TiO_2/SiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶 -凝胶法制得 Si O2 胶体 ,并将其与锐钛型 Ti O2 微粒复合制得 Ti O2 / Si O2 催化剂 .用透射电镜 (TEM)观察表面形貌 ,用红外光谱 (IR)和 X-射线衍射 (XRD)表征其结构 .以敌敌畏溶液等为体系 ,考察了 Ti O2 / Si O2 的催化性能 ,同时与单一的锐钛型 Ti O2 作对比 .结果表明 ,Ti O2 / Si O2 具有比 Ti O2 更强的光催化性能     

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.     

Ce掺杂TiO_2纳米薄膜的制备及其光催化性能研究

用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了纯的和掺杂Ce(1%、2%、5%)的TiO2纳米薄膜。用X射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见分光光度计对薄膜的结构、形貌和光学性能进行了表征。通过紫外光下降解亚甲基蓝的实验,考察了Ce掺杂对TiO2纳米薄膜光催化性能的影响。结果表明,掺杂适量的Ce能有效提高TiO2纳米薄膜的光催化活性,当Ce的掺杂量为2%时,TiO2纳米薄膜的光催化活性最佳。     

低温制备TiO_2对碱性品红光催化性能的研究

研究溶胶凝胶法低温制备TiO_2及掺杂型光催化剂。以碱性品红为模拟降解对象,在不同条件下对碱性品红进行紫外光催化降解、吸附实验。分别考察凝胶温度、加水量、氨水量、不同Si、Fe掺杂量对光催化效果的影响。实验结果表明,凝胶温度为70℃,钛水比为1∶32,钛和氨水比为1∶0.2时,对碱性品红的降解效果较好;通过Si、Fe掺杂的光催化剂对碱性品红的降解效果比二氧化钛的明显。实验致力于探索在较低温度下制备对碱性品红的可见光吸附和紫外光催化降解效果最好的二氧化钛的最佳条件。     

TiO_2/TiSi_2复合材料的制备及其可见光光催化性能

分别以TiSi_2和HCl为钛源和形貌控制剂,采用一步水热法合成了海胆状TiO_2/TiSi_2纳米复合材料。TiO_2/TiSi_2是由TiSi_2基体与生长在TiSi_2表面的海胆状金红石型TiO_2组成,其中,金红石型TiO_2由大量尺寸均匀、表面光洁、沿[001]晶向生长的纳米棒组成。随着盐酸浓度的增加,TiO_2纳米棒会由棒状转变为锥状。性能测试发现,相比于纯相的金红石型TiO_2,TiO_2/TiSi_2复合材料在可见光区域具备较好的光吸收性能和较高的光催化降解甲基橙效率。     

TiO_2薄膜光催化灭菌性能表征

以日用荧光灯和自然光为照射光源 ,研究了TiO2 薄膜的光催化灭菌性能 ,对比了具有不同紫外 可见吸收边波长薄膜的灭菌性能 .结果显示 ,在日用荧光灯照射下吸收边波长在 384nm的TiO2 薄膜具有较优的灭菌性能 ,而吸收边波长为 2 96nm的薄膜未显示明显的灭菌效果 .在室外自然光条件下 ,薄膜显示了灭菌性能 .     

锐钛矿TiO_2纳米球的低温微波法制备及其光催化性能

以六氟钛酸铵为钛源和硼酸为硼源,在低温(100℃)开放体系中,通过微波辅助法制备了花形TiO_2纳米球。同时,当钛源浓度较低(c((NH_4)_2TiF_6)=1.5×10~(-3) mol/L)时,也能在较短加热时间内(15min)制备得到结晶度较好的锐钛矿相TiO_2。以罗丹明B为降解目标,探讨了不同微波加热时间下制备的TiO_2纳米球的紫外光催化性能。结果表明,采用该方法制备的TiO_2纳米球在紫外光下具有很好的光催化性能,且均优于商品化P25-TiO_2。     

Ag 掺杂TiO2薄膜的低温制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛前驱体,硝酸银为银物种掺杂给体,采用溶胶—凝胶法低温制备经Ag+掺杂改性的TiO2溶胶,并采用旋涂法在普通盖玻片上制备TiO2薄膜,用XRD、FTIR等测试手段对制备的样品进行表征。以2,4-二氯苯酚为模拟污染物,考察了Ag+-TiO2薄膜的光催化活性。结果表明:掺杂Ag+对TiO2的晶型转变有影响,可促进锐钛矿相向金红石相转变;银物种以Ag2O与Ag2TiO3形式存在。在实验条件下,掺杂Ag+的摩尔分数为1.5%时,其光催化性能最好,且薄膜的光催化重复使用性能良好。     

