氮掺杂纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

以双氰胺为氮源,温和条件下采用Sol-Gel法制备氮掺杂TiO2粉末.XRD结果显示:所制备的样品是以锐钛矿相为主、含少量金红石相的混和相;UV-Vis漫反射光谱结果显示:相对于TiO2,氮掺杂纳米二氧化钛(N/TiO2)的光吸收阈值没有发生明显的红移,但可见光吸收强度明显增大.n(N):n(Ti)=0.12:1、煅烧温度400℃、煅烧时间2 h条件下制备的N/TiO2光催化剂的催化活性最佳,可见光下,300 min内可使甲基橙的降解率达到60%.     

同步法制备WO_3/TiO_2复合体及光降解罗丹明B

以钛酸四丁酯为钛源,钨酸钠为钨源,无水乙醇为溶剂,乙酸作为抑制剂,采用同步法制备不同WO3掺杂量的TiO2粉体,即WO3/TiO2复合体.以罗丹明B水溶液作为目标降解物,考察了制备条件及降解条件对WO3/TiO2光催化性能的影响.结果表明,WO3/TiO2的最佳制备条件为:WO3掺杂量为5%(质量分数),焙烧温度500℃、焙烧时间2h.最佳光催化降解条件为:粉体投加量为7.5g/L,光照时间2.5h,初始溶液的pH=1.     

溶胶凝胶水热法制备TiO2及光催化降解罗丹明B

以EO20PO70EO20(P123)为模板剂,采用溶胶-凝胶-水热法,制备介孔TiO2纳米粉体.利用红外、X射线衍射、紫外漫反射、氮气吸附脱附等手段对样品进行了测试.研究了体系的pH值对材料的晶型的影响,并以染料罗丹明B(RhB)作为模型污染物,考察粉体的光催化能力.结果表明,在酸性条件下可获得粒径为12.7 nm,平均孔径为17.8 nm,孔径分布较宽(5～35 nm),比表面积为68 m2/g的纯锐钛矿型介孔TiO2纳米粉体;而碱性条件下,可获得锐钛矿相和板钛矿相混晶介孔二氧化钛粉体;并且酸性条件下制备的粉体光催化效果较好.     

La?B共掺杂纳米TiO_2太阳光光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备La、B单掺杂及La/B共掺杂纳米TiO2光催化剂.以甲基橙为目标降解物,研究其太阳光光催化性能.结果表明:共掺杂可有效抑制TiO2从锐钛矿相向金红石相的转变和晶粒长大;La、B的协同作用使共掺杂样品光催化活性高于单一掺杂样品及纯TiO2;经过450℃热处理的La/B(w(La)=1.25%,w(B)=4%)共掺杂样品光催化活性最高,30min对甲基橙的降解率达到99%.     

掺银CaSO4/TiO2复合粉体的制备与光催化性能研究

以TiOSO4为钛源,AgNO3为银源,采用化学沉淀法制备了粒径为12 nm左右的掺银CaSO4/TiO2复合粉体,并用XRD、SEM对样品进行了表征。以制备的样品为催化剂对活性大红溶液进行了光催化降解实验。结果表明:制备时沉淀pH值为12、掺银量为1%、煅烧温度为600℃下制备的催化剂降解活性大红溶液的效果最佳。当催化剂加入量为3 g/L,紫外灯照射120 min时,降解率达98.3%,在太阳光下照射相同时间,降解率可达90.0%,远高于相同条件下纯CaSO4/TiO2对活性大红的降解率。     

ZnO纳米颗粒沉积增强TiO_2纳米管光催化活性

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,用光化学沉积法、将纳米管浸没在硝酸锌(Zn(NO3)2)溶液中,在纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒.对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征.结果显示,TiO2纳米管为锐钛矿相,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构.用甲基橙在紫外光辐照下的降解速率来评价ZnO/TiO2纳米管的催化活性.结果表明,Zn(NO3)2浓度为10-4 mol.L-1时制备的ZnO/TiO2纳米管,其降解甲基橙的活性最高,效率提高40.7%.     

纳米TiO_2的低温制备及光催化活性研究

以钛酸丁酯为前躯体,在低温(40℃)下制备了TiO2薄膜,并评价其光催化活性.结果表明:在40℃条件下制备的光催化剂,具有锐钛矿相和板钛矿相两种晶相,粒径为5 nm.光催化甲醛实验表明,制备的TiO2薄膜不需经过高温处理,光照2 h甲醛的降解率达60%,且稳定性较好,可重复使用.     

