金红石与针铁矿光催化材料结构与性能的关联

以TiCl4为钛源,针铁矿（α-FeOOH）为载体,采用水解沉淀法制备了金红石（TiO2）与α—FeOOH光催化材料．应用x射线衍射分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品的晶相组成、形貌、微结构进行了表征．结果表明,制备温度对样品的晶相组成、形貌、颗粒大小和结构有明显的影响．随着制备温度升高．样品中α-FeOOH相的含量逐渐减少并最终消失,而金红石相TiO2的含量逐渐增加并最终全部金红石相TiO2;样品的形貌由棒状变为管状;复合材料的结构实现负载型→复合型→溶蚀复合型转变．应用紫外和模拟可见光谱对样品光性能进行了测试．样品对可见光的吸收得到了增强．在室温下以甲基橙为降解对象,分别在紫外光和模拟可见光照射下对样品光催化活性进行了评估．复合型和溶蚀复合型结构样品的活性均得到了不同程度的提高,而负载型结构样品的活性没有明显变化：在紫外及可见光照射下,样品对甲基橙的光催化降解效果较好,溶蚀复合型结构样品的活性最高．这说明样品的性能与结构有良好的关联性．     

CTAB微乳体系低温合成纳米TiO_2及其光催化性能的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/水微乳体系低温陈化合成纳米TiO2,对微乳体系相行为做了初步的研究,并用X射线衍射、热重分析法等对其结构进行了表征.以甲基橙的光降解性能评价了其光催化性能,讨论了低温陈化与光催化活性的关系.光催化实验表明低温陈化制备的TiO降解甲基橙的能力优于纯TiO.     

氮修饰对TiO2能带结构及光催化性能的影响

采用无模板一步水热法合成氮修饰的TiO_2样品,以12 W蓝色LED灯作为光源,甲基橙作为模拟污染物,测试了N-TiO_2样品的光催化性能.实验结果表明,光照6 h甲基橙降解率达到91.9%,N-TiO_2样品具有微球结构,微球由直径10～20 nm、长度20～200 nm的纳米棒组成.N-TiO_2样品的光吸收峰红移至600 nm,带隙能已从纯金红石型TiO_2的3.00 eV降至N-TiO_2的2.02 eV.研究发现,氮元素占据了TiO_2表面,并且氮原子取代氧原子形成了O—Ti—N化学键.研究表明表面修饰可以缩小带隙,提高光催化性能.     

静电自组装制备坡缕石负载纳米TiO2光催化材料

为了实现纳米TiO2的固定化负载,提高材料的光催化性能,选用1维孔结构的坡缕石矿物为载体,以TiCl4为钛源,采用静电自组装方法制备了坡缕石负载纳米TiO2光催化材料.采用XRD(X射线衍射分析)、FT-IR(傅立叶变换红外谱仪)和SEM(扫描电镜)对材料进行分析和表征,采用甲基橙染料评价材料的光催化性能.重点考察了焙烧温度和硅烷偶联剂用量等对材料结构和性能的影响.研究表明:坡缕石负载纳米TiO2复合材料对甲基橙染料具有吸附与光催化的协同作用,采用静电自组装方法可有效提高材料的光催化性能和循环利用性能.     

CdS-TiO2纳米复合材料在太阳光照射下的光催化性能

使用硫脲或硫化钠为硫源,在少量聚乙二醇分散剂存在下,分别利用一步和两步溶剂热合成方法制备了CdS-TiO2复合材料,对不同条件下制备的样品进行了X射线粉末衍射（XRD）和透射电镜（TEM）测试,并以甲基橙溶液的降解为模型反应,考察了在太阳光照射下CdS-TiO2复合材料的光催化性能。实验结果表明,酸性条件下,以Na2S为硫源、采用一步溶剂热法制得的S1复合样品具有最佳的催化降解甲基橙的能力。     

Al掺杂TiO_2的制备及酸化处理对其光催化活性的影响

锐钛矿相TiO2的光催化活性高于金红石相。采用化学溶液分解法制备了Al掺杂锐钛矿TiO2,并用硝酸对其进行酸化处理。利用TG-DTA、XRD、FTIR、BET和UV-vis等手段对样品进行了表征,通过对甲基橙的降解分析了酸化处理对Al掺杂TiO2光催化活性的影响。结果表明:掺杂Al能有效抑制TiO2由锐钛矿向金红石转变。酸化处理因能增大Al掺杂TiO2的比表面积而使其光催化活性提高。Al/Ti掺杂比为1∶4的样品在酸化处理后具有的光催化活性最高,60min后对甲基橙的降解达到100%。     

铁掺杂TiO2纳米管阵列的制备及可见光光催化性能

以硝酸铁为铁源,采用阳极氧化法一步合成Fe3+掺杂的TiO2纳米管阵列.用扫描电镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-VIS)等测试方法对催化剂进行表征,并通过可见光光催化降解甲基橙溶液,测定其光催化活性.结果表明:高度致密,规整有序的纳米管阵列垂直生长在钛基底表...     

