锐钛矿TiO_2纳米片的可控合成和光催化机制（英文）

采用溶剂热法合成了锐钛矿TiO_2纳米结构,研究乙醇、乙二醇和丙三醇对TiO_2形貌和光催化性能的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、紫外可见近红外分光光度计(UV-Vis)等对此TiO_2样品进行表征.结果表明:随着黏度的增加,TiO_2的形貌由纳米片到纳米棒最后形成纳米颗粒;在乙醇溶液中合成的TiO_2纳米片表现出优异的光催化性能,这是由于UV光具有粒子性,光的多次反弹使得样品具有高的紫外吸收所致.     

磷酸电解液中TiO2纳米管的形貌及光吸收性能研究

采用阳极氧化法在磷酸电解液中制备TiO2纳米管,通过SEM 和UV-VIS-DRS表征分析,研究阳极氧化电压、氧化时间、煅烧温度、电解液组成等制备条件对 T iO2纳米管形貌和光吸收性能的影响．结果表明,在H3 PO4电解液体系中,阳极氧化法制备 T iO2纳米管的最佳条件为：阳极氧化电压20V ,阳极氧化时间60min ,V（H3 PO4）∶V（NH4 F）＝1∶1,煅烧温度为500℃．此时纳米管管径80～100nm ,在可见区有较强的吸收且吸收边界红移．     

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.     

纳米TiO2的制备及其表征

以H2TiO3为主要原料,NH3·H2O为沉淀剂,采用均相沉淀法首先生成无定形TiO(OH)2前驱体,再经洗涤、过滤、干燥及灼烧得到纳米TiO2.采用热重分析仪分析了前驱体的热分解行为;采用紫外-可见分光光度计、X-射线粉末衍射仪及透射电子显微镜分别对样品的紫外吸收特性、晶型、粒子形貌及尺寸等进行了表征.结果表明:所制得的纳米TiO2为四方晶系金红石结构,呈球状或椭球状,在近紫外光区有一强的吸收,对应的波长约为340nm;在800℃下灼烧2.5h制得的纳米TiO2的紫外吸收性能最佳.     

溶胶-凝胶法制备粉体纳米二氧化钛的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体,研究了溶液配比、烧结工艺对纳米TiO2粉体材料的影响,分别采用XRD和SEM对所制备样品的物相及形貌进行了表征．结果表明：当pH=4．5,钛酸丁酯与无水乙醇的比例为2：5,蒸馏水与无水乙醇的比例为1：3,所获得的TiO2溶胶性能良好;实验在不同烧结温度（300,450,600℃）下,所获得的TiO2粉末均为锐钛矿型,未发生晶型转变;在600℃烧结所制备的TiO2粉末的晶粒分布均匀、细小,直径约为25nm．可以得知,所制备的纳米TiO2具有良好的光催化性能．     

纳米TiO2的离子-水混合热法合成及其光催化性能

以离子液体[C2OHMIM]+Cl-为介质,采用离子热法合成了球形纳米TiO2光催化剂,借助X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和紫外-可见光谱仪对产物进行了表征.以合成的样品为光催化剂,罗丹明B为降解物,研究离子液体浓度、反应时间和反应温度等对TiO2光催化活性的影响.研究结果表明,由此法得到的TiO2均为金红石相,形貌是由纳米晶小颗粒堆积起来的球形颗粒.当离子液体质量分数为66.6%,反应温度150℃,反应时间24 h时,合成样品的光催化活性最强,此时对罗丹明B的降解率最高,并且高于P25.     

金红石与针铁矿光催化材料结构与性能的关联

以TiCl4为钛源,针铁矿（α-FeOOH）为载体,采用水解沉淀法制备了金红石（TiO2）与α—FeOOH光催化材料．应用x射线衍射分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品的晶相组成、形貌、微结构进行了表征．结果表明,制备温度对样品的晶相组成、形貌、颗粒大小和结构有明显的影响．随着制备温度升高．样品中α-FeOOH相的含量逐渐减少并最终消失,而金红石相TiO2的含量逐渐增加并最终全部金红石相TiO2;样品的形貌由棒状变为管状;复合材料的结构实现负载型→复合型→溶蚀复合型转变．应用紫外和模拟可见光谱对样品光性能进行了测试．样品对可见光的吸收得到了增强．在室温下以甲基橙为降解对象,分别在紫外光和模拟可见光照射下对样品光催化活性进行了评估．复合型和溶蚀复合型结构样品的活性均得到了不同程度的提高,而负载型结构样品的活性没有明显变化：在紫外及可见光照射下,样品对甲基橙的光催化降解效果较好,溶蚀复合型结构样品的活性最高．这说明样品的性能与结构有良好的关联性．     

