BiOBr/TiO2复合光催化材料的制备及其光催化性能的研究

采用水热法制备了TiO_2、BiOBr、BiOBr/TiO_2复合光催化剂材料,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、红外吸收光谱(FTIR)对其进行表征,并以甲基橙为降解物,进行了光催化性能的研究。结果表明:复合材料BiOBr/TiO_2中BiOBr和TiO_2不同的质量比、水热反应温度、水热反应时间、对BiOBr/TiO_2复合光催化剂的光催化性能都有影响,当BiOBr/TiO_2的质量比为1:1、水热反应温度为160℃、水热反应时间12 h,BiOBr/TiO_2复合光催化剂的光催化活性最佳,甲基橙降解率可达97.19%。     

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。     

具有不同{001}晶面暴露分数的纳米TiO_2制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源、氢氟酸(HF)为形貌控制剂,采用水热法分别制备了具有40%、73%和85%{001}晶面暴露分数的纳米锐钛矿相TiO_2单晶.所制备TiO_2样品采用X-射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis DRS)和扫描电子显微镜(SEM)等测试方法进行结构和形貌表征,在此基础上评价紫外光照射下的降解甲基橙(MO)性能.结果表明:所制备TiO_2样品2 h之内对MO的降解率分别为:100%(TiO_2-9)93%(TiO_2-3)80%(TiO_2-6),Ti O_2的光催化性能是晶面效应、尺寸效应以及载流子的分离及迁移效率等协同作用的结果.     

八面体Cu2O/壳聚糖复合光催化剂的制备及其光催化性能的研究

以八面体Cu2O颗粒为载体,运用电化学沉积法,制备了具有微/纳结构的Cu2O/壳聚糖复合光催化剂.结果表明,在Cu2O颗粒的{111}表面可以沉积壳聚糖颗粒,得到八面体Cu2O/壳聚糖复合光催化剂.复合光催化剂光催化降解甲基橙的能力优于单独的Cu2O颗粒.初步分析了八面体Cu2O/壳聚糖复合光催化剂降解甲基橙的机理.     

纳米ZnO-TiO2复合光催化剂的制备与表征

以Ti(SO4)2和ZnSO4·7H2O为原料,以一定体积分数的乙醇作溶剂,用改进后的共沉淀法制备纳米ZnO-TiO2复合光催化剂材料,探讨了Zn与Ti物质的量之比、煅烧温度、乙醇体积分数等制备条件对样品光催化活性的影响,并采用XRD,TG-DSC,BET,UV等测试手段对其进行表征.光催化活性测试表明,初次使用和重复使用2次后的ZnO-TiO2纳米复合材料对甲基橙的降解率均远高于TiO2.     

还原氧化石墨烯-TiO_2复合纳米材料制备与光催化性能

利用新型碳材料还原氧化石墨稀对TiO_2进行改性,以期提高TiO_2的光催化活性.采用溶剂热法,以氧化石墨烯(GO)和钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)为原料,成功制备了不同还原氧化石墨烯含量的RGO/TiO_2纳米复合材料.运用XRD、TEM、FT-IR和UV-vis等手段研究了复合材料的性质,同时以甲基橙(Methyl Orange,MO)为模型,评价了不同反应条件下制备的复合物的光催化性能,讨论了不同还原氧化石墨烯含量、催化时间等对复合物的光催化性能的影响.在甲基橙评价模型基础上,将制得的具有最佳光催化性能的RGO/TiO_2复合材料进行致病大肠杆菌的抗菌实验,以此来检验RGO/TiO_2纳米复合材料的抗菌效果.实验结果表明,采用溶剂热法在180℃下煅烧6h制得RGO/TiO_2纳米复合材料,锐钛矿相TiO_2通过C-O-Ti键均匀地分布在片层还原氧化石墨烯载体上.RGO/TiO_2复合材料对甲基橙溶液的降解率明显高于纯纳米TiO_2.当制备复合材料时GO的初始投加量为40mg时,制得的RGO/TiO_2复合材料对甲基橙的降解率达到50%.同时,该RGO/TiO_2纳米复合材料对致病大肠杆菌有明显的抗菌作用.     

