V~(5 )、Ho~(3 )共掺杂TiO_2光降解甲基橙(英文)

采用溶胶-凝胶法制备了不掺、单掺和共掺杂纳米TiO2,对样品进行了XRD和UV-Vis吸收光谱分析,并以甲基橙的光脱色反应考察了样品的光催化性能。结果发现V5 拓宽了TiO2光谱响应范围,提高了光的利用率,产生更多的电子-空穴对;Ho3 的掺杂抑制了TiO2粒径的长大,引起了晶格的畸变和膨胀,延缓了光生载流子的复合;V5 、Ho3 共掺杂时,由于两种掺杂物的共同作用,可进一步提高TiO2的光催化性能。     

畅晓钰1 李 帅1 苏耀东2 姚鸿飞2 陈玉静2

通过溶胶凝胶法,以硝酸铁为铁源、尿素为氮源,分别制备了铁掺杂、氮掺杂、铁氮共掺杂二氧化钛粉末。采用X射线衍射仪,紫外-可见光谱仪等对样品进行表征和分析。并以亚甲基蓝作为目标降解物,来评价样品的光催化性能。结果表明,500℃下制备的催化剂均为锐钛矿相,结晶性较好,掺杂使材料的吸收光谱发生红移,掺铁5%,掺氮12%时对可见光的吸收效果最好。光催化6h对亚甲基蓝的降解效果效果Fe-N-TiO2＞Fe-TiO2＞N-TiO2＞纯TiO2。Fe、N共掺杂产生协同作用,使TiO2的光催化性能明显优于单掺杂样品和纯TiO2。     

纳米V^5＋／TiO2制备及光催化性能研究

钒改性TiO2光催化性能有很人的争议,基于此,本文采用溶胶一凝胶法制备了0．8％掺杂量的光催化剂,通过XRD、TEM和TG—DTA测试进行表征,并将所制备催化剂应用于氯苯的降解实验。结果表明：掺杂V^5＋为0．8％的TiO2光催化剂,3h即可使得氯苯的降解率达到28％,动力学研究表明,该反应满足伪一级动力学。     

过渡金属离子改性TiO2薄膜上甲醛光催化降解作用研究

用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了不同金属离子掺杂的TiO2光催化薄膜，考察了掺杂金属离子种类（Fe^3＋、Cd^2＋、Cr^3＋、Co^2＋等）及其掺杂量对TiO2薄膜光催化降解甲醛的影响。结果表明，在日光灯和紫外灯照射下，各种溶胶体系所制备的催化荆均具有一定的甲醛降解活性，其中以添加乙酰丙酮缓释剂的溶胶体系所制备的催化剂活性较好。在掺杂的各种过渡金属离子中，掺杂Cd^2＋1．5wt％的TiO2薄膜催化剂表现出最好的甲醛光催化降解性能。XRD研究表明催化剂中的TiO2主要为锐钛矿型，掺杂Cd^2＋1．5wt％的样品的DR UV-VisiO2在430nm和600nm处出现宽的吸收峰，与该催化剂在日光灯照射下具有相对高的甲醛降解活性结果相吻合。     

稀土离子Gd^3＋掺杂TiO2光催化剂的制备及其对碱性品红降解性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Gd^3＋掺杂TiO2光催化剂,利用紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征.考察了纯TiO2和Gd^3＋掺杂TiO2对碱性品红染料降解性能的影响.结果发现Gd^3＋的掺入抑制了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,与纯TiO2相比,Gd^3＋掺杂TiO2催化剂在可见光区的吸收能力增强,该催化剂光催化降解碱性品红的活性提高了20%左右.实验表明,掺杂Gd^3＋1%（质量分数）,温度为25℃,底物浓度为20 mg·L^-1时对碱性品红染料降解的效果较好.     

Tm:Ho:YVO4晶体中能量传递速率的计算

报道了Tm,Ho双掺YVO4晶体中能量传递速率的计算结果。计算结果表明：Tm^3 在805nm激光泵浦下其交叉弛豫速率随掺杂的浓度不同而不同，但对于所研究的样品均具有相当快的速率，使得在^3F4态有显著的粒子数集聚；随后Tm^3 的^3F4向Ho^3 的^5I7的能量转移速率是随掺杂 的浓度不同而不同，但怀前者相比较慢，这有利于Tm^3＋对Ho^3＋的有效的敏化。计算的结果与实验所观测到Ho^3 的约为2μm荧光现象是相符合的。     