酸性水热合成 CeO2纳米颗粒的光学和磁学性质

以CeCl3·7H2 O为铈源、NH3· H2 O为矿化剂、HCl为酸性调节剂,利用水热法成功制备了二氧化铈纳米颗粒．采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM ）、紫外‐可见分光光度计（UV‐Vis）、荧光分光光度计（PL ）、拉曼光谱（Raman）和振动样品磁强计（VSM ）等分析测试手段,对CeO2纳米颗粒的晶相、形貌、光学和磁学性质进行了表征．XRD测试结果表明样品的晶格参数略高于块状CeO2的,并随着pH值的增大而减小．所有样品的形貌均为球形．从紫外‐可见吸收光谱中,估计出的样品直接带隙值小于块状CeO2的,且此值随pH值的增加而增加．pH值为2时合成样品具有室温铁磁性,此性质的出现可能与Ce3＋和氧空位的存在有关．     

Fe2O3-TiO2纳米复合颗粒的激光控制合成研究

以微米级的5%Fe2O3粉末和95%TiO2粉末(以质量分数计)形成混合靶材,利用脉冲激光气相蒸发-液相收集控制合成新方法制备Fe2O3-TiO2复合纳米颗粒.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱、UV光谱检测等测试技术,对实验制备的样品的形貌、组织结构、光吸收性能及合成机理等进行了系统研究.结果表明:用气相蒸发-液相收集激光法制备的Fe2O3-TiO2纳米颗粒外观呈球形,平均粒径约为40nm,颗粒呈链状连接趋势;Fe2O3的复合改善了TiO2纳米颗粒的磁性.对样品在800~200nm区间进行光谱分析,发现Fe2O3复合TiO2后,样品光谱发生红移,改善了TiO2纳米颗粒的光催化性能.     

纳米TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化性研究

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法（sol—gel）制备了纳米TiO2（nano—TiO2）粉末,用FTIR和激光粒度分析仪测定了合成纳米TiO2的红外光谱特征及其粒径;用循环伏安法研究了裸Pt电极和涂膜法制备的Pt／nano—TiO2修饰电极在不同浓度的Mn^2＋溶液中的循环伏安特征。研究结果表明合成的纳米TiO2颗粒粒径为300-400nmTiO2修饰电极对Mn^2＋具有较好的电催化性能。     

Au/Cu_(1.94)S/ZnS纳米复合物的制备及其光催化性能研究

在油胺中合成Cu1.94S/ZnS,并将其分散到乙醇溶液中在磁力搅拌下与金纳米粒子复合,制备了Au/Cu1.94S/ZnS三元纳米复合物,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)等分析测试手段对所得产物进行表征,考察了在可见光下Au/Cu1.94S/ZnS纳米复合物对染料RhB的光催化降解性质.结果显示:Au/Cu1.94S/ZnS纳米复合物具有优异的光降解性能.     

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.     

CuO/ TiO2H2O2光催化体系中亚甲基蓝脱色机理

采用水解法制备了具可见光响应能力的CuO/TiO2光催化剂.通过对不同光源和pH条件下体系中·OH存在量和脱色率的考察,提出了亚甲基蓝光催化脱色的机理.紫外光照射时,酸性条件下体系中有大量·OH生成,·OH扩散至液相中起主要脱色作用;碱性条件下·OH生成量较少,·OH通过与吸附于催化剂表面的亚甲基蓝作用来实现脱色;中性时两者协同作用.该3种条件下脱色率均远高于弱酸和弱碱时.光源为可见光时,光催化体系中电子传递产生回路,各种PH条件下体系中均只有少量·OH生成.酸性和中性条件下·OH必须扩散至液相中与亚甲基蓝反应,脱色率极低;碱性条件下亚甲基蓝被吸附于催化剂表面,·OH利用效率提高,同时由于光敏化作用的存在,使得脱色率极高.     

