具有可见光催化活性的含氮TiO2的制备及表征

以钛酸丁酯为钛源,尿素为氮源,采用水解法制得白色前驱物,450℃焙烧得到黄色掺氮TiO2粉末.采用XRD、元素分析、BET测定、UV-Vis和XPS对催化剂进行了表征.所制得含氮TiO2为锐钛矿相结构,晶粒大小为12.8 nm,比表面积为70.8 m2/g,N质量分数为0.32%.UV-Vis和XPS测试结果表明,N掺杂能使TiO2的吸收带边红移至400～550 nm的可见光区,N以Ti-N键的形式存在于TiO2品格中.以氙灯为光源模拟太阳光降解亚甲基蓝,对催化剂的可见光催化活性进行了测试,结果表明,制得的含氮TiO2具有较高的可见光催化活性,亚甲基蓝的降解率达93.7%.     

TiO2可见光催化活性的拓展及应用

 探讨了TiO₂的光催化反应机理及目前TiO₂光催化剂改性的5种方法,即掺杂改性、表面螯合与衍生、半导体复合、染料光敏化和导电聚合物包覆。综述了几种改性方法对TiO₂光催化活性的影响。探讨了改性TiO₂光催化氧化在实际中的应用,并展望了TiO₂光催化研发的趋势。     

纳米TiO2可见光响应研究进展

纳米TiO_2因具有良好的光催化性能而受到关注,针对TiO_2实际使用过程中存在的问题——可见光利用效率低下,研究者开展了深入而广泛的研究。着重综述了近年来发展起来的主要改性方法,包括金属离子掺杂、非金属原子置换、两种(或以上)半导体复配、有机染料敏化等,以及最新研究成果。同时对TiO_2可见光研究发展方向进行了分析。     

TiO2/γ-MnO2纳米复合物的制备及其在可见光下的催化性能

采用一步水热法,以三氯化钛（TiCl3）和高锰酸钾（KMnO4）为原料制备了二氧化钛/二氧化锰（Ti O2/γ-MnO2）复合材料.通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）研究了复合物的形貌和晶型,通过UV-Vis吸收谱分析了复合材料的吸光性能,复合材料在紫外-可见光波长范围内均有较好的吸光性能,并估算出其能隙大小约为3.03 eV.该复合材料在可见光下降解罗丹明（RhB）的催化结果表明,其在可见光下具有较好的光催化性能,Ti与Mn的摩尔比约为54∶1时,达到最佳催化效果.     

ZnFe_2O_4/TiO_2薄膜的制备及其可见光活性的研究

通过溶胶-凝胶法,结合浸渍-提拉工艺,制备了具有可见光活性的ZnFe2O4/TiO2薄膜,拓展了TiO2光谱响应范围,实现可见光活性。以一定浓度的甲基橙溶液为目标污染物,分别讨论了掺杂量、不同热处理温度等因素对光催化活性的影响,寻求较佳的光催化薄膜工艺参数。甲基橙溶液的降解结果表明掺杂后光催化剂的可见光光催化活性有所提高。另外,通过XRD和紫外-可见吸收光谱分析,初步探讨了光催化剂降解有机物的机理及其影响因素。     

Au/TiO2的制备及可见光催化性能

采用沉积沉-沉淀法制备了Au/TiO2催化剂,并用IR、TG-DTA、SEM进行了表征.以甲醇气体消除反应为模式反应评价催化剂在可见光下的光催化性能.运用正交法设计实验方案,研究了金含量、焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化活性的影响.结果表明金含量和焙烧温度对金催化剂的影响显著,Au含量lwt.%的Au/TiO2催化剂在200℃下活化5 h的光催化活性最佳.0.15 g催化剂可将初始浓度为35 g·m-3,流速为5 ml·min-1的甲醇气体消除62.3%.     

