光催化TiO2薄膜研究进展及其影响因素

提高光催化剂的光催化活性是多相光催化剂能否工业化应用的关键，文章介绍了半导体多相光催化材料的理论及应用的发展现状，探讨了玻璃表面TiO2薄膜光催化性能的影响因素及提高其光催化降解效率的途径。     

TiO2薄膜的制备及其光催化性能

在乙醇溶剂中,钛酸四丁酯用乙酰丙酮络合成涂膜胶体,采用浸渍提拉法在衬底材料上形成涂膜,经４５０℃焙烧制得锐钛矿型固定膜,用于刚果红溶液的光催化降解反应,并通过紫外－可见吸收光谱监测降解过程。实验结果表明,ＴｉＯ２／ＩＴＯ膜有较高的光催化活性。     

TiO2光催化氧化性能的影响因素

采用负载型TiO2光催化剂处理含酚废水，研究光源、光照时间、废水液pH值等因素对苯酚去除率的影响，结果表明，由于紫外光所发出的光子能量大，TiO2光催化活性强，因此在处理过程中，用高压汞 太阳光照射效果好；尽管光照时间超过5h后苯酚去除率仍有所增加，但从生产工艺和经济的角度考虑，光照时间以5h为宜；TiO2光催化剂的氧化性能在酸性或碱性条件下最好，在处理含酚废水时，pH值为2.0去除率最高。     

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。     

原料和焙烧温度对TiO2光催化制氢活性的影响

使用不同的反应物组成、经不同温度焙烧后制备了4个系列的TiO2样品.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及N2吸附等技术对其进行表征,考察了样品的光催化分解水制氢活性.结果表明,TiO样品的组成、粒径、比表面积、结晶度和粒子分散性随着反应物组成和焙烧温度的改变而改变,而它们又与催化剂的光催化活性紧密相关.Ti[OCH(CH3)2]4, (CH3)2CHOH, HCl作为反应物有利于小粒径、大比表面积、较好粒子分散性的TiO2的制备,而且相对于CH3CH2OH, (CH3)2CHOH作为溶剂提高了锐钛矿-金红石的相变温度.所有样品中,以Ti[OCH(CH3)2]4-(CH3)2CHOH-HCl-H2O为原料、500 ℃焙烧制备的TiO2样品具有最高的光催化制氢活性.     

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。     

热处理对TiO2光催化活性的影响

研究了热处理对ＴｉＯ２粉末光催化活性的影响,结果表明,加热温度和加热时间是影响ＴｉＯ２光催化活性最主要的因素,样品由非晶向锐钛矿型转变的温度为４２９℃;当６００℃热处理５ｈ,锐钛矿型与金红石型的比例为８３／１７时,ＴｉＯ２的光催化活性最高。     

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。     

具有催化活性TiO2薄膜的制备及表征

采用溶胶法制备TiO2溶胶，用浸渍-提拉方式在普通玻璃表面制成锐钛矿相TiO2薄膜。实验结果表明：最佳镀膜次数为三次；掺杂Mo离子对于提高TiO2膜的光催化活性有明显的促进作用。用电镜分析(SEM)及X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小；用光电子能谱(XPS)测定了其微观成分及其含量。     

纳米TiO2薄膜光催化活性研究

TiO2薄膜应用于有机污染物处理具有广阔的前景,以其独特的优点日益受到人们的关注。本文阐述了晶型、温度、薄膜厚度、光源及光强等因素对TiO2薄膜光催化反应活性的影响;重点介绍了几种提高TiO2薄膜光催化反应活性的技术,同时对今后TiO2薄膜的研究方向提出了建议。     

TiO2薄膜结构特征初探

主要研究了半导体材料TiO2的部分特征,光谱吸收率与TiO2膜厚度成正比,TiO2膜在烧结前呈水合物团块状结构,表面粗糙度大, 空气中烧结后呈等粒或椭圆粒状镶嵌结构, 表面粗糙度比未烧的小,在抽真空加氮气烧结后成等粒状结构,表面较光滑,在空气中烧结的TiO2膜放至光敏染料中泡1 h后呈等粒状结构,表面较光滑.从TiO2光电池器件输出电功率来看,TiO2膜在空气中烧至450 ℃时的电输出的功率比在氮气中烧至530 ℃的高,印刷TiO2膜的丝网目数为500目时,电输出功率较佳.     