Fe、Cr共掺杂TiO2纳米球增强光催化制氢

以钛酸四丁酯、硝酸铁、硝酸铬为原料,采用改进的溶胶凝胶法制备铁-铬共掺杂的二氧化钛纳米球。对该纳米球进行了结晶结构、形貌和光吸收性质方面的表征,测试了该纳米球在紫外可见光照射下光催化产氢活性。结果表明,在掺杂量不变的情况下,铁-铬共掺杂二氧化钛纳米球获得最好的光催化活性(133.6 μmol/g/h),并且具有优秀的光催化稳定性。     

TiO2 nanosheets synthesized by atomic layer deposition for photocatalysis

Two-dimensional TiO2 nanosheets were synthesized by atomic layer deposition (ALD) on dissolvable sacrificial polymer layer. The photocatalytic performance of free-standing TiO2 nanosheets prepared with different numbers of ALD cycles (100, 300, 500, and 1000) were investigated by evaluating the degradation rates of methyl orange solutions. It is shown that the photocatalytic activity increases due to Ti3+ defect and the locally ordered structures in amorphous TiO2 nanosheets. The difference in the surface areas of nanosheets may also play a crucial role in the photocatalytic activity. The results obtained in this work can have potential applications in fields like water splitting and dye-sensitized solar cells.     

Preparation, characterization and photodegradation of methylene blue based on TiO2 microparticles modified with thiophene substituents

The new microparticles,2-formylthiophene(FT)/TiO2 and(E)-1,2-bis(5-formyl-2-thienyl) ethylene(EBFTE)/TiO2 were synthesized with a silane coupling agent.The prepared TiO2 composites were characterized using Ultraviolet-Vis absorption(UV-Vis),X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscope(SEM) and thermogravimetric analyzer(TGA).Methylene blue was used as a model material to examine the photocatalytic activities of the prepared catalysts under both Ultraviolet-Vis(UV) and visible(Vis) light.The enhanced photocatalytic activities were observed in the presence of(FT)/TiO2 and EBFTE/TiO2 under Vis light.It suggests that FT or EBFTE plays a block or active role in the photodegradation mechanisms under UV and Vis light irradiation,respectively.     

CTAB微乳体系低温合成纳米TiO_2及其光催化性能的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/水微乳体系低温陈化合成纳米TiO2,对微乳体系相行为做了初步的研究,并用X射线衍射、热重分析法等对其结构进行了表征.以甲基橙的光降解性能评价了其光催化性能,讨论了低温陈化与光催化活性的关系.光催化实验表明低温陈化制备的TiO降解甲基橙的能力优于纯TiO.     

碳纳米管-二氧化钛纳米复合材料的制备、表征及其光催化性能

为了提高二氧化钛在可见光下的光催化活性,本文采用溶胶—凝胶溶剂热法制备不同负载量的碳纳米管—二氧化钛(CNTs-Ti O)纳米复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)2、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)等对该复合材料形貌和晶型的结构进行表征;对比CNTs-Ti O2和市售Ti O(P25)UV-vis2图谱,结果显示P25只能吸收单一的紫外光,而CNTs-Ti O2则在紫外和可见光下均有良好的光吸收性,并且随着CNTs含量的增加,CNTs-Ti O2对光的吸收性能越好;采用降解亚甲基蓝(MB)溶液研究CNTs-Ti O2的光催化活性,实验结果表明CNTs-Ti O2在可见光下具有良好的光催化性能。上述结果表明可以将CNTs-Ti O2纳米复合材料应用于降解工业废水污染物。     

分层铜锌锡硫纳米结构的合成及其光催化性能研究

采用溶剂热法合成了分层结构的铜锌锡硫（CZTS）纳米结构,用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见分光光度计（UV-Vis）、拉曼光谱等现代表征手段对样品进行表征,并以亚甲基蓝（MB）染色剂的模拟废水为目标污染物,探讨了CZTS纳米结构在可见光照射下的光催化性能.在10h可见光催化反应后,CZTS分层纳米结构对MB的降解率高达93.6％.对比实验研究表明,采用类似方法制备的CZTS无规则纳米粒子对MB的降解率仅为51.6％,表明分层CZTS纳米结构具有优异的光催化性能.我们对分层CZTS纳米结构的光催化性能进行了合理的解释.