TiO_2/SiO_2复合材料的制备及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯和正硅酸乙酯为主要原料,用两步溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2复合材料,并对其光催化降解活性艳红X-3B溶液的性能进行了研究,考察了Ti∶Si摩尔比、焙烧温度、初始浓度和催化剂用量对其光催化降解率的影响。结果表明,当n(Ti)∶n(Si)=6∶1,焙烧温度为500℃时TiO2/SiO2复合材料的光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2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,25 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为1.6 g/L。     

石墨烯/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能的研究

利用超声法制备石墨烯/TiO_2光催化复合材料,通过XRD、SEM、紫外漫反射对合成的系列样品进行表征,结合光催化降解罗丹明B(RhB)实验得出最佳复合条件:复合比例为1∶40,超声时间为60 min,复合温度为200℃.通过5次重复利用实验得出石墨烯/纳米TiO_2复合材料具有可见光催化稳定性.通过对石墨烯/TiO_2光致发光光谱和不同捕获剂存在下石墨烯/TiO_2光催化降解染料实验的研究,表明在石墨烯/半导体氧化物可见光催化反应过程中·OH自由基起主要的光催化作用,空穴起辅助的催化作用.     

TiO2薄膜的制备及其光催化性能

在乙醇溶剂中,钛酸四丁酯用乙酰丙酮络合成涂膜胶体,采用浸渍提拉法在衬底材料上形成涂膜,经４５０℃焙烧制得锐钛矿型固定膜,用于刚果红溶液的光催化降解反应,并通过紫外－可见吸收光谱监测降解过程。实验结果表明,ＴｉＯ２／ＩＴＯ膜有较高的光催化活性。     

WO_3/TiO_2-rGO复合材料的制备及其光催化性能

以自制三氧化钨(WO_3)、氧化石墨烯(GO)为原料,钛酸四丁酯(TBT)为钛源,柠檬酸为水解抑制剂和表面活性剂,采用溶胶-凝胶法制备WO_3/TiO_2-GO,再通过硼氢化钠(NaBH4)还原得到WO_3/TiO_2-还原氧化石墨烯(WO_3/TiO_2-rGO)三元复合材料.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对样品进行分析表征;研究GO质量分数、热处理温度对复合材料结构和甲基橙降解效率的影响.结果表明:纳米WO_3/TiO_2粒子均匀分散于rGO表面;rGO的引入能够有效抑制TiO_2晶粒的长大;400、450℃热处理样品中TiO_2为锐钛矿相,随着热处理温度的升高,晶体结构由锐钛矿晶相向金红石晶相转变,同时微晶的颗粒尺寸增加,晶型转变温度约为500℃;当GO质量分数为10%时,450℃热处理的WO_3/TiO_2-rGO样品光催化降解甲基橙效率最高,可达95%以上.     

纳米TiO_(2-x)N_x光催化薄膜的制备及其性能表征

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,负载于玻璃微珠表面,并采用NH3气氛焙烧法制得掺氮纳米TiO2薄膜.运用X射线粉末衍射仪、扫描电镜和紫外-可见漫反射吸收光谱等技术,考察不同焙烧温度和负载次数对掺氮的TiO2样品性能的影响.研究结果表明,350,400,450℃热处理的样品的晶相为锐钛矿相,而在500℃时开始出现金红石相,且随温度的进一步升高,金红石相的含量逐渐增多;掺氮的TiO2样品具有可见光吸收性能,450℃热处理的样品达到最佳,其吸收边红移至约720 nm.另外,薄膜的厚度对样品的光催化性能影响显著,负载3次后,样品对罗丹明B的光催化活性最高.     

纳米TiO_2薄膜材料的制备及其光催化降解氨氮

用钛酸丁酯为钛源,无水乙醇为溶剂,以玻璃珠为载体,采用溶胶-凝胶法及浸渍提拉工艺制备不同煅烧温度下的TiO_2薄膜材料.研究煅烧温度、紫外光照时间、负载次数、薄膜使用量、水样pH值等因素对TiO_2薄膜材料光催化降解氨氮活性的影响.实验表明:在薄膜负载6次,退火温度550℃,水样pH值为4,催化反应时间120 min等最佳实验条件下,TiO_2薄膜光催化降解氨氮的降解效率可达74.4%.重复使用会在一定程度上减弱TiO_2薄膜的光催化活性,经过光催化活性恢复实验后可恢复至新样品的93%.     