BiOBr/g-C_3N_4纳米薄片复合光催化剂的制备及性能

用化学剥离法处理石墨相氮化碳制得纳米薄片,在超声条件下与BiOBr复合制备得到BiOBr/g-C_3N_4(CNBi)复合光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)等测试手段对该光催化剂进行了表征和分析;以甲基橙为模拟污染物,评价样品的可见光(λ420nm)催化性能.XRD和TEM结果显示,经浓硫酸处理后g-C_3N_4被剥离为纳米薄片,并且与BiOBr成功复合形成纳米异质结.UV-vis结果显示,CNBi样品的吸收边为425nm(禁带宽度约为2.93eV),介于BiOBr和g-C_3N_4纳米薄片之间.光催化试验结果表明,与单纯的BiOBr和g-C_3N_4纳米薄片相比,CNBi复合光催化剂具有更高的催化活性,BiOBr含量为30%的催化剂在2h内对甲基橙的降解效率接近100%.     

具有超快吸附能力的(C,N)-TiO_2光催化材料

采用"溶胶-凝胶与微波二步法"合成了碳、氮掺杂的锐钛矿(C,N)-TiO_2光催化材料.首先采用溶胶-凝胶方法制备了TiO_2前驱物凝胶粉末,然后将其与盐酸胍混合微波制备(C,N)-TiO_2纳米材料.对该材料进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征,并测试在甲基橙溶液(100mg/L)中的黑暗吸附以及饱和黑暗吸附后的甲基橙光催化降解等性能.结果表明,获得的材料为纯锐钛矿相的二氧化钛.颗粒分散好,平均粒径约20 nm.具有大的比表面积.随着C、N含量的增加,可见光区域的吸收增加,而紫外光区域的吸收基本不随C、N的含量变化;所制备的(C,N)-TiO_2对甲基橙溶液具有超快的黑暗吸附能力(t1min);在微波处理中,随着盐酸胍的添加量增加,光催化的量子效率先增加后减小.最好的样品能在20 min内对甲基橙的降解效率达到93%.在可见光区域的吸收与黑暗吸附2个因素中,黑暗吸附的作用更大.文章认为微波处理光催化材料的方法简单、快速、节能,是提高光催化速率的有效途径,值得推广.     

Al掺杂TiO2的制备及酸化处理对其光催化活性的影响

锐钛矿相TiO2的光催化活性高于金红石相。采用化学溶液分解法制备了舢掺杂锐钛矿TiO2,并用硝酸对其进行酸化处理。利用TG—DTA、XRD、FTIR、BET和UV-vis等手段对样品进行了表征,通过对甲基橙的降解分析了酸化处理对Al掺杂TiO2光催化活性的影响。结果表明：掺杂Al能有效抑制TiO2由锐钛矿向金红石转变。酸化处理因能增大Al掺杂TiO2的比表面积而使其光催化活性提高。Al／Ti掺杂比为1：4的样品在酸化处理后具有的光催化活性最高,60min后对甲基橙的降解达到100％。     

Zn-Ti-O/FTO复合薄膜的选择降解

采用溶胶-凝胶法在氟掺杂氧化锡(fluorine-doped tin oxide,FTO)导电玻璃上制备Zn-Ti-O/FTO复合薄膜,并通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析样品的物相结构,利用紫外可见(ultra-violet and visible,UV-Vis)分光光度计测试样品的吸收...     

纤维素/二氧化钛复合材料的光催化性研究

通过控制尿素分解速率来改变体系pH的方法,将钛酸丁酯水解的胶体二氧化钛吸附到天然高分子纤维素上,得到纤维素/二氧化钛复合材料.分别以紫外光或太阳光为光源,研究纤维素/二氧化钛复合材料对甲基橙水溶液的催化降解性能.用傅里叶红外光谱仪表征了复合材料的结构.结果表明:二氧化钛与纤维素形成的氢键等分子间作用力使二氧化钛被吸附到纤维素上,复合材料出现787cm 1的O Ti O键的吸收峰.纤维素与钛酸丁酯的较佳比例为20g与4.3mL.在紫外光照射100min下,复合材料对甲基橙水溶液的光催化降解率为100%;在太阳光照射150 min,复合材料对甲基橙水溶液的光催化降解率为81%;复合材料可反复降解甲基橙水溶液5次.本实验合成的纤维素/二氧化钛复合材料具有可完全生物降解、能利用太阳光、反复催化降解甲基橙水溶液的特性,可应用于处理甲基橙等染料废水.     

