一种新的二氧化钛负载膜的制备及其光催化特性研究

聚丙烯纤维膜在熔融状态下,将纳米二氧化钛粉末喷洒和热压在聚丙烯纤维的表面,形成一种新的二氧化钛负载膜,对二氧化钛负载膜进行光催化特性的研究,结果表明,二氧化钛在聚丙烯纤维表面上的负载量为0.025 8 mg/cm2,二氧化钛对聚丙烯纤维的比负载量为0.005 3 g/g,通过对甲基橙色素的光催化降解和连续长时间的振荡研究,证明该膜负载的二氧化钛不易脱落,性能稳定,具有较强的光催化效率.     

三维电极电助光催化降解直接染料的可行性研究

半导体光催化氧化法作为一种降解有机污染物的深度氧化技术已被人们关注, 其中以二氧化钛的多相光催化作用的研究尤为热门［1］.作为绿色环保型的光催化净化剂的二氧化钛,具有高活性、安全、价廉、无污染等优点. 本文在多年研究三维电极的基础上［ 2,3］,将多相三维电极技术与多相光催化技术相结合,试图通过“巧妙的组合”以期达到1+1>2的目的,构成了一种很具特色的多相三维电极电助光催化新体系.并且试图通过外加电场来消除光生电子,以增加净空穴量,从而提高二氧化钛粒子的光催化效率,以求取得最佳的效果.     

泡沫金属负载光催化膜的综合改性意义

二氧化钛是一种优良的光催化材料,多孔体负载二氧化钛光催化膜系统具有反应场较大、安装方便同时无催化剂回收问题等特点,因此其研究受到重视。由于单纯的二氧化钛还存在吸收光谱窄、催化效率低等不足,单离子掺杂改进效果也不佳,而无机多孔材料载体具有综合力学性能差、安装不便等问题,因此本文提出泡沫金属负载综合改性二氧化钛光催化膜系统的概念,以期获得优质高效的光催化系统。     

染料敏化太阳能电池二氧化钛光阳极的研究进展

介绍了染料敏化太阳能电池(DSSC)的结构和工作原理,针对目前全世界关于染料敏化太阳能电池二氧化钛光阳极的改性进展进行了综述. 目前,TiO₂薄膜改性手段主要包括:表面处理、离子掺杂、半导体复合、微观有序空间结构、多孔化结构、贵金属沉积等. 改性二氧化钛光阳极是为了减少阳极和染料之间的界面阻抗以提高DSSC的光电转换效率. 最后对DSSC中光阳极改性的发展趋势和应用前景做了期许和展望,提出工程设计微观有序TiO₂光阳极结构、更大程度地开发TiO₂光阳极的制膜工艺、发挥各种手段的优势互补协同作用是未来染料敏化太阳能电池二氧化钛光阳极改性的方向. 对TiO₂光阳极界面之间的电阻和电子传输的机理进行更深层次的研究和探讨对染料敏化太阳能电池的工业化是非常必要的.      

二氧化钛-表面活性剂处理甲基橙的性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了二氧化钛光催化剂,考察了水、无水乙醇、冰醋酸、水浴温度、体系p H值等因素对凝胶质量的影响;考察了CTAB的包覆量对光催化活性的影响;同时以甲基橙为目标降解物,考察了光催化剂的投加量、光照时间、甲基橙质量浓度等因素对光催化活性的影响.实验结果表明,当钛酸丁酯∶无水乙醇∶冰醋酸∶水的比例为3∶5∶0.3∶0.5,水浴温度为40℃,p H值为2~3时,催化剂的凝胶质量最好;在光催化剂的投加量为0.05 g的二氧化钛包覆0.002 5 g的CTAB,光照时间为8 h,甲基橙质量浓度为10 mg∕L时,光催化效率最高.     

TiO2纳米管阵列的制备及其光催化效率研究

以质量分数（下同）0.3%NH4F＋ethylene glycol＋1%H2O为电解液采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,研究了阳极氧化时间和退火温度对TiO2纳米管表面形貌、晶体结构和光催化效率的影响,比较了不同电解液制备的TiO2纳米管和溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜的光催化效率.应用X射线衍射（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对TiO2纳米管的形貌和结构进行了分析.结果表明：在阳极氧化恒电压50 V、阳极氧化48 h、450℃退火4 h条件下制备的TiO2纳米管具有最高的光催化效率,其光催化效率明显高于溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜（4.4倍）,也高于0.5%HF电解液和弱酸水溶性电解液（0.5%HF＋1 mol/L NH4H2PO4）制备的TiO2纳米管的光催化效率.     

