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TiO2纳米颗粒薄膜光催化降解苯酚的研究 总被引:3,自引:0,他引:3
TiO2是光催化降解苯酚及其衍生物的较为理想的催化剂.纳米颗粒薄膜与粉末相比具有可重复使用、易回收等优点,因而具有更广泛的应用前景.为此,我们制备了一系列TiO2纳米颗粒膜,考查了其对苯酚的光催化降解活性,探讨了薄膜的表面性质与催化活性之间的关系.膜催化剂制备流程如下:采用溶胶凝胶法[1]在玻璃载片上拉制薄膜,室温干燥后,450℃烧结30min,即得TiO2纳米颗粒双面薄膜.改变所用水和盐酸的配比,制得1#~6#个样品.X射线衍射结果表明,TiO2颗粒尺寸为50~60nm.苯酚降解反应在圆柱形Pyrex玻璃反应器(60mL)内进行.以4… 相似文献
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目前针对TiO2和BiVO4的改性方法有很多,但是构建异质结是最为简单的一种优化措施之一. BiVO4/TiO2由于二者可以相互修饰,并且具有低成本、无毒、稳定的优点,被广泛应用于光催化领域.构建理想的BiVO4/TiO2异质结可以进一步推动复合材料在光催化领域的发展.本文首先从化学溶液法和物理沉积法出发阐述了常用的制备方法,主要包括水热法、溶胶凝胶法、原子沉积法、磁控溅射沉积以及脉冲激光沉积;基于此,介绍了BiVO4/TiO2在光催化降解、光催化分解水以及光催化还原CO2中的应用及相关机理;然后,从质量分数比、晶面工程、形貌调控、助催化剂、元素掺杂等方面介绍了优化BiVO4/TiO2光催化性能的方法.通过对过去的相关研究进行整理与分析,旨在为BiVO4/TiO2这一类宽窄带隙半导体构成的复合光催化材料提... 相似文献
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半导体纳晶多孔TiO2薄膜的特性研究 总被引:2,自引:1,他引:1
半导体纳米超微粒作为不同于本体材料的一类新型材料,在化学、物理及材料等领域中研究十分活跃。由于颗粒尺寸减小出现能带量子化和表面迅速增大引起的表面效应等,进一步导致了光化学和光物理不寻常的行为,这充分显示了它在光电功能材料方面广泛应用前景。半导体纳米超微粒常在胶体溶液中制备,但在胶体溶液相中形成的纳米超微粒往往因其稳定性差和不易形成固体材料的局限,使其实际应用受到了一定的影响。近来有人提出研究半导体纳米超微粒(纳晶)薄膜,这种固体薄膜具有半导体纳米超微粒的一些光化学、光物理特性,而且结构性能稳定。因此,半导体纳晶薄膜成为当前新型光电功能材料发展研究中的一个新的方向。本文报道了半导体纳晶TiO_2薄膜的制备、形成及其性能。 相似文献
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TiO2(锐钛矿)纳米晶体薄膜的制备 总被引:9,自引:0,他引:9
二氧化钛是一种应用广泛、价格便宜的材料,通常所用TiO_2颗粒都在微米量级以上,且杂质较多,常用于涂料、研磨剂、甚至牙膏、化妆品等。由于它具有半导体特性,所以用途更加广泛,利用它制成的氧敏、湿敏传感器,目前已得到广泛应用.TiO_2还是一种很好的催化剂,可以通过它的光辅助催化作用破坏各种有机染料,对解决日益严重的有机染料污染提供有效的处理方法。早在70年代,自从Fujishima和Honda利用它来进行光电解水以来,其在光电化学电池方面的应用也倍受人们的关注。近年来,随着纳米材料科学的迅速发展,人们发现纳米TiO_2在光辅催化降解方面的作用更加明显,特别是1991年Gratzel所领导的研究小组,把纳米晶体TiO_2多孔膜,应用于光电化学太阳能电池上取得了突破性进展,目前,他们又把TiO_2多孔膜作为一个电极,应用于锂蓄电池中,制成Li/LiCF_3SO_3+PC/TiO_2蓄电池,获得成功。 相似文献
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NiO/TiO2纳米纤维的制备、表征及光催化性能 总被引:4,自引:0,他引:4
采用静电纺丝和程序升温焙烧的方法制备了NiO/TiO2纳米复合光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等测试技术对样品的结构与性能进行了表征, 并研究了该催化剂在可见光下对有机染料罗丹明B催化降解反应的活性. 结果表明, 合成的NiO/TiO2复合纳米材料尺寸均匀, 该催化剂相对于纯的TiO2具有更强的紫外光吸收性能, 煅烧温度为600℃时, NiO/TiO2的光催化活性最高. 而且, 该催化剂也可被循环使用, 这使得该复合光催化剂具有广阔的应用前景. 相似文献
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采用溶胶.凝胶法于不同温度下制备出了不同厚度、均匀透明、机械性能和光电特性稳定的TiO2多孔纳米薄膜.光电测试结果表明,焙烧温度和膜厚能够显著影响薄膜电极的光电特性.450℃焙烧制得的电极由结晶度高、光电活性相对较强的锐钛矿相构成,其光电流最大.低于此温度,薄膜结晶度较差,膜内缺陷较多,不利于光生载流子的传输;而高于此温度,薄膜因发生由锐钛矿到金红石的相变,使得光电活性相对较弱的金红石含量不断增大,从而降低了光电流.膜厚的增加有利于提高紫外光的吸收强度从而提高电极的光电活性,但过厚的膜厚将加大光生电子.空穴对的复合几率,引起电极光电活性的降低.另外,薄膜电极的紫外光电流响应灵敏度和光生电流稳定性与电极电位有关.电位为0.4V时,光电流趋于饱和,其强度为30.8μA,光电响应时间约1s,基本具备了在紫外光传感器方面应用的性能. 相似文献
