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.     

介孔TiO_2的合成及光催化性能研究

采用P123为模板剂,TiCl4和钛酸异丙酯为混合钛源,合成了介孔TiO2材料,并用焙烧和乙醇回流的方法进行脱模.用BET、TEM、XRD、TG-DTA等手段对TiO2材料进行了表征,考察了它们对水溶性偶氮染料甲基橙的光催化降解性能.结果表明,高温焙烧脱模的样品能形成介孔结构,且380℃焙烧6 h的样品能晶化为锐钛矿相.而乙醇回流48 h脱模的样品,模板剂脱除不彻底,且没有锐钛矿相和介孔结构形成.在对甲基橙的光催化降解中,起关键作用的不是催化剂的孔结构特征,而是其晶态.具有锐钛矿相的介孔TiO2有很高的光催化活性,可与市售的P25光催化剂相媲美.     

TiO_2纳米管光催化降解染料废水研究

以罗丹明B模拟染料废水并用TiO_2纳米管光催化降解,分析TiO_2纳米管的用量、pH值和光照条件对含罗丹明B废水光催化降解的影响.研究结果表明:在紫外光照射下,TiO_2纳米管的用量为0.3g/L,pH值为6时,对含罗丹明B的废水降解效果最好.     

TiO2纳米带的水热合成表征及光催化性能

以十六烷基三甲基溴化胺为模板剂,采用水热法在200℃下合成了TiO2纳米带,用SEM、TEM、XRD、EDS对其形貌、结构和组成进行了表征,并用二氧化钛纳米带对甲基橙进行光催化降解研究.结果表明所制备的TiO2纳米带产量高、结构均匀,具有较完整的结晶性能,直径最小的十几纳米,直径最大的100纳米左右,大多数的直径在60～80nm之间,长度达几十微米,光催化性能优良.     

稀土元素掺杂对TiO_2光催化性能的影响

采用溶胶凝胶法在釉面砖上制备了均匀的 Ti O2 光催化薄膜 ,并研究了稀土元素铈、镧、钇掺杂对 Ti O2 光催化性能的影响。对罗丹明 B的光降解实验表明 :适量的稀土元素掺杂均可显著改善 Ti O2 薄膜的光催化性能。     

TiO2纳米带的水热合成表征及光催化性能

以十六烷基三甲基溴化胺为模板剂，采用水热法在200℃下合成了TiO2纳米带，用SEM、TEM、XRD、EDS对其形貌、结构和组成进行了表征，并用二氧化钛纳米带对甲基橙进行光催化降解研究．结果表明：所制备的TiO2纳米带产量高、结构均匀，具有较完整的结晶性能，直径最小的十几纳米，直径最大的100纳米左右，大多数的直径在60-80nm之间，长度达几十微米，光催化性能优良。     

载银方式对TiO_2纳米管抗菌性能的影响

以碱水热法制备的锐钛矿型TiO2纳米管为载体,分别采用银镜反应和紫外光照还原反应两种不同载银方式制备了载银TiO2纳米管,并利用TEM,XRD及DRS测试对产物形貌、物相组成及光学性能进行了表征。研究发现:紫外光照还原反应在TiO2纳米管表面负载了直径在5~20nm的纳米银颗粒,载银后TiO2纳米管的光吸收能力增强且吸收边带从404nm红移至421nm;而银镜反应则在TiO2纳米管表面生成了单质银层,载银后产物在波长范围335~800nm的光吸收能力增强,但同时过厚的银层也抑制了TiO2光生载流子的产生。另外,通过抑菌圈法和震荡烧瓶法对载银TiO2纳米管进行的抗菌测试表明,紫外光照还原载银TiO2纳米管的抗菌能力优于银镜反应载银TiO2纳米管的抗菌能力;同时,可见光照条件下两种载银TiO2纳米管的抗菌能力均比暗态条件下的抗菌能力有所提高。     

pH对水热合成红磷晶体及其光催化性能的影响

以商业红磷(C-RP)为原料,NaOH溶液为调节剂,采用水热法处理C-RP获得HRP-pHx(x=5,7,9)光催化剂。选择罗丹明B(RhB)为降解对象考察HRP-pHx的光催化活性,其中HRP-pH7展现出最高的光催化活性,对RhB的降解速率常数为3.1×10^-2,是未调pH水热处理所得HRP的2.8倍。结果表明,调节pH增强RP光催化活性的主要机理是均匀的结构和较小的粒径使得HRP-pH7比HRP具有更多的活性位点。循环光降解实验结果发现HRP-pH7循环降解RhB五次后的降解率仍大于92%,体现了较好的稳定性。捕获剂实验发现光降解中起主要作用的是光生空穴和超氧基自由基。     

Fe的掺杂对TiO_2光催化性能的影响

在ＴｉＯ２催化体系中掺入Ｆｅ３＋制成催化剂,以吖啶橙为目标降解物,研究Ｆｅ的掺杂对ＴｉＯ２光催化降解有机污染物能力的影响．结果表明：掺Ｆｅ３＋的催化剂的光催化效率较高,是不掺Ｆｅ３＋的ＴｉＯ２催化剂的４倍多．     

多孔钛负载TiO_2纳米管复合材料的制备及其光催化性能研究

针对TiO_2纳米粉末在废液处理过程中回收难的问题,采用阳极氧化的方法在孔隙度为30%的多孔钛上制备TiO_2纳米管,主要研究了HF浓度、氧化时间和氧化电压对TiO_2纳米管显微形貌的影响,并选用罗丹明B(RhB)溶液作为处理对象,研究多孔钛负载TiO_2纳米管复合材料的光催化性能.结果表明:当电解液中HF质量分数为0.6%、氧化时间为2 h、氧化电压为30 V时,可在多孔钛上生长结合牢固、均匀分布的TiO_2纳米管;经紫外光照射5 h,多孔钛负载TiO_2纳米管复合材料对RhB溶液的光催化效率可达77.2%,而相同条件下,钛片负载TiO_2纳米管的光催化效率仅71.2%.     