TiO2纳米管的离子交换改性及光催化去除水中四环素的研究

以TiO2粉末为前驱体,采用水热法制备得到未改性和Co2+改性的TiO2纳米管,使用SEM、TEM、XRD、XPS、BET和UV-Vis等测试技术对样品进行了表征。以氙灯(250~800 nm)为光源、四环素为降解对象,测试样品在模拟日光下的光催化降解抗生素性能。研究表明:TiO2粉末经水热反应后,转化为中空、开口的TiO2纳米管,纳米管分布均匀且分散性良好;生成的TiO2纳米管为纤铁矿型,Co2+交换改性会对TiO2纳米管的微观形貌和晶型结构产生些许影响。制得的TiO2纳米管,其N2吸附-脱附等温线为典型的IUPAC IV型等温线。与TiO2粉末和未改性TiO2纳米管相比,Co2+交换改性的TiO2纳米管具有较好的光吸收能力,在氙灯光源下反应90 min,其对四环素的降解率可达71.5%。     

活性碳负载Fe3+\Zn2+掺杂改性纳米TiO2的制备及光降解性能研究

文章利用溶胶-凝胶法制备出活性碳负载Fe3 \Zn2 掺杂改性纳米TiO2,考察了煅烧温度对催化剂在人造光源下降解甲基橙性能的影响;结果表明在500℃时热处理的样品有较好的降解效果,并且经过活性碳负载的Fe3 \Zn2 掺杂改性纳米TiO2的光催化性能,明显好于未经负载的掺杂改性纳米TiO2粉体。     

Sol-gel法不同工艺路线制备TiO2的实验研究

为了分析比较不同制备方法对TiO2结构及光催化性能的影响,采用Sol-gel法中的不同工艺路线制备纯TiO2粉体,并结合XRD、DRUVS等仪器表征了样品晶型、光谱响应曲线、降解率等性能指标,研究了不同方法制备样品的异同及各表征指标间的联系。结果表明:聚合凝胶法所制锐钛矿TiO2结晶更完整,粒子凝胶法制备样品粒径较小,此晶体特征决定了样品的宏观特性。样品出现锐钛矿与金红石相的相变温度分别为450℃、510℃,样品对紫外光响应,对甲基橙降解率最高为90%。研究结果为高效光催化剂的工业生产提供了理论指导。     

Fe，Gd共掺杂改性TiO2的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了铁和钆共掺杂纳米TiO2粉体材料,研究了共掺杂粉末在可见光下的光催化性能.紫外可见吸收光谱分析显示:共掺杂粉末在可见光区有较强吸收,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应.光催化降解实验表明,共掺杂TiO2粉体有很高的可见光光催化活性,以550 ℃热处理的同时掺杂质量分数为0.05%Fe和0.05%Gd的TiO2粉体光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为79.6%.     

凝胶浇注法制备Ni/TiO2-Ce0.8Sm0.2O1.9多孔阳极材料的研究

以硝酸盐和氧化物为原料,通过凝胶浇注法制得了摩尔分数为10%TiO2-Ce0.8Sm0.2O1.9(TiO2-SDC)粉体,采用X射线衍射、透射电镜对粉体的相组成和颗粒形貌进行了分析。结果表明,干凝胶在600℃下煅烧后,TiO2和Sm2O3能完全固溶进CeO2晶格中,形成具有单一立方相结构和纳米粒度的TiO2-SDC粉体;凝胶浇注法和机械混合法制备的成形坯在1 300℃下烧结所得NiO/TiO2-SDC烧结体的孔隙率分别为31.0%和19.0%,还原后Ni/TiO2-SDC材料的孔隙率分别为36.4%和23.0%。SEM观察表明,凝胶浇注法制备的NiO/TiO2-SDC烧结体和Ni/TiO2-SDC金属陶瓷的微结构更加疏松,两相颗粒分布更为均匀;在测试温度范围内,凝胶浇注法制备的Ni/TiO2-SDC阳极材料的电导率明显高于由机械混合法制备的Ni/TiO2-SDC材料,773 K下两者的电导率分别为648 S/cm和430 S/cm。     

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%.     