纳米TiO2/聚糠醛复合物涂布纸的光催化性能

在一定酸催化条件下,将糠醛聚合于纳米TiO2表面,分别对基于纳米TiO2和纳米TiO2/聚糠醛复合物的涂布纸进行甲醛的光催化分解去除研究.结果表明,涂覆TiO2/聚糠醛复合物纸样的光催化分解效率比单纯TiO2有较大程度提高,尤其是在自然光照射条件下,光催化效率提高更明显.     

CNTs/TiO_2复合物的水热法合成及其光催化性能

利用水热法制备了高活性碳纳米管(CNTs)/Ti O2光催化剂,采用XRD,IR,SEM和UV等手段表征了其结构及表面组成,并以偶氮类染料EBPV为目标物评价了该催化剂在可见光下的光催化效果。结果表明:CNTs/Ti O2复合物为锐钛矿型,粒子为球状和类球状;与Ti O2相比,CNTs/Ti O2复合物吸收峰移至可见光区;在实验条件下其对目标物的可见光催化降解效率达95%以上。实验表明,在水溶液中EBPV的光催化降解过程服从准一级动力学方程。9次循环利用后,CNTs/Ti O2复合物的光催化活性降低了5%。     

Co2+掺杂TiO2-SiO2的制备及其光催化活性

用自组装技术合成了Co2 掺杂的TiO2-SiO2粒子并讨论了其光催化活性.以TiCl4为原料用溶胶-凝胶方法合成TiO2溶胶,样品经SEM,EDS,XRD等进行了表征.实验结果表明:经500 ℃煅烧Co2 掺杂的TiO2-SiO2为锐钛矿型结构,SiO2粒子表面的纳米TiO2具有较好的均匀性和致密性;TiO2的含量随覆盖层的增加而增多;适量Co2 的掺杂可提高TiO2-SiO2的光催化性能.     

可见光响应型TiO2光催化剂研究进展

综述国内外在TiO2可见光光催化研究方面的最新进展.从染料光敏化、阳离子掺杂、阴离子掺杂及新型复合光催化剂四个方面详细探讨该类复合TiO2的制备方法、催化机理、实际效果和缺点;较系统地介绍可见光化光催化剂的研究现状、成果及前景.     

紫外和可见光照射下金属离子对TiO2/膨润土光催化降解罗丹明B的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法将TiO2负载到膨润土上,制备了TiO2/膨润土催化剂.在紫外光和可见光的照射下,以TiO2/膨润土及P25为催化剂,分别在溶液中加入金属离子Cu2 、Zn2 、Al3 、Mg2 ,以罗丹明B的降解率及COD去除率评价反应降解活性,以电子顺磁共振方法捕获自由基.实验结果表明:紫外光照射下,用TiO2/膨润土做催化剂,金属离子加入均阻碍了光降解过程,并且均阻碍·OH和O-·2的生成.可见光照射下,TiO2/膨润土催化剂降解率和COD去除率均大于P25,且TiO2/膨润土催化剂更易于沉降,说明它是一个在可见光下效果较好的光催化剂.而且加入金属离子对这两种催化剂降解活性影响都不大.     

氮掺杂纳米TiO2的制备及其可见光催化活性的研究

以钛酸四丁酯为原料,尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂TiO2光催化剂.研究了溶胶液的pH,溶胶液的温度,N掺杂量以及焙烧温度对TiO2光催化剂催化活性的影响,并用XRD、UV-Vis、XPS等手段对催化剂性能进行了表征,考察了催化剂在可见光和紫外光下的催化活性.结果表明最佳的制备条件为:饱和尿素溶液的加入量为4 mL、溶胶液的pH为2.5、溶胶液的反应温度为40℃、焙烧温度为500℃.制得的N/TiO2催化剂为锐钛矿相、平均粒径为18.5 nm.该催化剂在钨灯可见光照射5 h后对亚甲基蓝溶液的去除率为41.8%,比同样条件下用纯TiO2高11.9倍.     

