氮掺杂暴露（001）面二氧化钛的制备及其可见光催化性能研究

以尿素为氮源、HF为调控剂,采用水热法制备了以（001）活性面为主的氮掺杂型TiO2催化剂.SEM、TEM、XRD、Raman及UV-Vis测试结果表明,TiO2及N-TiO2产品均为暴露（001）面的纳米片状锐钛矿结构,TiO2在高温900℃煅烧仍能保持锐钛矿结构.F-不仅对（001）面的暴露起到很好的调控作用,而且抑制了TiO2在高温下向金红石相的转化.氮的掺杂窄化了TiO2的禁带宽度,使其边带红移,在可见光区域有很强的吸收峰.并且,随着氮掺杂量的增多,N-TiO2在可见光的吸收峰增强.以可见光降解染料罗丹明B溶液作为探针反应,研究了不同N/Ti配比的N-TiO2的可见光催化活性,氮掺杂TiO2的可见光催化活性比照纯TiO2有明显的改善.     

尿素为氮源制备氮掺杂二氧化钛及其光催化性

为拓展二氧化钛对可见光的响应,以尿素为氮源,在温和条件下采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂二氧化钛粉末.用X射线衍射、透射电镜扫描、紫外-可见光漫反射吸收光谱和X射线光电子能谱等方法对制备的样品进行了表征,对可见光照射下的光催化活性进行了测试,并考察了煅烧温度及氮含量对光催化活性的影响.结果表明:氮掺杂致使二氧化钛在可见光区的光吸收增强,在降解甲基橙的实验中表现出良好的可见光催化活性;随煅烧温度的增加,氮含量减少,晶粒增大,可见光催化活性减弱;400℃下制备的样品中存在一个最佳的N/Ti配比,所对应的可见光催化活性最高.     

氮硫掺杂纳米二氧化钛的光催化活性研究

用水热合成法成功的合成了氮掺杂以及氮硫共掺杂的二氧化钛,并对合成的样品进行了XRD以及XPS的测试.通过对比亚甲基蓝在污染物中的降解测试,发现氮硫共掺杂二氧化钛的光催化活性明显要高于氮掺杂二氧化钛.     

锆掺杂二氧化钛光催化剂的合成与表征

以钛酸四丁酯和氧氯化锆为原料,采用溶胶-凝胶法制备了不同锆掺杂量的ZrO2-TiO2催化剂,通过热重、傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对其进行了表征,探究了ZrO2的掺杂比例对其晶体形态、形貌的影响,并考察了其在可见光下降解头孢曲松钠的效果.结果表明,当ZrO2含量为20％时,制备的TiO2催化剂对头孢曲松钠的催化效果最好.     

N-C改性纳米二氧化钛可见光催化剂的制备与表征

本文利用尿素在甲醇溶液中,在不同温度下的溶解度的差异,加入四氯化钛的同时,使尿素在甲醇溶液中结晶,经过高温煅烧制备了不同的温度和时间的二氧化钛纳米粒子。主要利用紫外分光光度仪(uvprobe)、红外分光光度仪(IR solution)、透射电镜和电子能谱分析(XPS)对样品进行了表征。并通过光催化降解甲基橙实验来评估样品活性,重点考察了煅烧温度和煅烧时间对样品光催化活性的影响。并探讨了氮使二氧化钛纳米粒子改性的机制。     

氮掺杂二氧化钛制备及掺杂机理研究进展

综述了国内外氮掺杂二氧化钛的光催化剂性能及提高可见光响应效率的最新进展,分析了氮掺杂二氧化钛的制备方法和掺杂机理,指出了通过对N掺杂TiO2的掺杂机理进行系统的研究,可以揭示N掺杂TiO2的真实反应机理。     

具有可见光光催化活性N掺杂纳米二氧化钛的制备和表征

以廉价的TiOSO4为原料,通过水解法制备正钛酸前驱体,然后,向正钛酸前驱体中加入尿素作为氮源,经煅烧制备氮掺杂纳米二氧化钛.用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、热重-差热分析和X射线光电子能谱等方法对制备的样品进行表征,考察煅烧温度、煅烧时间及Ti与N配比等对光催化活性的影响.研究结果表明:制备的样品均为锐钛矿,氮掺杂使二氧化钛在可见光区的光吸收明显增强;煅烧温度和Ti与N配比对光催化性能影响显著;于400℃制备的样品中存在1个最佳的Ti与N配比,所对应的可见光催化活性最强,甲基橙降解实验15 min时脱色率达到97%.     