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通过水热合成法与电纺丝技术结合制备聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/二氧化钛(TiO2)纳米杂化纤维, 经过温和条件下水热处理, 在纳米杂化纤维中原位生长纳米TiO2粒子. TiO2表面的羟基和PET分子链上的酯羰基通过氢键相互作用, 起到固定纳米TiO2 粒子的作用, 避免了光催化过程中TiO2粒子的脱落, 纳米纤维的多孔结构和高的表面积能够有效吸附有机物质, 使得PET/TiO2纳米杂化纤维具有良好的光催化活性. 同时, 在循环使用中保持很高的光催化活性, 对于实际应用具有重要的意义. 相似文献
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采用阳极氧化法制备新型高强度的TiO2纳米管薄膜,通过对纳米管底部进行HF气体腐蚀获得了两端通透的TiO2纳米管阵列薄膜.利用混合种植方法于两端通透的纳米管阵列表面种植了猪肾小管上皮细胞(LLC-PK1)和血管内皮细胞(ECV304),成功制备了具有生理功能的TiO2纳米管生物膜材料.运用血浆复钙化法对比研究了载玻片、纯金属钛片、未种植细胞TiO2纳米管和种植细胞TiO2纳米管的血液相容性,并采用自制的装置检测了该生物膜对钠钾离子的重吸收功能.结果表明,种植细胞的纳米管阵列薄膜的血液相容性要远远好于其他对照组,且该生物膜具有很好的重吸收功能,证实所制备的TiO2纳米管阵列生物膜具有良好的生理功能,是用于生物透析较为理想的候选材料. 相似文献
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以商用二氧化钛(P25)为原料, 无水乙醇和蒸馏水为分散剂, 并加入少量的异丙氧醇钛(TTIP)制备二氧化钛浆体. 水热前, 延长浆体搅拌时间对抑制薄膜的开裂有一定作用, 实验发现搅拌48 h较为合适. 少量的TTIP加入后, TiO2颗粒之间的化学连接性以及TiO2薄膜与基底的黏结性明显增强. 研究发现紫外处理TiO2薄膜时间为2 h时效果最佳, 不仅去除了其中的有机物, 而且由此引起的轻微加热对去除薄膜中的少量水分也起了关键作用. 经过TEM, XRD, SEM和电池性能的测试及表征, 结果显示: TTIP水解生成的是锐钛矿型的TiO2, 当加入TTIP的摩尔百分含量为6%时, 电池性能较好. 在100 mW cm-2(AM 1.5)模拟太阳光辐照下, 该电池的光电转换效率达到3.84%, 开路电压、短路电流和填充因子分别为0.769 V, 7.20 mA cm-2和0.686. 相似文献
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以正辛胺(n-octylamine,OA)为模板通过溶胶-沉淀法制备了TiO2@SiO2.以TiO2@SiO2为载体负载磺基锰酞菁(manganese phthalocyanine tetrasulfonic acid,MnPcS),制备了MnPcS-TiO2@SiO2复合体光催化剂.通过X射线衍射(XRD)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)对催化剂进行了表征.在可见光(λ420nm)照射下,以催化剂对有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的催化降解和对无色小分子邻苯二胺(o-phenylenediamine,OPDA)的催化氧化为探针反应,探讨了MnPcS-TiO2@SiO2的光催化降解特性.通过对RhB降解过程中总有机碳(CODCr)的跟踪测定,评价了光催化对有机污染物的深度氧化(矿化)效果;以顺磁共振(ESR)测定RhB降解过程中氧化物种的变化,研究了光催化反应机理.结果表明,在实验条件下,MnPcS-TiO2@SiO2复合体光催化剂对RhB具有较好的光催化降解效果,可见光照240min能使RhB完全褪色,光照24h后RhB的CODCr去除率达到64.02%.ESR结果表明,降解过程主要涉及羟基自由基(·OH)和超氧自由基(O2-·)的氧化机理. 相似文献
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可见光诱导TiO2光催化的研究进展 总被引:31,自引:1,他引:31
TiO2具有稳定性好、光效率高和不产生二次污染等特点, 被认为是最有应用前景的光催化剂. 通过金属及非金属掺杂改性的方法可以将只能UV光激发的TiO2光催化反应红移到可见光区域进行, 也可以利用表面络合或染料敏化的途径实现可见光光催化反应. 本文介绍了国内外在可见光TiO2光催化研究方面的最新进展. 相似文献