金属离子掺杂对TiO2光催化性能影响分析

TiO2光催化剂可有效去除水中有机污染物。本文采用溶胶—凝胶法(Sol—gel)制备了掺杂不同含量金属离子的复合型TiO2光催化剂，光催化降解甲基橙溶液实验结果表明：掺杂Cr^3 的TiO2光催化活性明显高于单一TiO2和其他几种掺杂催化剂的光催化活性；当Cr^3 的掺入比例约为1．0％时，其光催化活性最高，紫外光照4h甲基橙的降解率达到90％以上，可见光照射6h甲基橙的降解率达85％以上。可望将掺杂金属离子的纳米TiO2作为一种有效的光催化剂，广泛应用于被污染水体的净化处理。     

Nd掺杂与人造沸石载体对TiO_2光催化活性的影响

以具有规则多孔结构的人造沸石为载体,以Nd(NO3)3和Ti(OBu)4为前驱体制备钕离子掺杂TiO2光催化剂.在紫外光的照射下,以甲基橙为光催化降解反应模型化合物,研究了TiO2、Nd-TiO2、TiO2/沸石、Nd-TiO2/沸石光催化剂的活性.通过FT-IR的表征,探讨了Nd和沸石对TiO2的光催化活性的影响.实验结果表明:掺杂钕离子能提高TiO2的光催化活性,催化剂用量为2 g/L,掺杂量为1.0%时,光催化活性最高;用人造沸石为载体所制得的TiO2光催化剂对甲基橙也具有较好的光催化降解效果.     

铈掺杂Bi_2O_3的制备及光催化性

通过微波水热辅助制备不同铈掺杂的氧化铋光催化剂。利用荧光光谱(PL)、X-射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫发射光谱(Uv-vis DRS)等对催化剂物相和光谱特性进行了表征。结果表明,适量的铈掺杂能有效抑制Bi_2O_3由四方β相向单斜α相转变,并且能使Bi_2O_3光吸收范围拓展到更宽的可见区。甲基橙的光催化降解实验表明,铈掺杂后的Bi_2O_3具有更好的可见光催化性能,其中铈掺杂质量分数为2%的样品对甲基橙(20 mg/L)的催化效果最好,当添加量为1 g/L,中性环境中光照4 h后甲基橙的降解率可达85%。     

钛酸钡的制备及光催化性能研究

溶胶-凝胶法制备了纳米BaTiO3,用XRD、SEM分析了BaTiO3的表面形态、结晶度和粒径等,在紫外光下,以甲基橙为被降解物对其光催化活性进行了评价.结果表明,制备得到的钙钛矿型BaTiO3,颗粒较均匀,结晶度好,其粒径约为52.4nm,样品有严重的团聚.在紫外光下,BaTiO3对甲基橙溶液有较高光催化活性,当甲基橙溶液初始浓度为10mg·L-1、pH=3、光催化剂用量2.5g·L-1、通空气量20 L·h-1、光催化反应1h后,甲基橙的光催化降解率可达81.63%.     

碳掺杂TiO_2光催化剂处理有机污染物的研究

本文利用自制的碳掺杂改性TiO2光催化剂对甲基橙的光催化降解进行了研究,探索了光催化剂的最佳活性条件.实验表明：催化剂在350℃下焙烧4 h,且负载量为3∶2时光催化活性最佳;当催化剂用量为0.3 g时,光照0.5 h甲基橙的降解率为99%以上;当双氧水用量为2 mL时光催化剂催化活性最高,同时比较了紫外光下和太阳光下降解效果,显然太阳光下效果远远差于紫外光下的降解效果,但催化剂已经向可见光吸收范围转移.     

镍铋复合氧化物的制备及其光催化活性

用室温固相反应法分别合成了镍氧化物、铋氧化物和镍铋多种配比复合氧化物．通过红外光谱对其结构进 行了初步分析,并以甲基橙为光催化降解反应模型化合物考查了光催化剂的活性,研究了不同摩尔比、光照时间、 催化剂用量和老化时间对其光催化降解甲基橙的影响．结果表明:对于甲基橙的降解,制得的最佳摩尔比[n(Ni): n(Bi)=1:3]复合氧化物1 h降解率达到68．5％．老化可以提高催化剂的光催化效果．     

银掺杂多孔氧化钛光催化甲基橙降解反应条件的探究

利用溶胶-凝胶法结合光还原法制备Ag掺杂多孔TiO_2光催化剂,以甲基橙的降解效果为评价标准,考查了光照降解时间、光催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、溶液pH值对光催化剂催化降解甲基橙的影响。结果表明,本方法制备的光催化剂无论是在紫外光还是可见光下均具有优良的光催化性能:在浓度为10 mg/L的甲基橙溶液中,4 g/L光催化剂,紫外光照射80 min,甲基橙可实现100%完全降解;相同催化条件下,可见光照100 min,甲基橙完全降解;当反应溶液pH=2时,紫外光和可见光都可在20 min内实现甲基橙的完全降解。     