二氧化钛-硫化镉/还原氧化石墨烯复合材料光催化降解废水中有机物的研究

采用溶剂热法制备出二氧化钛-硫化镉/还原氧化石墨烯(TiO_2-CdS/rGO)三元复合光催化材料,研究其对亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解效果.结果表明,TiO_2-CdS/rGO对亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解效果优于TiO_2-CdS的,催化效率得到明显提高,降解时间大大缩短.在可见光照射下,以TiO_2-CdS/rGO为光催化剂,当光反应时间为40min时,亚甲基蓝、罗丹明B的降解率可达100%.     

Fe2O3/TiO2复合光催化剂的制备及其表征

以硝酸铁为铁源、硫酸钛为钛源,采用微乳液法制备Fe2O3/TiO2复合光催化剂,并用SEM、FTIR、XRD、BET和甲基橙脱色率对复合光催化剂进行表征。结果表明,铁与钛的摩尔比为1∶3、煅烧温度为500℃以及煅烧时间为1.5h时,所制Fe2O3/TiO2复合光催化剂疏松多孔、颗粒细小且热稳定性高,经紫外光照15min后,其对甲基橙的降解率为99.7%,与相同条件下制备的TiO2相比,Fe2O3/TiO2复合光催化剂具有更好的光催化活性和更大的比表面积。     

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.     

BrO_3~-离子对TiO_2光催化性能影响的研究

TiO_2因其活性高、价格低廉、性质稳定等特点已成为环境净化开发应用方面最有价值的光催化材料之一。但由于TiO_2光谱响应范围窄,只能利用紫外光,对太阳能的有效利用率低。因此,需要改变反应条件以拓宽光响应范围和增强其光催化性能。论文以甲基橙为目标降解物,研究在紫外光和可见光下的反应体系中,添加Br O3-的阴离子对TiO_2光催化性能的影响。结果表明:在紫外光和可见光下,当溶液初始p H为3、TiO_2投加量为2.0g/L,添加Br O3-浓度为6mmol/L时,对TiO_2光催化降解甲基橙都有促进效果,反应速率增大,反应时间缩短。且在可见光下,未添加Br O3-时TiO_2光催化降解甲基橙的降解率仅为20%;添加Br O3-后降解速率提高50倍以上,反应进行至35min时甲基橙可以完全降解。     

亚酞菁/二氧化钛纳米复合材料的制备及其光催化性能

采用溶胶凝胶法制备纳米TiO_2,以亚酞菁(SubPc)为光敏剂,利用化学修饰法合成系列不同质量配比的TiO_2-SubPc(Br)纳米复合材料,以提高TiO_2在可见光下的光催化性能。利用粉末X-射线衍射(PXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对催化剂进行表征。在可见光下研究TiO_2-SubPc(Br)光催化剂对酸性及碱性有机染料(甲基橙、亚甲基蓝、酸性品红和溴酚蓝)的降解效果。结果表明,加入敏化SubPc(Br)的TiO_2光催化剂对4种有机染料均有较好的降解效果,其中ω(TiO_2)∶ω(SubPc(Br))=25∶1的TiO_2-SubPc(Br)光催化剂降解效果最为显著,对酸性品红和溴酚蓝的降解率分别可达到97%和99%。     

掺钼锆TiO_2光催化剂的制备与光催化性能

本文以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备掺杂钼、锆的TiO_2纳米晶体光催化剂,并以甲基橙为目标降解物,研究Mo、Zr不同掺杂比例和不同焙烧温度对其光催化活性的影响。实验结果表明:随着温度的升高,TiO_2光催化剂的光催化活性逐渐升高;在掺杂相同比例的Zr的情况下,掺杂的Mo的浓度越大,TiO_2光催化剂的光催化活性越低;但在可见光降解条件下,这种变化的趋势不明显。     