La3+、Nd3+掺杂的TiO2纳米薄膜的制备及其光催化降解硝基苯的研究

以钛酸四丁酯为前驱物,无水乙醇为溶剂,盐酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米光催化薄膜。为了提高TiO2薄膜的光催化活性,根据稀土离子特殊的电子层结构,对其进行了稀土离子的掺杂改性。通过薄膜样品的表面形貌测定和光催化降解实验,探讨了稀土离子掺杂的规律。实验结果表明：经过稀土离子掺杂的薄膜光催化活性有显著提高,La^3＋掺杂摩尔分数为0．5％时性能最好,Nd^3＋掺杂摩尔分数为0．35％时性能最好。     

Fe3+掺杂TiO2薄膜的制备和光催化性能研究

以钛酸正丁酯、无水乙醇和冰醋酸为原料,采用溶胶—凝胶法制备了Fe^3＋掺杂的TiO2纳米薄膜。考察了其催化降解甲基蓝实验中的光催化活性和杀菌性能。并通过XRD、SEM等手段分析了Fe^3＋掺杂TiO2样品的相组成和表面形貌。在450℃时最佳反应物配比浓度为钛酸正丁酯：无水乙醇：冰醋酸：蒸馏水=1：4：1．5：0．2 （摩尔比）,Fe^3＋掺杂对TiO2薄膜光催化性有着重要的影响。     

Fe^3＋，Zn^2＋共掺杂高效纳米TiO2光催化剂的制备表征及光催化性能

利用溶胶-凝胶法制备了Fe3 ,Zn2 单一掺杂及共掺杂的纳米二氧化钛粉体,并用SEM,XRD对其进行了表面形貌和物相表征,模拟太阳光下对亚甲基蓝溶液进行了降解实验.结果表明,Fe3 ,Zn2 掺杂500℃度热处理2 h得到的二氧化钛均为锐钛矿相,共掺杂抑制TiO2晶粒长大的作用最明显,粒径最小.对亚甲基蓝的光催化实验表明,单一Zn2 或Fe3 掺杂对TiO2的光催化活性影响不大,而Fe3 ,Zn2 共掺杂能明显提高TiO2的光催化活性.催化剂的粒径大小以及共掺杂元素的协同作用可能是共掺杂提高光催化活性的主要原因.     

Fe3+,Ce3+共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

以溶胶-凝胶法制备Fe3+,Ce3+共掺杂的纳米TiO2光催化剂.研究了不同的三价铁、三价铈掺杂量及烧结温度对日光灯照射下TiO2光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,Fe3+,Ce3+共掺杂能抑制TiO2晶粒的生长,并使TiO2的吸收带边明显红移约100nm;在普通日光灯下,共掺杂样品光催化效果优于单掺样品,Fe3+和Ce3+共掺杂对提高TiO2在可见光下的催化活性具有协同效应,最佳掺杂量物质的量比为n(Fe3+)∶〖KG-*2〗n(Ce3+)∶〖KG-*2〗n(TiO2) = 0.005∶〖KG-*2〗0.015∶〖KG-*2〗1,最佳烧结温度为650℃.     

Fe3+/W6+共掺杂纳米TiO2的光催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备了Fe3 /W6 共掺杂纳米TiO2光催化剂,利用XRD、SEM、FT-IR以及荧光光谱(PL)等对样品进行表征,结果表明:共掺杂纳米TiO2的形状以球形为主,粒径约为20~30nm,晶型为锐钛矿型;粒子表面吸附了大量的水分子和羟基;共掺杂TiO2纳米粒子并没有引起新的荧光现象,Fe3 和W6 产生了协同作用,有效抑制了光生电子和空穴的复合.以甲基橙为目标污染物研究了共掺杂纳米TiO2的光催化性能,结果表明:Fe3 /W6 共掺杂纳米TiO2的光催化活性比未掺杂或单一掺杂0.05?3 纳米TiO2的光催化活性都高,当Fe3 /W6 掺杂浓度分别为0.05%和0.04%时,甲基橙的降解率达到最高,达到94.6%.     

纳米二氧化钛粉末离子掺杂研究

采用溶胶-凝胶法制备了13种离子掺杂的纳米TiO2光催化剂．系统的考察了它们光催化降解甲基橙的催化活性．并且对其可能的光催化活性的影响因素进行了全面的分析．发现其催化活性的变化与这些离子的掺杂浓度、离子半径、离子的电子亲和势、离子的电子构型、离子掺杂对TiO2造成的晶格畸变以及离子在TiO2晶体中的能级位置等因素有关．其中,掺杂V^5 、Ag^ 、Ni^2 、La^3 、Fe^3 及W^6 能够有效提高光催化降解甲基橙的脱色率;而对于Cr^3 以及闭壳型的Zn^2 、Al^3 等对TiO2光催化活性的影响较小．甚至有所降低．     

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%.     

