多孔TiO2粉体的水热合成及其光催化性能

以有机小分子β环糊精(β-CD)为模板剂,采用水热法制备了多孔TiO2纳米粉体。利用TGA、FT-IR、XRD、BET、N2 adsorption-sorption等方法对样品进行了测试和表征。研究了体系pH值、模板剂添加量等因素对合成材料的比表面及其光催化性能的影响。实验结果表明当体系pH=1、β-CD/TiO2=60wt%时,可获得最可几孔径为4.3nm,孔径分布较窄(3~5nm),比表面积达216.2m2.g-1的多孔TiO2纳米粉;且该粉体具有较好的光催化效果。     

凹凸棒/TiO_2复合材料对苯酚的光催化性能研究

以凹凸棒为载体,采用溶胶—凝胶法制备复合材料光催化剂凹凸棒/TiO2,利用SEM、FI-IR对复合材料结构进行了表征,通过分析苯酚的光催化降解,评价其光催化活性,研究了凹凸棒载体粒度、凹凸棒掺杂量、紫外光照等因素对光催化降解效果的影响.实验结果表明:凹凸棒粒度为0.077 mm,m凹凸棒/mTiO2质量比为5∶1时复合材料光催化降解苯酚的效果最佳;紫外光照射对复合材料去除苯酚的效果无明显影响.     

阳离子表面活性剂(CTAB)修饰TiO2的光催化性能研究

采用阳离子表面活性剂-十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对TiO2(Degussa P25)进行了表面修饰,考察了体系pH值和CTAB用量对包覆效果及光催化性能的影响。利用表面光电压谱(SPS)揭示了CTAB表面修饰的作用机制。光催化降解罗丹明B实验结果表明,在pH=10,CTAB包覆量为10%时制备的催化剂活性达到最佳值,分析认为这是表面吸附和光催化降解共同作用的结果。     

氯掺杂TiO2光催化剂的水热法制备及其对苯酚降解性能研究

采用水热法,以Ti（SO4）2为钛源,NaCl为氯源制备了具有高催化活性的氯掺杂二氧化钛（Cl/TiO2）光催化剂.X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见漫反射光谱（DRS）等手段对样品进行表征.结果表明,焙烧温度、氯投加量等都影响Cl/TiO2光催化剂的光催化活性.750℃焙烧、氯投加量为15%（与钛的物质的量比）时的Cl/TiO2具有最佳的光催化活性,其平均粒径大小为67.0nm,比表面积为9.3m2/g.该催化剂是锐钛矿和金红石相的混晶,其中锐钛矿含量为74.1%.苯酚降解实验表明：该催化剂的光催化活性高于商品二氧化钛P-25,200min光照时苯酚的降解率可达90.6%.     

TiO_2光催化活性的研究

采用搅拌式光催化反应器,以中压汞灯作光源,甲基橙为模型化合物,考察了SO42- 处理及Cu2+对TiO2 光催化活性的影响.研究发现,SO42- 处理以及Cu2+ 的加入都能够提高TiO2 的光催化活性,在此反应体系中甲基橙的降解为一级反应,甲基橙的光催化降解速率与光强度成正比,TiO2 光催化剂的投加量为150 mg/L,Cu2+的加入量为200μg/L时光催化效果最佳.     

WO_3/TiO_2光催化剂的制备及降解低浓度苯酚废水的研究

以P25(锐钛矿/金红石质量比为4∶1)为母体,钨酸铵为钨源,采用浸渍、研磨、煅烧等步骤制备出复合型WO3/TiO2光催化剂粉体,并采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),紫外可见漫反射(DRS)等手段对光催化剂进行表征.以500 W氙灯为光源,低浓度苯酚溶液为目标降解物,复合型WO3/TiO2粉体为光催化剂,通过光降解反应,研究了三氧化钨复合浓度、光催化剂浓度、反应体系的温度等因素对光降解性能的影响.结果表明:WO3的复合能使光催化剂粉体团聚现象加重;WO3高度分散于材料中;2%WO3的复合明显扩展了光催化剂光响应范围;苯酚初始浓度为55 mg/L时,光催化剂降解苯酚实验的最佳反应温度为50℃,最佳光催化剂浓度为1.6 g/L,最佳复合摩尔浓度为2%,且其光催化性能优于P25,在60 min内苯酚降解率达到75%.     

纳米复合Y_2O_3/TiO_2催化剂的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备复合半导体Y2O3/TiO2纳米材料.以酸性红B溶液的光催化降解反应为实验模型,考察了TiO2掺杂Y2O3后的光催化氧化活性,探讨了Y2O3掺杂量、pH值、焙烧温度及时间对Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂光催化活性的影响及溶液浓度、光照时间、催化剂用量对酸性红B溶液降解率的影响.结果表明,Y2O3掺杂量为0.1%时,其催化活性是同样条件下催化剂TiO2的2.1倍;最适宜焙烧温度为400~450℃;焙烧时间为3h,凝胶pH=10时,催化效果最佳.在酸性红B溶液浓度为20mg/L的条件下,催化剂用量为0.15g,光照时间为2.5h对酸性红B溶液的降解率可达96.8%以上.     

