TiO2系材料的光催化特性及改进途径

阐述了TiO2系材料的光催化氧化机理以及影响其光催化活性的因素,并提出了改进其光催化氧化性能的途径与依据.     

TiO2薄膜的光催化特性

低压利用四异丙醇钛水解法制备了TiO2薄膜，将TiO2固定化并尽可能保留其尺寸效应，联系制膜条件和膜的表性，研究了TiO2薄膜的光催化活性，利用Raman,XRD，AFM和UVvis等手段探讨了不同膜厚，晶型，衬底对膜催化活性的影响，结果表明，随着衬底温度的升高，TiO2由非晶型转变为锐钛矿，光催化活性提高，随着TiO2薄膜厚度的增加，催化活性降低，在玻片，Si,SnO2，Al为基片所制TiO2薄膜中，以Al为基片的TiO2薄膜的光催化活性最好。     

纳米TiO2的光催化行为

利用改进的酸催化溶胶-凝胶法成功合成了TiO2纳米粒子。XRD，TEM技术表征结果表明，TiO2为具有Anatase结构的纳米粒子，其平均粒径为10nm。利用环己烷在其上的光催化氧化，以及反应条件如环己烷的浓度、体系的pH值、水的存在等对光催化的影响，进行了TiO2纳米微粒表面光催化行为的研究。     

TiO2光催化性能及在水处理中的应用

文章介绍了TiO2光催化的机理,分析了催化剂、光源、有机物浓度等因素对光催化效率的影响,阐述了TiO2光催化氧化在水处理中的应用。     

TiO2光催化杀菌机理及应用研究进展

光照TiO2表面产生强氧化性的活性氧基团,通过直接或间接的方式与细菌细胞结合,对环境微生物具有抑制或杀灭作用.与传统有机、无机抗菌剂相比,TiO2光催化杀菌具有持久、耐热、安全、不易产生耐药性、杀菌彻底等优点.另外,理论上光催化剂TiO2不消耗,可重复使用.主要介绍TiO2光催化剂的杀菌机理,及其在陶瓷、涂料、塑料、织物、水处理等领域的应用.并对TiO2抗菌材料的发展进行了展望.     

纳米TiO2光催化活性及其应用

纳米TiO2作为光催化环境材料能有效降解多种对环境有害的污染，使有害物质矿化为CO2，H2O及其他无机小分子物质，因此可用于废水处理、空气净化以及杀菌除臭，本文综述了纳米级TiO2的制备及其光催化的机理，扼要介绍了纳米TiO2光催化反应在农药、医药、催化剂（化工）、环境工程等各方面的研究进展及应用前景。     

纳米TiO2光催化氧化甘氨酸及其氧化机理的研究

研究了纳米TiO2对甘氨酸的光催化氧化性能及其氧化机理．结果表明,在实验浓度范围内,甘氨酸的光催化氧化符合准一级动力学反应．纳米TiO2的用量和溶液pH值都影响光催化反应．外加无机氧化物,能有效地捕获光致电子,增加溶液中羟基自由基的浓度,提高甘氨酸的光催化氧化能力．     

锌掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛和锌掺杂二氧化钛光催化剂，傅立叶变换红外光谱表征结果显示，随着焙烧温度升高，红外吸收峰进一步分裂；热重分析结果表明，掺锌后粒子表面对水的吸附能力增强；X射线衍射分析和Scherrer公式计算结果表明，随着温度的升高TiO2粒子半径增长加速，其结果与电子扫描显微镜和BET比表面积表征结果一致；光催化降解亚甲基蓝实验结果表明，掺锌2％(质量分数)的二氧化钛催化剂在530℃焙烧后催化活性最高。     

焙烧温度对TiO2薄膜的光催化氧化性能的影响

采用溶胶－凝胶法制备TiO2薄膜（玻片为载体），比较在不同的焙烧温度下制备的TiO2薄膜对有机物的光催化氧化性能，用D／XAX－1200全自动X射线衍射仪检测在不同的焙烤温度下制备的TiO2薄膜的晶型结构，计算其锐钛型和晶红石晶型所占比例，从而确定通过控制焙烧温度来控制各种不同比例的晶型结构，提出温度对TiO2薄膜对有机物的光催化氧化性能的影响机制。     