纳米TiO_2的制备及其光催化性能的评价

采用钛酸四丁酯在酸性条件下水解生成溶胶、凝胶,进而将凝胶干燥、煅烧、研磨过筛,制成锐钛矿型TiO_2纳米晶。通过X射线粉末衍射、红外光谱、透射电镜等手段表征产品的组成、结构、形貌和粒径等。测定TiO_2纳米晶在紫外光条件下催化亚甲基蓝和甲基橙降解率,评价其光催化降解性能。实验结果表明,纳米TiO_2光催化降解亚甲基蓝和甲基橙的反应均符合一级动力学方程,且降解亚甲基蓝的反应速率常数明显高于降解甲基橙的速率常数。     

TiO_2纳米棒薄膜的水热法制备及光催化性能研究

本文以钛酸四丁酯为原料,采用水热法在FTO导电玻璃上制备了TiO_2纳米棒薄膜,应用SEM和XRD对膜层的形貌和晶型进行了分析和表征,并通过TiO_2纳米棒薄膜对甲基橙的光催化降解,研究了TiO_2纳米棒薄膜的制备条件与光催化活性的关系。结果表明:增加钛酸四丁酯的浓度和提高水热温度,都会提高样品的结晶程度,增加金红石相TiO_2的组分,使薄膜对紫外线的吸收明显增强,光催化性能显著提高。用该法制备的TiO_2纳米棒薄膜均匀、致密、无可视缺陷、稳定性好,光催化效率高,并且不产生二次污染,具有广泛的应用前景。     

能量过滤磁控溅射技术制备叠层TiO_2薄膜的光催化性能

叠层TiO_2薄膜可提高薄膜的比表面积,从而提高薄膜的光催化效率.利用直流磁控溅射(DMS)和能量过滤磁控溅射(EFMS)技术分别制备了单层和叠层TiO_2薄膜,并利用X射线衍射、扫描电镜、椭圆偏振光谱仪和紫外-可见分光光度计分析了薄膜的结构、形貌、光学特性和光催化性能.研究表明:与单层TiO_2薄膜相比,叠层TiO_2薄膜的晶粒尺寸更小、表面更加平整、光学带隙增大,紫外光照射2.5 h后,其对Rh B溶液的光催化降解率为41.2%,为单层TiO_2薄膜的2.4倍.     

GO/TiO_2复合物的制备、表征及其光催化性能研究

以Ti(OC4H9)4为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了复合氧化石墨(Graphite oxide,GO)二氧化钛粉体(GO/Ti O2),且利用X射线衍射分析(XRD)、比表面积测定(BET)及透射电镜(TEM)等仪器对其进行了初步表征.以罗丹明B(RhB)的光催化实验为探针反应,研究其光催化活性,发现与单纯Ti O2相比,复合纳米粉末的光催化活性有显著的提高.通过粉体的分子荧光光谱(PL)、紫外可见漫反射分析(UV-vis reflection)及电化学性能的测定,发现石墨的引入有助于减少电子的复合效率.同时,采用辣根过氧化物酶(POD)分光光度法、苯甲酸荧光光度法、超氧化物岐化酶(SOD)和KI分光光度法测定降解过程中的氧化物种,结果表明GO/Ti O2光催化机理涉及到超氧自由基的氧化机理,并未涉及催化剂的空穴氧化.     

水热法制备TiO_2/MoS_2纳米球光催化剂及其光催化性能研究

采用两步水热法合成TiO_2/MoS_2复合光催化剂.经过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析表明,MoS_2成功复合在TiO_2纳米球上;合成的TiO_2/MoS_2复合光催化剂提高了光电子-空穴对的分离效率.相比较纯粹的MoS_2颗粒和TiO_2纳米球,TiO_2/MoS_2纳米球复合光催化剂具有较强的光催化性能,光催化效果好.     

TiO_2/MWNTs复合薄膜的光催化研究

本文在载玻片上制备了多壁碳纳米管(MWNTs)/TiO_2复合薄膜,以甲基橙模拟工业废水表征了复合薄膜的催化效果:发现复合薄膜比TiO_2薄膜的催化效果好。通过XRD和SEM对复合材料的结构和形貌进行表征,发现复合薄膜中锐钛矿型TiO_2晶化程度更好;通过实验对复合薄膜在提拉方式、提拉速度、提拉层数的条件进行了优化;最后通过复合薄膜的紫外吸收光谱和固体荧光光谱阐述了MWNTs对薄膜的优化原因。