表面修饰纳米TiO2光催化动力学及EIS分析

采用溶胶-凝胶法以掺杂Fe3+和沉积Ag做表面修饰,制备了TiO2、0.03%Fe3+-TiO2、3%Ag-TiO2三种纳米材料工作电极,并用XRD表征了膜的晶相结构和晶粒尺寸.考察了膜电极催化降解反应.以高压汞灯为光源,通过紫外-可见分光光度计测定证实RhB在催化剂作用下的光催化动力学为一级反应,反应速率常数及在同一实验条件下的降解率依TiO2、0.03%Fe3+-TiO2、3%Ag-TiO,的顺序增大.用IM-6e电化学阻抗仪进行了电化学阻抗谱(EIS)的测量,设计了模拟电路并得到了拟合值.在实验的扫描范围内(10-5-105Hz)发现此光催化反应的速控步为电荷转移过程,得到的Nyquist图的圆弧半径及其模拟阻值大小与光催化降解动力学常数及降解率变化趋势相反.     

紫外光还原法制备Ag负载的TiO2纳米管阵负及其光催化性能的研究

采用恒电位阳极氧化法,用含氟的二甘醇溶液作为电解液,制备了分离的TiO2纳米管阵列,并结合紫外光还原法,制备Ag纳米颗粒负载的TiO2纳米管阵列．用SEM、XRD和紫外可见吸收光谱对Ag-TiO2纳米管进行表征,并以甲基橙为污染物测定其光催化性能．结果表明：随硝酸银浓度的增大,TiO2纳米管表面被银覆盖的面积更多,紫外吸收强度增强,光催化效率增强．     

N掺杂Nb_2O_5纳米光催化剂的制备及其可见光催化性能研究

以氨为氮源,通过程序升温煅烧的方法来制备N掺杂的Nb2O5纳米光催化剂.用SEM、XRD、DRS、XPS等表征手段对其进行了分析,结果表明,通过此方法可成功将氮元素掺杂到Nb2O5纳米光催化剂中,并使Nb2O5的吸收边红移至可见光区.此外,还探究了不同煅烧温度对光催化剂氮化程度及可见光光催化性能的影响.     

C/Fe-Bi_2MoO_6的制备及其光催化降解诺氟沙星的性能研究

通过两步法制备C/Fe-Bi2Mo O6,利用SEM、XRD、EDS、FT-IR和N2吸附-脱附等测试手段对所制备的样品形貌及微观结构进行了表征.结果表明,所合成的纳米复合材料属于介孔材料.选取诺氟沙星(NOR)作为模型分子,考察了该复合材料在模拟太阳光下的光催化性能.考察了p H值、H2O2催化剂用量和诺氟沙星初始质量浓度等因素对去除率的影响.结果表明,C/Fe-Bi2Mo O6在模拟太阳光下具有良好的光催化性能,500 W氙灯光照1.0 h,H2O2辅助下,可使质量浓度为10 mg/L的诺氟沙星的去除率达90%以上.所制备的催化剂具有较好的稳定性.     

ZnGa_2O_4纳米晶的自蔓延燃烧合成及其液相光催化性能

以硝酸锌和硝酸镓为前驱物,以氨基乙酸为燃料,采用自蔓延燃烧法成功地合成出ZnGa2O4纳米晶.利用X射线衍射（XRD）、氮吸附、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和高分辨电镜（HTEM）表征了ZnGa2O4纳米晶的晶相结构、比表面积、表面形貌和晶粒大小.考察了其在紫外光下对液相中甲基橙（MO）的光催化降解性能.结果表明：自蔓延燃烧法合成的ZnGa2O4是具有大孔结构的纳米材料,颗粒小和比表面积大,具有良好的光催化降解MO的性能;通过调控硝酸根离子与氨基乙酸的摩尔比,可实现对ZnGa2O4的晶粒大小及比表面积的调控.     

NiTe/TiO_2复合材料的制备与多模式光催化降解染料

以硝酸镍、碲粉和异丙氧基钛(TTIP)为原料,采用程序升温水热法结合高温煅烧,通过控制Ni∶Ti摩尔比制备一系列NiTe/TiO_2复合材料.结果表明,所制备的NiTe/TiO_2复合材料为六方相NiTe和锐钛矿相TiO_2的混合晶相,且在可见光区具有较强的光吸收能力.通过紫外光、可见光和模拟日光等多模式光催化降解孔雀石绿(MG)考察NiTe/TiO_2复合材料的光催化性能.结果表明,当摩尔比为1∶7时,复合材料的光催化活性最佳.该复合材料对不同结构的有机污染物降解具有一定的广泛性.     