Ag/TiO2等离子光催化复合材料界面作用和光学性能

贵金属沉积二氧化钛(TiO2)等离子光催化剂由于具有高的光催化效率和高的可见光利用率被广泛研究,但贵金属对TiO2光催化性能的影响机理尚不清楚.本文基于密度泛函理论的第一性原理,从微观上探讨了不同大小的Ag簇对TiO2催化剂的电子结构和光学性质的影响,揭示了等离子体共振光催化的物理机制.研究发现Ag簇中的原子个数在1～4时,TiO2的带隙在不同程度上有所减小.沉积后体系的复介电函数和复折射率均有所提高;在可见光范围内,沉积3个原子的Ag簇形成的体系的光吸收性能最佳,可以为等离子光催化剂在工业上的应用提供理论指导.     

钒取代杂多酸/TiO_2复载催化剂的制备与表征

采用常温法合成了钒取代的杂多酸H4PVW11O40,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛负载的钒取代杂多酸光催化剂H4PVW11O40/TiO2。红外光谱及X射线衍射粉末手段显示合成的杂多酸及催化剂具有Keggin结构。紫外漫反射的表征结果显示催化剂扩大了光吸收的范围,提高了光催化效率。实验结果表明,该复载催化剂在可见光下有较好的光催化活性,H4PVW11O40/TiO2在120 min内对罗丹明B的光催化降解转化率达到95.36%。     

二氧化钛纳米粒子的合成及其在肿瘤治疗中的应用

二氧化钛作为一种重要的无机材料,被应用于各个领域,尤其是在生物医学领域的应用越来越受到广泛关注.主要综述了二氧化钛纳米材料的主要合成方法及其在肿瘤治疗方面的应用.其合成方法主要有气固液相法三大类,其中主要介绍了液相合成法中的溶胶—凝胶法、水热法、溶剂热法、微乳液法.并且进一步介绍了其在肿瘤治疗方面的光动力学、光热及声动力学疗法原理及应用实例.最后总结及展望了二氧化钛纳米材料在生物医学方面的应用前景.     

高能GO/ TiO2制备及其光催化反渗透浓水性能

为高效率处理反渗透浓水,采用改良Hummers法、水热合成法制备具有良好的吸附以及光催化性能的氧化石墨烯/具有高能暴露面二氧化钛纳米复合材料（GO/TiO2）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）表征其微观形貌和物相组成;并以模拟反渗透浓水探究其性能、较佳反应条件及具有协同效应。结果表明,纳米材料中二氧化钛粒子的高能暴露面增多,有助于有效地提高其光催化活性,粒子的晶化度有所增加且均匀附着在氧化石墨烯表面,不仅增大了粒子的比表面积,还降低了二氧化钛粒子的宽带隙能,有助于提高其光催化效率;同时,由于氧化石墨烯接收的二氧化钛受激发释放的光生电子的存在,氧化石墨烯对重金属离子的静电吸附能力显著增强,提高了氧化石墨烯去除重金属离子的效率;所制备的氧化石墨烯/具有高能暴露面二氧化钛纳米复合材料具有良好的处理反渗透浓水性能,氧化石墨烯含量为80 mg的纳米复合材料与pH调节至4的模拟反渗透浓水在室温下避光搅拌3 h、光催化反应1.5 h为较佳反应条件,该纳米复合材料的Pb2+、Cd2+、Cr6+去除率分别为32.2%、19.8%、11.7%,具有协同效应。     

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.     

氮掺杂二氧化钛纳米管对染料废水的光催化降解性能

采用水热方法制备氮掺杂的二氧化钛纳米管(N-TiO2)光催化剂并进行光催化降解染料废水实验.结果表明:通过水热法可以制备出结构有序、排列均匀的二氧化钛纳米管;分别用不同体积分数的甲胺、丁胺水溶液为氮源对二氧化钛纳米管进行掺杂,发现用丁胺水溶液[V(丁胺)∶V(水)=1∶3]为氮源的氮掺杂二氧化钛催化剂,当煅烧温度为500℃时,在模拟太阳光下对玫瑰红染料废水的降解率最高,可以达到98%,表明N-TiO2催化剂对玫瑰红染料废水具有较好的光催化效果.     