离子束辅助对真空电弧沉积掺氮二氧化钛薄膜特性的影响

在氮氧混合气体中，通过离子束辅助，采用真空电弧沉积了氮掺杂的TiO2薄膜样品，研究了离子束流对掺氮二氧化钛薄膜的结构、光学性质和光催化性能的影响。实验结果表明：离子束辅助沉积的薄膜为非品态结构，薄膜经500℃热处理后向锐钛矿转变，且锐钛矿的（101）面的峰最强。通过UV分析发现离子束辅助沉积的掺氮二氧化钛薄膜的吸收峰发生红移，其光催化活性随着离子束流的增大而减小。     

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.     

掺银二氧化钛的超声化学法制备与光催化性能研究

采用超声化学法在制备纳米二氧化钛的过程中直接掺加金属离子，制备出掺有银的纳米二氧化钛，其晶型为金红石型，其中存在氯化银晶粒。采用XRD、TEM和SAED等测试手段对所制备的二氧化钛样品进行表征。样品为长柱状，粒度大小约为3／12砌(W／L)，晶粒间相互取向连生，聚集形成羽状枝蔓品。以甲基橙和活性艳红作为探针分子研究样品的光催化性能，发现所制备的掺银二氧化钛可以明显地提高对活性艳红的光催化能力，而对甲基橙的催化性能提高不大。对超声波作用下纳米二氧化钛的形成机理进行了讨论。     

Fe2O3掺杂非纳米TiO2的制备及其光催化性能

为改善光催化剂二氧化钛的催化性能,采用固相法制备二氧化钛/氧化铁复合光催化剂。 利用SEM、XRD、紫外分光光度计测试对该光催化剂进行表征,将亚甲基蓝作为目标反应物探究制备 的光催化剂的光催化性能和保温温度、掺杂量、升温速率的最佳制备条件。制备出的光催化剂在保 温温度为500 ℃、掺杂离子浓度为1%、升温速率为8 ℃/min时光催化效果最好,降解率达到93.1%。 相较于未经处理的二氧化钛（82.7%）有了提升。且相较于在液体体系中处于弥散状态的二氧化钛, 制备的催化剂表现出在45~60 min左右会沉淀在液体底部,为收集利用提供了可能性。     

纳米TiO2的制备表征及其光催化性能研究

以钛酸四丁脂为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备TiO2纳米粉体,在制备过程中,抑制剂HNO3的加入可有效地降低TiO2纳米粒子的粒径,利用XRD、TEM等分析测试手段对制备的TiO2粉体的晶相组成、晶体形貌进行了表征,研究了热处理温度对TiO2纳米粒子晶体结构和光催化性能的影响,同时讨论了纳米TiO2粉体重复使用对降解的影响。     

Synthesis,characterization,and theoretical study of N,S-codoped nano-TiO2 with photocatalytic activities

Nitrogen and sulfur doped titanium dioxide photocatalysts were prepared by the sol-gel method.The products were characterized by X-ray diffraction (XRD),transmission electron microscopy (TEM),and UV-visible diffuse reflectance spectra (DRS).Photocatalytic activities of the samples were investigated on the degradation of methyl orange (MO).The effect of the dopants on the electronic structure of TiO2 was studied by the first-principles calculations based on the density functional theory (DFT).The orbital hybridization resulted in energy gap narrowing and electronic delocalization in the crystal of doped TiO2.Mobile electrons of varied energetic states could offer enhanced electron transfer,together with optical absorption improvement.The results show that the doping elements of N and S play a cooperative role in the modification of electronic structure,which enhances the photocatalytic performance.The experimentally observed absorption edges of N-doped TiO2,S-doped TiO2,and N,S-codoped TiO2 are 420,413,and 429 nm,respectively,which can be explained by the theoretical calculation results.     