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%。     

Bi_2O_3/g-C_3N_4复合催化剂的制备及其性能研究

分别以硫脲、尿素、二氰二胺为前驱体,采用热解法合成g-C3N4,再将其与Bi2O3以不同质量比复合煅烧制备Bi2O3/g-C3N4光催化剂,并用XRD、紫外-可见光谱、光致发光光谱等对其进行了表征。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了Bi2O3/g-C3N4光催化剂的紫外光催化活性。探索添加不同清除剂(异丙醇、草酸铵、对苯醌、H2O2酶)后对紫外光催化活性的影响;以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了Bi2O3/g-C3N4光催化剂表面羟基自由基的生成。实验结果表明:(1)在450℃下煅烧硫脲制备的g-C3N4具有较高的光催化活性;(2)当g-C3N4在Bi2O3/g-C3N4复合光催化剂中质量百分率为80%时,Bi2O3/g-C3N4的光催化活性最高,甲基橙的光催化降解率达到59.1%。     

固溶体Zn_xCd_(1-x)S光催化降解甲基橙水溶液

采用共沉淀法制备固溶体ZnxCd1-xS光催化剂,采用X线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)对ZnxCd1-xS光催化剂的结构和性能进行表征。以甲基橙水溶液为模型反应物,通过可见光催化降解甲基橙水溶液,对固溶体ZnxCd1-xS光催化剂的可见光催化活性进行评价。探讨Zn的摩尔分率(x)对ZnxCd1-xS光催化剂的能带结构、导带电位、价带电位及光催化活性的影响,考察降解温度、催化剂用量、甲基橙水溶液的初始浓度和p H对可见光催化降解甲基橙性能的影响,并对ZnxCd1-xS光催化剂的光催化活性的提高进行了机制分析。结果表明:与Cd S相比,ZnxCd1-xS不仅光催化活性高,而且光稳定性好,可多次循环使用。     

新型Ag2WO4光催化剂的合成及其催化性能研究

采用水热合成法,以硝酸银和钨酸钠为起始原料,成功制备了Ag2WO4光催化剂。借助X射线衍射（XRD）、紫外光谱（uV—Vis）等测试技术对样品相组成和吸收特性进行表征。同时考察了Ag2WO4光催化剂对甲基橙溶液的光催化降解活性,研究了光照时间对甲基橙溶液降解率的影响。XRD分析结果表明,所得样品为单聚体的Ag2WO4,属于四方晶系,空间群为Pn2n,且样品的纯度较高。吸收光谱表明在200nm～400nm波长范围内有较强的吸收。A勘WO。对甲基橙溶液具有较好的光催化活性,且光源对活性影响显著。     

SDS对所制备的TiO2可见光催化活性的影响

十二烷基磺酸钠(SDS)辅助TiCl4水解,成功地制备了纯二氧化钛光催化剂(TPC),利用透射电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见光谱及氮气吸附/脱附对所有的TPC进行了表征.光催化活性测试结果表明:所制备的样品可见光催化降解甲基橙的活性均好于P25,且随着TiCl4与SDS物质的量比增大,催化降解效率提高.SDS的存在有助于通过调控颗粒间的作用强度来调控高能氧桥键的分布,从而调控可见光催化活性;活性晶面的暴露也利于光催化活性的提高.使用TiCl4与SDS物质的量比为51.2的TPC4,在可见光(35 W普通民用光源)下照射3h,甲基橙降解率高达74.4%,预示其在光催化自清洁内墙涂料方面具有潜在的应用前景.     

溶胶-凝胶法制备掺杂镧的二氧化钛及光催化性能

采用溶胶-凝胶法合成TiO_2、La~(3+)/TiO_2光催化剂,并对样品进行了XRD和SEM表征,以甲基橙模拟有机污染水,研究了La~(3+)/TiO_2降解甲基橙的催化活性.讨论了照射时间、煅烧温度、煅烧时间和催化剂的量等因素对降解甲基橙的影响,并与单一的TiO2光催化剂进行比较.结果表明:当煅烧温度为500℃,煅烧时间为60min,染料的初始浓度为10.0mg·L~(-1),催化剂的用量为1.00g·L~(-1),光照强度为1.0mW·cm~(-2)和照射时间为180min时,La~(3+)/TiO_2光催化剂降解染料表现出了较好的光催化活性.     

