离子修饰对TiO_2光催化活性的影响

光催化技术是一种新兴的高效节能现代污水处理技术．本文在参考近年来国内外光催化领域文献资料的基础上,综述了TiO2表面金属阳离子修饰及非金属阴离子修饰技术研究新进展．从离子修饰机理角度解释了离子修饰提高TiO2光催化活性的原因,进一步阐述光催化技术面临问题及发展前景．     

TiO_2/GAC光催化剂对中水杀菌效果的研究

探讨了利用太阳光作光源,固定在颗粒活性炭上的二氧化钛光催化剂(T iO2/GAC)对中水除菌效果的影响因素.实验表明细菌的浓度范围在5.7×107~5.7×102cfu/mL时,光催化除菌率为86.1%~99.5%.光照强度在1.35 mW/cm2时,除菌率达96.6%.光照加T iO2/GAC 3 h时,99%以上的菌体死亡.仅光照无T iO2/GAC时除菌效果甚微,只有15.4%的菌体失活;仅有T iO2/GAC无光照,除菌率为42.3%.     

光催化氧化脱除S_2O_3~(2-)

利用固体超强酸SO42-/T iO2及SO42-/W O3对硫代硫酸钠进行了光催化氧化的研究,并讨论了影响硫代硫酸钠氧化率的主要因素.实验结果表明:SO42-/T iO2对硫代硫酸钠的氧化能力比SO42-/W O3强.选择浓度为1.5 m o l/L的硫酸浸渍制得的SO42-/T iO2作为催化剂,用量为0.500 g,硫代硫酸钠溶液的起始浓度为50.0 m g/L、pH值为10.0,光照4小时,硫代硫酸钠的氧化率达99.4%.     

Pt-V-TiO_2复合催化剂的制备及表征

以钛酸丁酯、无水异丙醇、钒酸铵和氯铂酸为原料,采用so l-gel法合成了复合催化剂V-T iO2、P t-T iO2和V-P t-T iO2.XRD、SEM和UV-V is研究结果表明:V、P t对T iO2的晶型影响不大,但对其形貌和紫外可见吸收有影响.考察了复合催化剂对三氯乙酸的光催化降解活性,结果表明:V、P t均能提高其催化活性,而且V和P t之间能协同大幅度提高其催化活性,并对产生该结果的原因进行了探讨.     

锐钛矿 TiO2纳米片的可控合成和光催化机制

采用溶剂热法合成了锐钛矿T iO2纳米结构,研究乙醇、乙二醇和丙三醇对 T iO2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TiO2样品进行表征。结果表明：随着黏度的增加,TiO2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T iO2纳米片表现出优异的光催化性能,这是由于U V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。     

Pt/TiO2光催化降解苯的研究

利用自制的P t/T iO2催化剂对苯气体进行光催化降解,实验结果表明,苯的降解率最终可达100%.同时对苯的起始浓度、水蒸气含量、紫外灯光强等反应条件进行了研究,确定了最佳反应条件.此外,还对该反应的动力学和反应机理进行了探讨.     

硼修饰Bi-TiO_2纳米球的制备及其光催化活性研究

以Bi-TiO_2纳米球为基础,以硼酸为原料对其进行修饰,制备了B-Bi-TiO_2纳米球,重点研究了硼离子的含量对Bi-TiO_2可见光(λ420 nm)光催化降解Rh B活性的影响,并用XRD对纳米材料的结构进行了研究,用UV-vis DRS对其光吸收性能进行了检测.结果表明:硼元素的修饰,有效的提高了BiTiO_2的光催化活性,当B掺杂物质的量分数为5%时,B-Bi-TiO_2催化剂对罗丹明B染料的光催化效果最佳.     

纳米TiO2材料的环境与健康效应初探

小鼠采用非暴露式气管内注人法注入颗粒悬液建立动物模型,定期染毒,在第10 d处死小鼠,并进行肺泡灌洗,测定肺泡灌洗液(BALF)中各项指标以及肺脏器系数.纳米T iO210 m g/kg bw组以上各指标均高于对照组和纳米T iO21 m g/kg bw组,差异显著(P<0.01或P<0.05).纳米T iO210 m g/kg bw组脏器系数、LDH活力、HYP含量均高于常规T iO210 m g/kg bw组,差异显著(P<0.01或P<0.05);虽然纳米T iO210 m g/kg bw组白细胞数目高于常规T iO210 m g/kg bw组(7.47×105),但差异无显著性.在本实验条件下,纳米T iO2颗粒对小鼠肺的急性损伤作用比常规T iO2更严重,对生物体健康构成潜在威胁,为研究纳米T iO2对人体及环境的潜在性影响奠定实验基础.     

有机-无机纳米杂化材料P(MMA-BMA)-TiO_2的制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A)-聚甲基丙烯酸丁酯(PBM A)/T iO2杂化材料,并进行了结构表征和性能研究.以甲基丙烯酸甲酯(MM A)为杂化材料的主要成分,引入甲基丙烯酸丁酯(BM A)以改变PMM A/T iO2杂化材料易碎的缺点.实验结果表明:杂化材料中无机相与有机相通过S i-O-T i共价键相连,T iO2的加入增强了聚合物材料的抗紫外性.     

电化学沉积四氨基酞菁镍敏化纳米TiO2电极

为寻找高效低成本的染料及其在纳米晶体表面新的键合方式,用电化学方法制备了四氨基酞菁镍敏化纳米T iO2电极.用阳极氧化水解法和丝网印刷法制备纳米T iO2电极,以此为工作电极研究了四氨基酞菁镍在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DM SO)中的循环伏安曲线,分析了四氨基酞菁镍的氧化还原电位.用恒电位沉积制备了四氨基酞菁镍敏化纳米T iO2电极,探讨了沉积电位及时间对电极性能的影响.实验结果表明,在1.0V恒电位沉积得到的电极光电性能最好,沉积时间24h电极性能趋于稳定,实验证明以电化学沉积法制备的敏化T iO2电极的光电性能高于自组装法.     