TiO2表面掺杂CeO2和NiO及光催化活性研究

以硫酸镍、硝酸铈为掺杂剂,在TiCl4水解过程中,以沉淀包覆或机械混合的掺杂方法制备了改性TiO2粉体,进行了X射线衍射表征和光催化活性评价。晶粒的长大受到了抑制,在450℃焙烧下,掺镍样品的平均粒径由未掺杂纯样品的38.2 nm减小到11.5 nm（机械混合）和8.4 nm（沉淀包覆）,掺铈样品的平均粒径则分别减小到30.5 nm和14nm;镍掺杂导致了样品在焙烧温度450℃时便有金红石相析出,而铈掺杂的样品和纯样品在相同温度下没有金红石相;通过甲苯在样品上的光催化氧化过程,证实了掺杂对样品的光催化性能有影响。在纯样品和掺镍、掺铈的样品上,130 min后甲苯的质量浓度由初始的80 mg/m3分别下降到20、2.5和8.6 mg/m3。     

新型复合材料CaSO4TiO2的制备及性能研究

首次以硫酸氧钛、氧化钙为原料,进一步改进制备过程,采用沉淀水解法制备CaSO4/TiO2复合材料,并用XRD、EDX、TG-DTG等进行了表征,通过探讨不同条件如：煅烧温度、催化剂投加量、光照时间及反应过程等对光催化降解活性大红的影响。结果表明：复合粉体经500 ℃煅烧后的光催化效果最佳,当催化剂投加量为3 g/L,紫外灯照射60 min,降解率可达到90.37%。     

Pb-N共掺杂TiO2纳米晶的制备、表征及光催化性能的研究

通过溶胶凝胶法制备了Pb掺杂TiO2纳米晶、在管式炉中NH3（67%）/Ar气氛下制备N掺杂及Pb-N共掺杂的TiO2纳米晶,利用XRD, XPS, SEM及UV-VIS对样品进行了表征,并研究了样品对甲基橙溶液的降解.结果表明：Pb掺杂可以降低纳米晶的粒径,Pb-N共掺杂可以起到协同作用,降低样品的带隙能,提高样品对可见光的吸收,Pb-N共掺杂的TiO2在可见光作用下表现出较高的催化活性,0.5% Pb-N共掺杂的TiO2,可将20mg/L的甲基橙水溶液在35min内完全降解.     

碱处理对TiO2光催化性能的影响

研究碱处理对TiO2 表面形貌和光催化性能的影响。经碱处理后 ,TiO2 表面变得粗糙 ,比表面积增加 ,同时表面羟基减少 ,其光催化性能明显提高。研究结果表明 ,以 5mol/LNaOH处理二氧化钛 6h后 ,TiO2 甲基紫光催化降解速率可提高 32 .6 %。     

溶胶-凝胶制备工艺对纳米TiO2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为钛源、无水乙醇为溶剂、冰醋酸为螯合剂、浓盐酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化剂。以苯酚为模型物,系统研究了制备丁艺对溶胶-凝胶法制备TiO2前驱体胶凝时间和纳米TiO2光催化活性的影响。确定了溶胶-凝胶法合成纳米TiO2的最佳工艺：V钛酸盐=35mL,V水=32．4mL,V总乙醇=105mL（VA乙醇=35mL,VB乙醇=70mL）,V冰醋酸=23ml。（钛酸四丁酯、总乙醇、水与冰醋酸的物质分量比为1：18：18：4）,溶胶体系pH4,水解温度为26℃,得到的干凝胶粉末以22℃／min先升温至200℃,恒温1h除去挥发物,然后升温至450℃,煅烧2h。     

磷钨酸/TiO2催化剂的制备与光催化性能

为了研究磷钨酸/Ti O2复合催化剂制备条件对催化剂的光催化性能的影响,用溶胶凝胶法制备了磷钨酸掺杂纳米Ti O2复合催化剂(简称PW/Ti O2),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和BET比表面积等手段对PW/Ti O2进行了表征。以苯为气相有机污染物,考察了热处理温度、热处理时间以及磷钨酸掺杂量对PW/Ti O2的催化性能的影响以及催化剂的循环使用,结果表明:PW/Ti O2的催化性能均随着焙烧温度,焙烧时间以及磷钨酸掺杂量的增加是先增加后减少,当磷钨酸与二氧化钛配比为0.008 5∶1,焙烧温度为350℃,焙烧时间为2 h时,PW/Ti O2的催化性能最佳。PW/Ti O2的光催化效果明显好于Ti O2和HPW,但随着催化剂使用次数的增加,其对苯的降解效率逐渐减弱。     

纳米TiO_2光催化改性研究

研究了不同类型(非金属、稀土金属、过渡金属)的掺杂元素对TiO2在可见光下的光催化活性的影响。采用XRD对其结构进行表征,以结晶紫为目标降解物,使用紫外-可见分光光度计测试了不同掺杂TiO2在可见光下的光催化性能。