TiO_2/甲壳素光催化降解甲基橙的性能

以钛酸四丁酯为钛原料,通过升高温度使尿素逐渐分解的方法制备胶体TiO2,将胶体TiO2固定到甲壳素上得到TiO2/甲壳素。以甲基橙水溶液为光催化降解模型,用分光光度计法测定TiO2/甲壳素的光催化性能。结果表明:在100 min的紫外光下,TiO2/甲壳素对甲基橙的催化降解率达到75.6%;经150 min太阳光照射,TiO2/甲壳素对甲基橙的降解率达到52.3%。TiO2/甲壳素对甲基橙10次的降解率在45.1%到73.9%之间。TiO2/甲壳素的红外光谱图有O-Ti-O键的特征吸收峰952.8 cm-1。本工作制备的TiO2/甲壳素具有良好的光催化降解甲基橙的能力。     

TiO2/Y2O3/海泡石复合体的制备及光催化降解甲基橙的研究

以TiCl4和Y2O3为原料,海泡石为载体,采用过氧化氢络合物热分解法制备了复合TiO2/Y2O3/海泡石光催化剂.以甲基橙为目标降解物.进行正交试验,得出制备的最佳条件.研究了对甲基橙溶液的降解率的影响因素。     

金属-染料包覆共掺杂复合物的制备与热学特性

提出了一种基于包覆共掺杂结构金属纳米粒子偶氮染料复合物(MNPADC) 合成的新方法,可使偶氮染料甲基橙定向吸附于球形金属银纳米粒子表面形成染料对纳米粒子的包覆结构,再将具有该结构的掺杂剂掺于聚合物基质聚乙烯醇中,制备出MNPADC复合材料薄膜.紫外可见吸收光谱表明,该材料在波长为400~450 nm的波段具有良好的光吸收特性.热质量分析发现,其热学特性更适合于光存储的要求.实验结果表明,该材料的设计方法为改善有机光存储介质材料的热学性能提供了简便而有效的途径.     

均相沉淀法制备纳米ZnO及其光催化性能研究

以硫酸锌和尿素为原料,采用均相沉淀法制各纳米ZnO颗粒,并用XRD测试手段对样品进行了表征．以卤钨灯为光源,以纳米ZnO为光催化剂,考察了其降解甲基橙的性能．结果表明：500℃备的ZnO,60min内使甲基橙降解率达67．8％．     

N,Cd TiO2光催化活性的实验与理论研究

 采用热分解法制备了N, Cd共掺杂纳米TiO₂光催化剂,通过XRD、XPS和UV-DRS等对样品进行了分析表征,并以甲基橙为目标降解物考察了其光催化性能。实验表明产物N, Cd TiO₂为锐钛矿型,颗粒约为10~15 nm,N取代了TiO₂晶格中的O原子,而Cd以游离态分布在TiO₂表面;其光吸收发生明显红移;光催化活性提高,N、Cd在提高TiO₂的光催化活性方面具有协同作用。采用第一性原理方法,对其电子结构和光学性质进行了理论计算。结果发现在N,Cd TiO₂的带隙中出现了N2p和Cd5s的杂质能级,价带的电子可以吸收较小的能量跃迁到杂质能级上,接着二次激发跃迁到导带上,电子跃迁变得容易,吸收波长向可见光区移动。计算结果很好地解释了实验现象。     

掺杂铕氧化铋光催化剂的制备及其可见光的光催化性能

通过在Bi2O3中掺杂稀土元素Eu, 以甲基橙为目标污染物, 考察稀土掺杂比、 离子液体浓度、 灼烧温度、 灼烧时间和催化剂投加量对光催化效
果的影响, 并利用X射线衍射(XRD)和紫外 可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)研究样品结构. 结果表明: 最佳制备条件为n(Eu)∶n(Bi)=0.25, 离子液体浓度为0.002 5 mol/L, 灼烧温度为400 ℃, 灼烧时间为5 h, 最佳投加量为5.0 g/L; 在最佳制备条件下制得的光催化剂在可见光光源下对甲基橙的降解率为92.57%, 远高于未掺杂Eu光催化剂的降解率(29.26%); 制备的催化剂为四方晶系, 吸收边带红移约120 nm, 禁带宽度由2.86 eV变为2.37 eV. 即掺杂Eu可扩展光的响应范围, 提高Bi₂O₃的光催化活性.     

Fe2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙溶液的研究

采用实验室合成的Fe2O3掺杂TiO2作为催化剂，以甲基橙超声降解反应为模型，研究了各种因素对Fe2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的影响，研究表明在Fe2O3掺杂TiO2催化剂作用下超声降解甲基橙的效果非常明显，催化剂用量在0．3-0．5g／L之间，超声波频率25kHz，输出功率1．0W／cm^2，pH为1．0时，甲基橙水溶液初始浓度为20mg／L的条件下，90min左右基本可全部降解，COD的去除率也达到了99．0％，因此，Fe2O3掺杂TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景。     

大孔树脂负载纳米TiO2的制备及性能研究

以高压汞灯为光源,纳米TiO2为催化剂,以聚丙烯型大孔树脂为载体,采用掺杂法制备聚丙烯-纳米TiO2(polyprolyene—nanometer TiO2,PPT)复合材料,对甲基橙染料进行光催化降解,并且讨论了TiO2与聚丙烯的质量比、最高加热温度、TiO2类型、提取剂等因素对PPT复合材料降解性能的影响。结果表明:室温下,甲基橙溶液脱色率达90.12%,TOC去除率达56.60%。通过对甲基橙溶液的光催化降解和连续长时间的反复实验,证明该载体负载的二氧化钛不易脱落,性能稳定,具有一定的光催化效率。