燃烧(助)剂用量及煅烧温度对TiO2光催化性能的影响

为了找出自蔓燃制备TiO2光催化剂的最佳条件,本文以TiO(NO3)2为前驱体,以前躯体用量、燃烧剂柠檬酸和硝酸铵的比例、煅烧温度为主要考查因素,通过正交试验制备TiO2并进行亚甲基蓝的光催化降解实验.结果表明,自蔓燃工艺制备的TiO2粉体具有松散、多孔的特性；正交试验选出最优制备条件为:煅烧温度在550℃,n(TiC...     

TiO_2纳米片的合成、表征及其光催化性能

采用水热合成法,以自制TiO2粉体和NaOH为原料,成功制备出TiO2纳米颗粒向纳米管转变的过渡产物TiO2纳米片.用XRD、TEM等分析手段对TiO2纳米片的形貌和晶相结构进行表征.结果表明,形貌上粉体由颗粒状转变为片状,晶相结构由金红石相向锐钛矿相转变, TiO2纳米片的生长机理符合3D-2D的生长模型.光催化实验表明,经650 ℃煅烧的原料制备出金红石相与锐钛矿相物质量比约为32∶68的TiO2纳米片,催化剂加入量0.75 g/L时,90 min后对甲基橙的光催化降解率为94.2%;TiO2纳米片光催化性能稳定.     

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。     

改性TiO_2粉体的亲/疏水性及其对甲基橙的吸附

以十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装改性TiO2,获得具有化学非均一的表面。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热分析仪(TGA)和静态接触角(CA)测量仪对样品进行表征;采用分光光度计分析样品吸附甲基橙溶液的浓度变化。结果表明:随着OTS覆盖率的增加,TiO2粉体的疏水性增加;在8%OTS覆盖率下,TiO2粉体从完全亲水性转为疏水性。这种具有化学非均一表面的TiO2粉体对低浓度(30 mg/L)甲基橙溶液具有高的吸附量和吸附速率;而未改性TiO2粉体在低浓度下几乎不能吸附。     

射频磁控反应溅射制备TiO_2薄膜

研究采用射频磁控溅射的方法在石英玻璃基片上制备TiO2薄膜的最佳工艺条件.薄膜的相组成和微观组织分别采用XRD、SEM和AFM来分析.实验表明:在450℃的基片温度下,使用0.8 Pa的工作气压和20∶2的Ar∶O2流量比可以获得单一锐钛矿相的TiO2薄膜.紫外光照射分解甲基橙的实验表明具有单一锐钛矿相的TiO2薄膜具有较好的光催化能力,可以有效降解有机分子.     

纳米Yb3+-Er3+/TiO2的制备 及其在降解染料废水中的应用

为提高TiO2的催化活性,采用溶胶凝-胶法合成了不同Yb3+和Er3+掺杂量,不同焙烧温度的Yb3+-Er3+/TiO2光催化剂,并对所制得的样品进行了FT-IR、XRD、SEM表征,用亚甲基蓝溶液模拟有机染料废水,来测试样品的催化性能.结果表明：所得粉体均为锐钛矿的TiO2,稀土Yb3+、Er3+掺杂TiO2能细化晶粒;摩尔比n(Yb3+-Er3+):n(TiO2)=2%的样品在400℃焙烧,无需灯源照射,常温常压不通氧气条件下,加入1mL氧化剂30%的H2O2,降解10mg.L-1亚甲基蓝溶液6h,降解率可达95%.     

改性纳米TiO2/LDPE复合膜的制备及其抗菌性能

摘要:本文以钛酸丁酯为原料,用溶剂凝胶法制备纳米TiO2,利用SEM观察粉体表面形貌和结构.分别用硅烷偶联剂(KH550, KH570, A171)对纳米粉体进行表面改性,利用SEM、XRD和FTIR,考察改性粉体的表面结构和性质变化.同时测定经改性后粉体的亲油化度值和在水、甲苯和石油醚中的分散情况;采用甲苯作溶剂,将改性粉体与LDPE树脂混合,经流延得到抗菌聚乙烯复合薄膜.利用SEM和数码相机,观察改性纳米TiO2抗菌剂/LDPE复合薄膜的抗菌性能.结果表明,KH570改性粉体在甲苯中的分散性最好,当抗菌粉体的添加量为3.0%时,制得复合薄膜的抗菌性能最好,抗菌率达到99.99%,即具有最好的抗菌效果.