太阳光照射下Sm3+-Ce3+/TiO2降解有机染料废水

为提高TiO2 的光催化性能，采用溶胶-凝胶法合成了不同Sm3+,Ce3+掺杂量,不同焙烧温度的TiO2 光催化剂，并对所制得的样品进行了系统的表征和光催化活性研究。SEM，XRD 和 FT-IR结果表明：所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,稀土Sm3+，Ce3+掺杂能细化晶粒，提高样品热稳定性；以孔雀石绿为目标降解物的光催化实验表明：400 ℃焙烧，当Sm3+，Ce3+掺杂量为5%时其光催化活性最好，太阳光自然照射，常温常压下，加1 mL 30% H2O2的氧化剂，降解6 h降解率达到83%。
     

双掺杂二氧化钛的制备及其在降解染料废水中的应用

作者研究了溶胶-凝胶法制备的Sm、Ag共掺杂的TiO2,并用XRD、TEM等技术表征了催化剂的形貌、结构及吸光性能,样品的表征与光催化活性测试结果表明,Sm离子的引入使催化剂增加了储氧能力及热稳定性和选择性,Ag离子的掺杂显示了电荷分离抑制了光催化的促进作用和对氧气还原反应的催化作用.两种离子的引入使TiO2样品的拓宽了光响应范围,使可见光吸收强度增大.     

铁氮掺杂二氧化钛材料的制备与光催化性能研究

通过溶胶凝胶法,以硝酸铁为铁源、尿素为氮源,分别制备了铁掺杂、氮掺杂、铁氮共掺杂二氧化钛粉末。采用X射线衍射仪,紫外-可见光谱仪等对样品进行表征和分析;并以亚甲基蓝作为目标降解物,评价样品的光催化性能。结果表明,500℃下制备的催化剂均为锐钛矿相,结晶性较好,掺杂使材料的吸收光谱发生红移;掺铁5%,掺氮12%时对可见光的吸收效果最好。光催化6 h对亚甲基蓝的降解效果效果Fe-N-TiO_2Fe-TiO_2N-TiO_2纯TiO_2。Fe、N共掺杂产生协同作用,使TiO_2的光催化性能明显优于单掺杂样品和纯TiO_2。     

金属共掺杂对TiO2光催化性能的影响

采用sol—gel法制备了Fe^3 -Ce^4 、La^3 --Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂,以对水溶液中Rhodamine B的降解考察其光催化活性。XRD结果表明,制备的催化剂为锐钛矿型。共掺杂催化剂的光活性均高于单掺杂催化剂,La^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂光活性高于Fe^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂。荧光光谱(PL)结果表明,La^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂有较弱的荧光强度,说明光催化活性与荧光强度具有负相关性。     

熔融-分相法制备掺杂Fe^3＋离子的纳米TiO2材料

介绍了用熔融-分相法制备掺杂不同浓度Fe3＋离子的纳米TiO2材料,利用X射线衍射分析TiO2的析晶情况,关对制备出的TiO2材料的光催化性能进行初步测试.结果表明：随着Fe2O3浓度的增加,纳米TiO2降解甲基橙的效率先增加而后降低,当Fe与Ti的摩尔比为0.06时,掺杂Fe^3＋离子的TiO2降解甲基橙的能力最好.     

掺杂银的纳米二氧化钛的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯、硝酸银为原料,通过溶胶—凝胶(Sol-gel)法制备了掺杂不同含量银的TiO2纳米粉体,并采用XRD、HRTEM、FT-IR手段对样品进行结构表征.XRD结果表明,掺杂银和未掺杂的TiO2纳米粉体均为四方相锐钛矿型,平均粒径大约为6-12 nm.适量银的掺杂有效抑制了粒径的增大以及向金红石型的相转化.光催化活性实验结果显示,掺银的TiO2比纯TiO2对有机染料刚果红的光催化降解活性明显提高,且银的最佳掺杂量是3%.此外,样品3%Ag-TiO2对次甲基兰和罗丹明B显示出较高的光催化活性,而对甲基橙的光催化活性不明显,原因可能与染料分子的不同结构有关.     

掺铁二氧化钛光催化剂的制备及催化性能

以钛酸四丁酯和Fe（NO3）3.9H2O为原料,在室温下制备得到TiO2和掺铁TiO2光催化剂粉体;以紫外灯为光源,甲基橙溶液为目标降解物,在紫外-可见分光光度计上对其光催化活性进行了研究。实验结果表明：掺杂Fe3＋的TiO2光催化剂比纯TiO2具有更好的催化活性,在Fe3＋掺入量为0.05%,催化剂加入量为2g,紫外光照时间为3h时,掺铁TiO2光催化剂可达到83%的光催化降解效率。