Zn掺杂对TiO_2晶相及光催化性能的影响

采用改进的溶胶-凝胶法制备ZnO-TiO2复合催化剂,通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)对其微晶结构和光吸收性能进行表征.以甲基橙作为模拟降解物,结果表明,改变水和乙醇的含量以控制溶胶向凝胶陈化的时间影响ZnO-TiO2的催化活性.当n(Zn)∶n(Ti)为3∶15、煅烧温度为500℃时产物催化效率最好,紫外光照5 h,降解率为96.4%.XRD结果显示,ZnO-TiO2主要以锐钛矿相TiO2和立方Zn2TiO4晶相存在,且Zn2TiO4晶相在n(Zn)∶n(Ti)≥3∶15时才会出现.紫外-可见漫反射吸收光谱显示,相比单纯TiO2,Zn O-TiO2吸收边蓝移.     

TiO_2/氧化石墨烯复合材料的合成及光催化性能研究

以自制氧化石墨、钛酸丁酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备了TiO2/氧化石墨烯(TiO2/GO)复合材料,采用TEM、XRD对其进行表征。以活性艳红X-3B溶液为模拟废水,研究了该复合材料的光催化降解性能,考察了氧化石墨烯含量、染料初始浓度、催化剂用量等因素对其光催化降解率的影响。结果表明:氧化石墨烯片层上均匀负载着锐钛矿型的TiO2球形颗粒,粒径在10 nm左右;当TiO2/GO复合材料中加入的GO含量为100 mg时光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2和TiO2与氧化石墨物理混合物的光催化活性有明显提高;相同条件下,降解率随溶液初始浓度的升高而降低,催化剂用量存在最佳值,100 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为0.8 g/L,反应60 min后其降解率可达96%。     

溶剂热法合成纳米TiO_2的结构及光催化性能

以无水乙醇为溶剂、咪唑和乙二醇为调节剂、钛酸丁酯为原料,采用溶剂热法制备了TiO2光催化剂,对其晶型、结构、形貌、热稳定性、比表面积及光学性能进行了表征.紫外-可见光照射降解甲基橙的光催化性测试表明,咪唑1.0mL、乙二醇3.0mL制备的TiO2光催化剂对甲基橙的降解率最高,45min时达到92.5%.     

Fe掺杂对水热合成In_2O_3结构与光催化性能的影响

通过水热合成法制备了不同Fe掺杂浓度的Fe-In_2O_3复合材料,采用扫描电镜、元素能谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱等技术分析了样品的形貌与微观结构,并以罗丹明B为目标降解物测试了其光催化性能.结果表明,随Fe掺杂量的增加,In_2O_3晶粒的形貌由短纤维构成的不规则厚片状向纤细的薄片状变化,最终呈现花朵状.表面形貌的改变使样品的吸附性增强,并导致OH键(H_2O)的振动加强,样品形成了新的化学键Fe—O—In,使晶体衍射峰的峰位发生偏移.Fe掺杂也抑制了In_2O_3晶粒的长大,同时随Fe含量的增加,In_2O_3的光吸收范围逐渐向可见光方向移动.最终发现Fe掺杂可以明显提高In_2O_3的光催化性能,在紫外光照射下其对罗丹明B的降解率可达96%.光催化降解罗丹明B的过程符合一级反应动力学方程,活性物种捕获实验证明空穴和超氧自由基是光催化体系中的主要活性物种.     

NaOH用量对BiOCl形貌及光催化性能的影响

本课题采用水解法,以氯化钠和硝酸铋为原料,加入不同氢氧化钠用量制备了BiOCl.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、固体紫外漫反射、紫外-可见分光光度计等测试方法表征了样品的相组成、形貌、光吸收性能及光催化降解能力.光催化结果表明,当氢氧化钠(NaOH)加入摩尔量为0.02mol时BiOCl的吸附能力强,并且其可见光催化活性最好.     

TiO_2薄膜光催化性能研究进展

TiO2能有效催化降解空气和水中的有机和无机污染物,又不产生二次污染并可重复使用,在废水处理、空气净化、杀菌除臭等领域有巨大的应用前景.该文论述了纳米TiO2薄膜的光催化原理、添加剂以及制备工艺等方面的研究现状,列举了TiO2薄膜研究中尚待解决的一些问题,并对其进行了展望.     

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。     

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%.     

高热稳定性锐钛型纳米TiO_2的合成及光催化性能

采用沸腾回流强迫水解法,以TiCl4为原料,NaH2PO4为添加剂,制备了P掺杂纳米TiO2光催化剂.利用XRD,XPS对产物进行了表征和光催化测试.实验结果表明,P掺杂能够增强锐钛矿型TiO2的热稳定性,抑制其粒径长大,TiO2的相转变温度随着P掺杂量的增加而提高.     

纳米TiO_2光催化性能的研究

应用低温热分解法制备锐钛型纳米 Ti O2 ,以主波长为 2 54nm的紫外灯作为光源 ,研究了纳米 Ti O2 对邻硝基酚的光催化降解规律 ,并与普通 Ti O2 进行了对比。结果表明 ,纳米Ti O2 表现出很高的光催化活性 ,降解邻硝基酚的速率约为普通 Ti O2 的 1倍以上 ,其降解过程符合一级动力学规律