二氧化钛光催化还原银离子探针反应的研究

探讨了以微量银离子为光化学反应的探针,依据金属离子光催化还原反应评价催化剂的光催化活性的方法.选择晶粒度为25nm的锐钛矿二氧化钛为研究对象,研究了紫外光照射下此催化还原反应的反应动力学特性,考察了二氧化钛浓度和银离子浓度对光催化反应速率的影响,确定了适合该评价方法的优化操作条件,并通过TEM和XRD等手段对反应后的固体颗粒物进行了表征.结果表明,在254nm的紫外光照射下,二氧化钛光催化还原银离子具有一级反应动力学特征,水溶液中的银离子在二氧化钛表面发生还原生成单质银.评价二氧化钛活性的优化操作条件为二氧化钛浓度为0.4g/L,银离子初始浓度为10~15mg/L时.检测了4种不同粒径二氧化钛的光催化活性,结果表明银离子适合作为光催化反应的探针.     

TiO2纳米粒子制备及其光催化性能研究

以无机盐四氯化钛为原料,采用加碱中和水解法制备出纳米级二氧化钛粒子.采用正交实验方法研究了温度、浓度、反应终了pH值、分散剂用量以及反应时间对粒子大小、分散性能和光催化性能的影响,并得到了二氧化钛光催化剂的最佳制备工艺条件,同时研究了不同条件制得的二氧化钛光催化剂对苯酚水溶液的催化降解特性.实验发现除锐钛型TiO2具有光催化活性外,无定型水合TiO2粒子也具有良好的催化活性.     

Preparation of TiO2 Coated on Fabrics and Their Photocatalytic Reactivity

Nanoscale titanium dioxide functional films were prepared on the surface of the cotton woven fabric and the polyester knitted fabric at room temperature by Radio Frequency （RF） magnetron sputtering process. The surface microstructure and morphology were characterized by scanning electron microscope （SEM） and X-ray diffraction （XRD）. Photocatalytic property of two treated fabrics was tested in solar and ultraviolet （UV） radiation respectively, and their photocatalytic activity was compared. The results showed that the nanoscale titanium dioxide deposited on the surface of the treated fabrics was at different anastasia phase. The treated fabrics have excellent photocatalytic property, and after 30 launderings, the photocatalytic activity still maintained at a high level. Also, it indicated that the photocatalytic activity of the treated fabrics in UV radiation was higher than in solar radiation, but the effect wasn＇t very distinct. And at the same experimental magnetron sputtering parameters, the cotton coated with the nanoscale titanium dioxide showed better performance than the polyester fabric coated with the nanoscale titanium dioxide in terms of the photocatalytic property.     

纳米二氧化钛光催化性能的研究

研究了纳米二氧化钛对2,4-二氯苯酚的光催化降解效率,并就TiO2的晶型、粒子尺寸、负载稀土元素的浓度、催化剂用量、通氧气速度、紫外光强度等因素对其光催化性能的影响进行了探讨.从而筛选出了最佳的光催化工艺条件.     

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.     

Preparation and visible-light photocatalytic property of nanostructured Fe-doped TiO2 from titanium containing electric furnace molten slag

Nanostructured Fe-doped titanium dioxide was synthesized from titanium containing electric furnace molten slag (TCEFMS) by using an alkali fusion, followed by a hydrolyzation-acidolysis-calcination route. The effects of alkali/slag mass ratio, calcinating temperature, calcinating time, and water/slag mass ratio on the extraction efficiency and purity of products were systematically studied in this paper. It is indicated that the best extraction efficiency of nanostructured Fedoped titanium dioxide is 99.35%, when the molten slag is calcinated at 700°C for 1 h with the mass ratio of alkali/molten slag of 1.5:1. The influence of alkali/slag mass ratio on the photocatalytic activity of final products was evaluated by the photodegradation of methyl blue under visible light irradiation. A maximum photodegradation efficiency of 88.12% over 30 min was achieved under the optimum conditions.     

纳米TiO2光催化剂负载化研究进展

纳米TiO2在废水处理、空气净化等方面有着很好的应用前景.将其负载化是在纳米TiO2光催化氧化法的实用化过程中需要解决的关键问题之一.对近年来纳米TiO2光催化剂负载化包括载体、负载方法及影响负载催化剂催化活性的因素的研究进行了综述.     

纳米TiO2光催化剂负载化研究进展

纳米TiO2在废水处理、空气净化等方面有着很好的应用前景．将其负载化是在纳米TiO2光催化氧化法的实用化过程中需要解决的关键问题之一．对近年来纳米TiO2光催化剂负载化包括载体、负载方法及影响负载催化剂催化活性的因素的研究进行了综述．