TiO2薄膜光催化氧化降解苯的研究

用溶胶-凝胶法制备出薄膜型TiO2催化剂,利用XRD,Raman,SEM和UV-Vis等手段对催化剂进行表征,并考察了光催化降解苯的活性和降解主要产物CO,CO2的生成速率．结果表明,制得的薄膜型TiO2颗粒均匀致密,平均粒径为30～40nm,550℃焙烧后全部晶化为锐钛矿晶型．苯的降解反应表明TiO2膜的厚度对催化剂活性有显著影响,薄膜的最佳厚度为480nm,在180min时苯降解率达91.5％,CO和CO2的生成反应属于表观零级反应．同时还对反应动力学及反应机理作了初步探索．     

TiO2光催化转化NOx的研究进展

对光催化转化氮氧化物的研究进展进行了综述.着重介绍了可见光下对NOx去除的研究进展及固定化光催化剂在光催化转化NOx中的应用.并对一种新型的光催化反应器—流化床光催化反应器去除NOx进行了介绍.     

铁酸锌掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化活性

 以钛酸四丁酯和自制铁酸锌为原料,采用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的TiO₂和掺杂不同量的ZnFe₂O₄/TiO₂纳米粉体,通过XRD、TEM对产物的晶体结构、晶粒大小、形貌进行了表征,通过对罗丹明B的光催化降解实验研究了ZnFe₂O₄的掺杂对TiO₂催化活性的影响.结果表明,产物为纳米微粒,ZnFe₂O₄的掺杂能加快TiO₂的晶型转变速度,减小TiO₂的粒径,提高TiO₂的光催化活性.     

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。     

静电纺丝制备铕掺杂二氧化钛纳米纤维及其光催化性能

采用静电纺丝法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、冰乙酸、无水乙醇、硝酸铕和钛酸四丁酯为原料,制备不同浓度铕掺杂的二氧化钛纳米纤维,用扫描电子显微镜(SEM)、X线粉末衍射仪(XRD)来表征二氧化钛纳米纤维的形貌、组成和晶型.结果显示二氧化钛纳米纤维煅烧之前直径为300~400 nm,煅烧后直径为200~300 nm,呈锐钛矿型. 以酸性红3R染料作为目标污染物,在太阳光模拟器下进行光催化实验,找出最佳铕掺杂浓度,然后利用最佳铕掺杂浓度的二氧化钛纤维降解不同pH值的酸性红3R溶液,找到染料的最佳pH值,结果发现:当铕掺杂摩尔比为1%,pH值为3时,40 mg二氧化钛纤维经过25 min即可将40 mg/L的酸性红3R染料降解98%以上.     

热处理温度对TiO2薄膜光催化活性影响的研究

 采用溶胶-凝胶法及浸渍提拉法,在普通玻璃载玻片上制得了TiO₂薄膜,通过差热分析仪及X射线衍射仪分析了热处理温度对TiO₂的晶型、晶粒大小、孔隙率及薄膜的光催化活性的影响,结果表明存在一个最佳的热处理温度范围,在这一温度范围内薄膜的光催化活性最好.     

TiO2/SiO2复合粉体的制备及催化性能的研究

文章采用XRD和FT-IR等方法对用Sol-Gel法制备的TiO2/SiO2复合粉体进行了表征,考察了原料组成和焙烧温度对复合物相变温度和晶型转变的影响,以及掺杂对甲基橙光催化降解的影响。研究表明,TiO2微粒以锐钛矿相高度分散在SiO2基质中,并与其形成了Ti-O-Si桥氧结构,提高了TiO2的表面积和表面缺陷,有利于有机物的吸附及半导体光生电子-空穴的分离,从而提高了半导体的光催化活性。     

稀土掺杂TiO2纳米微粒的合成、表征及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量铈的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征.以高压汞灯为光源、甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现: 掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到500.nm,比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4 仅有少量进入TiO2晶格中,大部分的Ce4 是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上.说明掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce摩尔分数最佳值为2.0%.     

共掺杂改性TiO2光催化材料的研究进展

以光催化材料TiO_2为研究对象,从金属、非金属之闻的共掺杂出发,介绍了近些年来TiO_2光催化剂与双金属、双非金属、金属与非金属共掺杂的研究现状。发现,当对TiO_2进行双元素的共掺杂,且掺入的两种元素选择适当,掺入量合适时,能够进一步提高光催化材料TiO_2的光催化性能,指出其制备方法的多样化及其逐渐完善,将是其发展方向。