锂离子电池多孔硅/石墨烯复合负极材料的制备及性能研究

为解决硅基负极材料存在的体积效应、导电性差等问题,本文研究一种石墨烯与多孔硅复合的方法。试验证明,PSi/rGO(porous silicon/reduced graphene oxide)显示出优异的电化学性能:循环稳定性能好;交流阻抗值约为PSi的一半;特别是在不同电流密度下进行倍率测试时,其可逆容量比PSi高100～190 mA·h/g。可见,PSi/rGO在锂离子电池电极材料的研究发展上具有重要价值。     

Fe-TiO2／AC光催化降解单宁酸性能研究

自光催化技术被称为人类可持续发展的环境友好催化新技术,具有广阔的应用前景。纳米二氧化钛具有良好的光催化特性,可直接利用阳光作为光源,对有机和无机污染物进行光降解,因而是一种理想的绿色光催化剂,再加上TiO2光催化技术对反应温度和压力没有什么特别要求,近几十年受到越来越多人士关注。     

溶剂热法制备石墨烯/Sb_2S_3纳米复合材料及其光催化性能

以天然鳞片石墨为原料,通过改进的Hummers法制备了氧化石墨(GO),然后以GO、三氯化锑(SbCl3)和硫代乙酰胺(CH3CSNH2,TAA)为反应物,1,2-丙二醇为溶剂,通过溶剂热法制备了石墨烯/Sb_2S_3(RGO/Sb_2S_3)纳米复合材料.用XRD、FT-IR、SEM、UV-Vis DRS、PL光谱等手段对复合材料的物相、官能团、形貌和光学性能进行了表征;并通过降解罗丹明B(RhB)对其光催化活性进行了考察.结果表明:所制备的复合材料中Sb_2S_3为正交晶相;Sb_2S_3与复合材料对可见光均有较强吸收,其能带间隙分别为1.55eV和1.43eV;PVP和GO的浓度对材料的形貌、复合效果和光催化活性有重要的影响,当GO浓度为0.5mg/mL时,所制备复合材料(RGO/Sb_2S_3-0.5)的复合效果最好,有很多粒径为85~100nm的硫化锑纳米颗粒附着在石墨烯片层表面及片层之间,其在PL谱中的发射峰最低,光生电子-空穴对的分离效果最好,光催化效率最高,在300 W氙灯照射下,9h后其降解率达90%以上,是纯Sb_2S_3的1.3倍.另外,以对苯二甲酸(TA)为荧光探针,证明了光催化过程中羟基自由基(·OH)的存在;通过加入·OH消耗剂维生素C(Vc),进一步证明了在光催化过程中·OH起了非常重要的作用.     

高光催化活性纳米TiO_2的制备

近年来中国经济飞速发展,但是给环境带来了巨大压力,其中污染物的治理越来越多地被提上日程。光催化降解污染物是一种新型污染物治理的方法,在国内外备受关注。而光催化降解污染物最为关键的是光催化剂,污染物降解效率与催化剂的活性直接相关。基于此,对高光催化活性纳米Ti O2的制备展开研究。     

SO_4~(2-)/TiO_2光催化降解甲基橙溶液的研究

采用不同浓度的硫酸溶液浸渍处理TiO2,制得不同SO42-负载量的SO42-/TiO2光催化刺.考察了光催化剂对甲基橙溶液的光催化行为.发现SO42-/TiO2的光催化活性高于TiO2的光催化活性,浸渍液中H2SO4的浓度对SO42-/TiO2的催化活性有一定的影响,H2SO4溶液的最佳浓度为0.4 mol/dm3,催化剂的焙烧温度与光催化活性间也存在一定的关系,最佳焙烧温度为500℃,光强度与光催化反应速率相对应.     

Pr~(3+),Hor~(3+)掺杂TiO_2纳米粒子的光催化性能

TiO2因具有化学性质稳定、成本低、难溶、无毒等特点,是理想的光催化剂,但由于其吸收光谱在紫外区,日光利用率低,故其应用受到限制.为了提高太阳能的利用率和光催化活性,需研究出可提高TiO2光催化活性的掺杂物,为此,以稀土元素氧化物和钛酸丁酯为原料,用溶胶 凝胶法制备掺杂有镨(Pr)和钬(Ho)稀土元素的TiO2纳米粒子,并用XRD,TEM手段对纳米粒子进行表征.以甲基橙为目标降解物,考察掺杂TiO2纳米粒子在自然光下的催化效果.实验结果表明,稀土掺杂能显著提高TiO2纳米粒子的光催化性能,当掺杂量为1%时,光催化剂的活性最高,而且,掺杂Ho的TiO2催化活性高于掺杂Pr的TiO2.     

二氧化钛悬浆体系光催化降解苯酚的研究

采用二氧化钛悬浆体系，考察了光催化降解苯酚的影响因素，实验结果表明，投加200mg/L的二氧化钛粉末，在pH=5.6的酸性条件下，加入15mg/L的H2O2，用14W的紫外灯照射2．8mg/L的10min，苯酚的降解率可达97．8％，证明二氧化钛兴催化氧化法是一种降解苯酚的有效方法。