO_2晶体.以盐酸四环素为降解对象,研究了大豆秸杆改性TiO_2(TiO_2-Straw)复合材料的光催化性能,探讨了掺杂量和煅烧温度对光催化剂活性的影响.采用X射线衍射(XRD)、N_2等温吸附-脱附(BET)、紫外-可见漫反射(UV-VIS DRS)、X射线光电子能谱分析(XPS)、热重(TG)、红外光谱(FT-IR)及紫外可见吸收光谱等表征手段对催化剂进行表征.结果表明:采用溶胶-凝胶法制备的大豆秸杆改性TiO_2对盐酸四环素具有一定的光催化活性,能够将其降解;在200℃煅烧的条件下,100 m L钛胶掺杂0.5 g大豆秸杆所制得的催化剂对盐酸四环素的降解效果最佳;模拟太阳光光照120 min,其对盐酸四环素降解率达到95.04%.