Pt掺杂锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质第一性原理研究

为了研究Pt掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质的影响,本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对未掺杂和Pt掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构和光学性质做第一性原理计算。得到了掺杂前后的品格结构常数、结合能电子态密度分布、能带结构、介电函数虚部、光吸收系数等性质,定性地分析了掺杂前后能带结构和光学性质的变化。研究结果表明,Pt掺杂锐钛矿型TiO2带隙中能产生新的能带,而且能带位置明显下移,掺杂后不但能使TiO2的吸收带产生红移,而且在可见光区具有较大的吸收系数,表现出较高的光催化活性,理论与实验基本吻合。     

PP/TiO2复合材料的力学性能研究

采用熔融共混法制备了PP/TiO2复合材料,并研究了TiO2的表面处理、含量及粒径对复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度两大主要力学性能的影响.实验结果表明,钛酸酯类偶联剂能很好地改善TiO2粒子与PP基体的界面相容性,从而使复合材料的力学性能提高;经表面处理后的纳米TiO2所填充复合材料的力学性能明显优于普通TiO2（微米级）;而且处理后的纳米TiO2在填充量为4%时对PP的增强增韧效果最佳.     

三乙醇胺对介孔二氧化钛薄膜的光电增强作用

以三嵌段共聚物为模板剂,钛酸正丁酯为无机前驱体,采用溶胶一凝胶法制备了TiO2溶胶,利用提拉法获得了纳米晶介孔TiO2薄膜,对薄膜的制备条件进行了优化。研究表明,将介孔TiO2薄膜电极浸入含有三乙醇胺的缓冲溶液中,在紫外光照射条件下,三乙醇胺作为电子供体,能够显著增强介孔TiO2薄膜电极的光电流强度。     

云南咖啡豆烘焙温度曲线试验研究

通过l组云南咖啡豆的烘焙试验,观察并分析其烘焙效果,得出烘焙温度曲线中影响烘焙效果的主要因素是烘焙温升速度和出豆温度.通过试验得出,在烘焙初期用较高功率、10～15℃温升速度,后期用较低功率、1～2℃温升速度,既可以保证较高的烘焙品质,又可以保证较高的烘焙效率.     

减压法制备TiO2薄膜及影响因素的研究

主要研究了用化学气相沉积法在减压状态下制备ＴｉＯ２薄膜，不温度和压力改变时，会影响薄膜的沉积率，晶型及表面形貌。并且根据阿龙尼乌斯公式算是在玻璃片镀膜基表反应的平均活化能为５７．０８６ｋＪ／ｍｏｌ。     

半导体光催化效应降解苯酚的研究

研究了应用半导体ＴｉＯ２薄膜光催化剂对苯酚废水进行转化,转化过程中气体的流量、膜底面的形状,溶液的ｐＨ值均对苯酚的降解率有影响。实验证明,在稀的苯酚溶液中经过光催化氧化可使其降解为完全无害的ＣＯ２和Ｈ２Ｏ。     

固定化TiO2膜光催化降解苯酚

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2膜,并进行苯酚降解试验.结果表明,用溶胶-凝胶法制备TiO2膜的最佳条件为:试剂的体积配比V钛酸丁酯∶V无水乙醇:V蒸馏水:V浓盐酸=1∶4∶0.25∶0.25,涂层厚度5层,焙烧温度500℃,焙烧时间2h.在该条件下制备的TiO2膜具有较高的光催化活性.在30W紫外灯,苯酚的质量浓度为...     

一水硬铝石矿活化焙烧工艺研究

利用马弗炉对我国一水硬铝石矿进行了活化焙烧的实验研究,以降低拜耳法溶出的温度.研究了焙烧温度、焙烧时间等因素对铝土矿的溶出性能的影响,将活化焙烧矿的溶出性能与原矿的溶出性能进行了对比.利用SEM技术对活化焙烧矿的微观形貌进行表征.实验结果表明:合适的活化焙烧工艺条件为焙烧温度585℃,焙烧时间60 min.在此焙烧条件下,当达到最大溶出率时,焙烧矿的溶出温度较原矿下降了40℃.