锐钛矿相纳米TiO_2的拉曼光谱表征及光催化活性的研究

为了研究锐钛矿型纳米TiO2光催化活性,本文以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶—凝胶法制备了纯锐钛矿型TiO2纳米粉体及不同金属离子掺杂的锐钛矿型TiO2纳米粉体,采用XRD、Raman光谱对纳米TiO2进行了表征,考察了不同金属离子掺杂对TiO2光催化降解甲基橙活性的影响。结果表明:不同离子掺杂后的TiO2与纯TiO2相比,拉曼谱峰强度降低,平均粒径变小,光催化活性提高。     

铂修饰C-TiO2复合催化剂光催化染料废水

通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛，在制备过程中分别掺杂一定量的Pt^4 离子和碳黑,以高压汞灯做光源，用制得的TiO2薄膜对染料作光催化降解实验，结果表明：Pt^4 修饰C-TiO2复合催化剂光催化性能明显提高。并探讨了制备条件和反应条件对光催化的影响。     

金属掺杂TiO2粉体的光催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备了TiO2和掺杂Ag+,Zn 2+ ,Cu 2+ ,Fe 3+ 和Eu 3+ 的TiO2纳米粉体.用XRD, SEM、及EDS对它们进行了表征,通过表征说明TiO2的晶型为锐钛矿,同时也表明金属离子成功的掺杂到TiO2晶型中.通过对罗丹明B的降解,研究了光催化剂的性能,结果表明:Ag+掺杂的TiO2纳米粉体具有较高的光催化活性.     

TiO2光催化剂在污水处理领域中应用

分析了TiO2光催化技术研究现状,探讨了光催化反应机制,并讨论了影响TiO2光催化反应活性的主要因素：（1）贵金属沉积可以提高催化剂表面光生载流子的分离效率,有利于生成更多的.OH;（2）金属离子掺入TiO2晶格中可能引起晶格位置缺陷或改变结晶度,抑制了电子与空穴的复合,延长载流子的寿命,从而使光催化的性能得以改善;（3）半导体复合可以提高系统的电荷分离效果,扩大对光谱的吸收范围;（4）晶粒尺寸小,光生电子和空穴从TiO2体内扩散到表面的时间短,它们在TiO2体内的复合几率减小,光催化活性高.     

ZnO纳米线与硫掺杂TiO2微/纳复合材料的制备及其光催化活性

采用水热法制备了ZnO纳米线与硫掺杂TiO2（ZnO/S-TiO2）微/纳复合光催化剂,通过SEM、XRD、XPS对复合光催化剂进行表征,探讨了硫掺杂量和煅烧温度对该复合催化剂光催化性能的影响。结果表明,ZnO微米线表面形成了粒径较为均一的纳米S-TiO2颗粒,硫掺杂TiO2中形成了Ti-O-S键;当硫掺杂量为0.8mol%并经500℃高温煅烧的复合光催化剂对菲的降解呈现出最好的光催化活性。     

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。     

Al掺杂TiO2的制备及酸化处理对其光催化活性的影响

锐钛矿相TiO2的光催化活性高于金红石相。采用化学溶液分解法制备了舢掺杂锐钛矿TiO2,并用硝酸对其进行酸化处理。利用TG—DTA、XRD、FTIR、BET和UV-vis等手段对样品进行了表征,通过对甲基橙的降解分析了酸化处理对Al掺杂TiO2光催化活性的影响。结果表明：掺杂Al能有效抑制TiO2由锐钛矿向金红石转变。酸化处理因能增大Al掺杂TiO2的比表面积而使其光催化活性提高。Al／Ti掺杂比为1：4的样品在酸化处理后具有的光催化活性最高,60min后对甲基橙的降解达到100％。     

硬脂酸修饰铁掺杂TiO2纳米微粒制备及光催化性能

采用微乳法制备了铁掺杂TiO2和硬脂酸修饰铁掺杂TiO2纳米微粒,利用红外光谱、XRD等对结构进行表征.以0#柴油为含油模拟废水,对硬脂酸修饰铁掺杂TiO2的制备条件及光催化降解性能进行研究.结果表明,铁掺杂TiO2的光催化活性大于纯TiO2,铁最佳掺杂量为质量分数0.4％.硬脂酸修饰铁掺杂TiO2纳米微粒最佳修饰条件为,在超声波下温度30℃,时间40 min,硬脂酸与铁掺杂TiO2的质量分数6％.硬脂酸修饰铁掺杂TiO2纳米微粒催化降解含油废水效果最佳.     

掺氮TiO_2-活性炭复合吸附材料的制备与性能

通过浸渍法将制备的掺氮TiO2光催化剂负载到活性炭上制备掺氮TiO2-活性炭复合吸附材料,并对其吸附特性、可见光催化活性以及再生性能进行研究.结果表明:掺氮TiO2光催化剂具有较大的比表面积与良好的可见光吸收性能;活性炭对低浓度甲醛气体具有良好的吸附性能;掺氮TiO2的负载对活性炭颗粒的吸附性能影响甚微;掺氮TiO2-活性炭复合吸附材料具有优越的可见光再生性能,它实现了对低浓度挥发性有机化合物的吸附和光催化分解解耦,提高了活性炭的循环利用性能.