微波辅助法合成Ag/CuxCo1-xFe2O4/RGO及其在光催化降解亚甲基蓝的吸附性能研究

通过一步微波辅助法合成Ag/Cu_xCo_(1-x)Fe_2O_4/RGO复合光催化剂.通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、元素面分布(Mapping)及热重分析(TGA)等手段对复合光催化剂进行表征,并对其光催化降解亚甲基蓝的吸附性能进行研究.研究结果表明,在紫外光照射下,Ag/Cu_xCo_(1-x)Fe_2O_4/RGO具有光催化降解MB的吸附性,Co~(2+)代替Cu~(2+)时,光催化活性会有所提升.     

稀土共掺杂纳米TiO2/MWCNT复合光催化剂的研究

以Gd3 和Eu3 为掺杂剂,分别采用溶胶 - 凝胶法和水热法制备了稀土共掺杂纳米TiO2/MWCNT(multi-walled carbon nanotube)复合光催化剂,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光致荧光光谱仪(PL)对光催化剂进行表征,以甲基橙为目标降解物对催化剂进行活性评价.结果表明:水热法制得的复合光催化剂样品中,二氧化钛颗粒基本均匀分布在碳纳米管上,同时,其光催化活性也比溶胶 - 凝胶法制得的样品高;Gd3 和Eu2 共掺杂能有效提高其光催化活性,当Gd3 和Eu2 掺杂量为分别为0.1%和1.0%时,TiO2/MWCNT复合光催化剂具有较高的光催化活性.     

钙钛矿La_(1-x)Sr_xCoO_3光催化降解染料的研究

该研究分别采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿催化剂La1-x Sr x CoO3(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.0),并以X衍射对其结构进行表征,以甲基橙光催化降解率评价了所制备的催化剂的活性。结果表明:SrCoO3对甲基橙的降解有较高的活性;在紫外光下、催化剂的浓度为2.5g/L、酸性条件下,SrCoO3对刚果红染料有较好的降解效果。     

Fe~(3+)、NO_3~-在光催化降解甲基橙中的行为研究

分别研究了Fe(NO3)3、HCl、FeCl3、HNO3作催化剂时,甲基橙在紫外光照射下的降解情况以及甲基橙降解过程中无机阴离子的变化情况,通过分析对比发现:Fe3+和NO3-在紫外光照射下对甲基橙都具有很好的光催化效果.分别讨论了Fe3+和NO3-在光催化降解甲基橙过程中的作用行为.     

C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的制备及性能

以二氰二胺、巴比妥酸、Fe(NO3)3·9H2O和Zn(NO3)2·6H2O为原料,用水作溶剂,采用焙烧的方法合成了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂;通过光致发光光谱对其进行了表征.用对苯二甲酸作为探针分子,结合荧光技术研究了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂表面的羟基自由基形成.以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的紫外光催化活性.结果表明:C3N4与ZnO/Fe2O3质量比率对C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的光催化活性有重要的影响;当C3N4,ZnO和Fe2O3质量比率为10∶1.2∶12.9时所制得的C3N4/ZnO/Fe2O3复合催化剂的紫外光催化活性最好.羟基自由基生成速率的变化趋势与C3N4/ZnO/Fe2O3复合催化剂的光催化活性的变化趋势相吻合.C3N4/ZnO/Fe2O3复合光催化剂的光致发光光谱强度与它的光催化活性之间也有良好的对应关系.     

C_3N_4/ZnO/Fe_2O_3复合光催化剂的制备及性能（英文）

以二氰二胺、巴比妥酸、Fe(NO3)3·9H2O和Zn(NO3)2·6H2O为原料,用水作溶剂,采用焙烧的方法合成了C3N4/Zn O/Fe2O3复合光催化剂;通过光致发光光谱对其进行了表征。用对苯二甲酸作为探针分子,结合荧光技术研究了C3N4/Zn O/Fe2O3复合光催化剂表面的羟基自由基形成。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了C3N4/Zn O/Fe2O3复合光催化剂的紫外光催化活性。结果表明:C3N4与Zn O/Fe2O3质量比率对C3N4/Zn O/Fe2O3复合光催化剂的光催化活性有重要的影响;当C3N4,Zn O和Fe2O3质量比率为10∶1.2∶12.9时所制得的C3N4/Zn O/Fe2O3复合催化剂的紫外光催化活性最好。羟基自由基生成速率的变化趋势与C3N4/Zn O/Fe2O3复合催化剂的光催化活性的变化趋势相吻合。C3N4/Zn O/Fe2O3复合光催化剂的光致发光光谱强度与它的光催化活性之间也有良好的对应关系。     

SnO2/NaY光催化剂的制备

用二氯化锡和NaY沸石为原料,经浸渍、焙烧等工序制备SnO2/NaY光催化剂,通过X射线粉末衍射、透射电镜和紫外可见漫反射光谱表征显示:尺寸在20～60二氧化锡纳米棒在NaY沸石表面上形成;以紫外光为光源,对甲基橙溶液进行光催化降解以检验其光催化性能,结果表明:该催化剂具有紫外光催化活性.