乙醇助水热法制备钛酸铋光催化剂的研究

以Bi(NO3)3·5H2O和Ti(SO4)2为反应物,用乙醇助水热法制备了钛酸铋光催化剂,并研究了水热温度、水热时间对样品光催化活性的影响.用X射线衍射表征了样品的结构,紫外可见漫反射光谱测试显示含有Bi12TiO20的样品吸收带发生了红移,比表面积及孔结构分析表明样品的比表面积远远高于化学溶剂分解法制备的钛酸铋的比表面积.以甲基橙为模拟污染物,评价了样品的光催化性能,发现当水热反应温度为140 ℃、水热反应时间为1.5 h时,样品的光催化活性最高.     

溶胶-凝胶法制备锐钛矿型TiO2光催化剂及其光催化性能研究

本文以钛酸四丁酯为前驱体,通过调节溶胶至不同的pH,采用溶胶-凝胶法合成了锐钛矿型TiO_2.通过X-射线粉末衍射仪(XRD)表征了其结构和组成,并在光照条件下,对所合成的典型的锐钛矿型TiO_2样品,进行了光催化降解甲基橙性能研究.研究结果表明,在pH=5.0条件下制备的锐钛矿型TiO_2光催化剂展示了较高的光催化性能.     

纳米片组装的花球状BiOI光催化剂

以硝酸铋和碘化钾为原料,水和乙二醇单甲醚的混合液为溶剂,通过水-溶剂热反应制备BiOI可见光光催化剂。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见-漫反射吸收光谱（UV-Vis-DRS）和Brunauer-Emmett-Teller(BET)等方法对样品进行了测试和表征。以甲基橙作为模型污染物,测试了BiOI在可见光下的光催化活性,并探讨了其在可见光下的光催化机理。结果表明：乙二醇单甲醚在混合溶剂中的比例对于BiOI光催化剂的形貌和性能有显著影响,乙二醇单甲醚的体积分数为50%时降解效果最佳,降解率达到77.9%,约为纳米片状BiOI光催化剂的14倍。     

Ag/TiO2光催化剂的表面性能表征

采用光催化还原法将 Ag沉积于 Ti O2 膜表面制备出负载型 Ag/Ti O2 光催化剂 ,通过 SEM、EDS检测出 Ti O2 表面上 A g元素的存在 ,由 TEM显示 Ag颗粒分散的均匀性 ,XPS图谱证实了 Ag是按光催化还原反应机理以单质形式存在 ,对低浓度甲基橙溶液光催化降解结果表明 ,沉积的单质 Ag对 Ti O2 光催化剂的降解活性有很大的提高作用。     

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.     

TiO2（B）光催化剂的制备方法及光催化性能的比较研究

采用强碱水热、乙二醇溶剂热及醋酸溶剂热三种不同方法来制备Ti O2(B),结果分别得到了纳米线、纳米片及纳米带3种不同结构的Ti O2(B)光催化剂.进一步通过2-萘酚的太阳光催化降解反应比较了3种Ti O2(B)光催化剂的光催化性能.研究发现,不同方法制备的催化剂光催化活性顺序如下:醋酸溶剂热法强碱水热法乙二醇溶剂热法.最后探讨了引起光催化剂间活性差别的几种可能因素.     

Fe~(3+)掺杂TiO_2溶胶光催化降解甲基橙动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO_2溶胶和不同掺杂量Fe~(3+)/TiO_2溶胶,以甲基橙作为有机模拟污染物研究Fe~(3+)/TiO_2溶胶光催化甲基橙动力学行为和最佳降解条件.结果表明,掺杂Fe~(3+)与TiO_2的最适浓度比为Fe~(3+):TiO_2=0.1%,可将TiO_2的光催化效果提高到84.2%,影响降解因素依次为钛醇比>Fe~(3+)浓度>pH.光催化甲基橙降解过程符合Langmuir等温吸附方程;R~2>0.92的结果表明:该降解反应较符合准一级Langmuir-Hinshelwood方程.     

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%。