TiO2薄膜在光催化下处理含铬废水

主要研究了ＴｉＯ２薄膜在光催化下处理合铬废水。实验证明：基片种类不同,镀膜源物质不同,光照时间不同均对铬离子转化有影响。该结果为实际处理含废水提供了理论依据。     

新型AgBr/GO复合催化剂的制备及其可见光催化还原CO2性能的初步研究

 采用液相合成法,在十三烷基三甲基溴化铵（CTAB）辅助下制备具有可见光效应的AgBr/GO复合材料,并考察其在可见光下催化还原CO₂制备碳氢化合物的可行性及催化性能。XRD和TEM结果表明：AgBr纳米颗粒均匀地分散在GO载体表面,有利于光诱导下产生的电荷在AgBr与GO界面间的有效传递。可见光照射下,AgBr/GO复合催化剂还原CO₂生成的甲烷、甲醇、CO和乙醇的产量分别是106.11、64.20、26.53和10.96 μmol·g^-1,明显高于AgBr的催化活性。AgBr/GO在重复使用5次后其光催化还原CO₂的活性基本保持不变,因此AgBr/GO是一种高效的、光化学性质稳定的催化剂。     

负载型光催化剂还原Cr6+的研究

采用一种新型负载型TiO2光催化剂进行光催化还原Cr^6 的研究。实验结果表明光催化还原过程中生成了氧气，通过测定光催化反应过程溶液中溶乳量的变化验征了TiO2光催化还原Cr^6 的机理。溶液pH值对反应有较大的影响，还原反应速率随pH增大而减小。有机物的存在对光催化还原反应有不同的影响，甲醇、乙酸对Cr^6 的光催化还原具有促进作用，而三氯甲烷、戊烷、甲苯表现出抑制作用。由于还原产物三价铬离子以Cr(OH)3的形式沉积于催化剂表面致使催化剂活性下降，可以通过用稀硫酸浸泡的方法使催化剂再生。     

MoS2/TiO2纳米复合材料的制备与可见光光催化性能研究

采用TiO2溶胶-凝胶法制备了复合半导体MoS2/TiO2纳米材料,用XRD、UV-VIS-DRS、BET等手段对样品进行了表征,并以亚甲基蓝染料为探针分子详细讨论了MoS2掺杂量、染料初始浓度等对其光催化性能的影响.结果表明:MoS2/TiO2复合半导体纳米材料具有较好的可见光催化活性;当染料浓度为0.284mmol·L-1,催化剂用量为0.5 g·L-1,亚甲基蓝染料的光催化降解率为96.5%.     

Cr6+对慈姑部分生理生化指标的影响

研究了不同浓度的Cr^6＋对慈姑叶绿素含量、叶绿素a／b比值、O2^-产生速率、MDA含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及可溶性蛋白含量的影响．受Cr^6＋胁迫后,随着Cr^6＋浓度的增加,叶绿素含量、叶绿素a／b比值、O2^-产生速率先升高后降低;MDA含量呈持续上升趋势;SOD活性表现出先降后升趋势;POD活性则表现出先明显上升后下降的情况;可溶性蛋白含量变化不明显;CAT活性在根和叶中所受的影响存在明显不同．研究结果表明,同种离子对同一植物的不同部位的毒害存在差异．     

硫掺杂TiO2光催化处理模拟废水Cr( VI)和2-萘酚

采用自制的S/Ti O2作为光催化剂,在可见光下进行光催化降解2-萘酚和还原Cr(VI)的实验。考察了S/Ti O2投加量、2-萘酚初始浓度和p H值对2-萘酚降解光催化性能的影响及Cr(VI)~2-萘酚混合体系光催化反应的研究。结果表明:S/Ti O2投加量为2.0 g/L,2-萘酚溶液初始浓度18.75 mg/L,p H值为6~7时2-萘酚光催化降解效果最好;混合体系中的2-萘酚的降解率及Cr(VI)还原率均较相应的单一体系高,Cr(VI)的还原与2-萘酚的氧化之间产生了协同效应。Cr(VI)和2-萘酚的光催化反应均为拟一级反应动力学。