气凝胶态可见光响应光催化剂的制备和性能研究

为改进纳米TiO₂光催化性能,采用水热法合成气凝胶态氧化石墨烯(graphene oxide, GO)/TiO₂复合光催化材料,并进行水热合成条件优化和催化剂结构分析。结果表明：以水为溶剂时,GO与TiO₂在120℃反应12 h可获得气凝胶态复合材料,其中,在28 W汞灯照射下GO与TiO₂质量比为1∶1的复合催化剂可在80 min内将10 mg/L的甲基橙溶液降解92.8%;在300 W氙灯(≥420 nm)照射下GO与TiO₂质量比为4∶3的复合催化剂可在3 h内将10 mg/L的甲基橙溶液降解86%,具有很高的可见光催化活性。研究表明：利用GO与TiO₂在一定条件下形成气凝胶态复合多孔材料,能够显著改进纳米TiO₂的光催化性能。     

响应面法优化TiO2NTs电极的制备

为了探索并确定光电催化剂对罗丹明B处理效果,体现TiO_2 NTs催化剂电极对印染废水处理方面的作用和价值,探讨响应面法优化制备TiO_2 NTs电极的最佳工艺条件,采用阳极氧化法进行TiO_2 NTs电极的制备.通过使用Design-Expert 8. 0. 6. 1软件进行设计分析,经响应面法分析和优化,进行实验后得出:当含水量40%、氧化时间为1. 75 h、氟化铵质量分数为0. 5%时,制得的TiO_2 NTs催化剂电极在紫外光下具有较高的光电催化活性.其在30 W紫外光源下,120 min对罗丹明B的降解率可达79. 02%.研究结果表明,光电催化降解方法操作简单易行,节能环保并且对有机废物具有降解的功能.     

TiO2-SiO2复合气凝胶的常压干燥制备及光催化降解含油污水活性

以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为原料,利用溶胶凝胶工艺制备出不同硅含量的TiO2-SiO2复合醇凝胶.结合老化液浸泡和小孔干燥工艺,在常压下干燥得到完整的TiO2-SiO2复合气凝胶块体.采用扫描电子显微镜、BET比表面积测试、X射线粉末衍射等测试手段对复合气凝胶的微观结构和物化性能进行了测试和表征.测试结果表明,复合气凝胶具有良好的性能,Ti和Si元素在气凝胶中分布均匀.随着SiO2含量的增加,复合气凝胶的密度逐渐变小,比表面积增大,孔隙率增加,转变为锐钛矿相的相变温度升高.经高温煅烧晶化处理,复合气凝胶转变为锐钛矿相结构.以乳化后的渤海原油水溶液作为含油污水模拟溶液,测试了复合气凝胶对含油污水的催化降解性能.污水降解结果显示复合气凝胶对渤海原油污水具有较好的催化降解活性.在SiO2摩尔分数低于30％时,随着硅含量的增加,复合气凝胶的光催化降解率升高;但当SiO2摩尔分数高于30％后,继续增加SiO2掺入量,反而造成复合气凝胶催化能力下降.对于SiO2摩尔分数为30％的复合气凝胶,获得了最佳的催化降解效果,90 min催化降解率达95％.     

TiO2光催化剂的制备过程与配方优化

研究以钛酸丁酯为前驱物制备TiO2溶胶的工艺过程，采用L16（4^4）正交试验法以溶胶胶凝时间及制得粒子对甲基橙溶液的光降解率为评价指标，系统地研究，分析了溶胶凝胶工艺参数中水加入量，醇加入量，CH3COOH加入量和水解温度对溶胶胶凝过程及制得粒子的光催化活性的影响，正交试验结果获得了最优配方，按最优配方制备的溶胶稳定性好，所制得的粒子光催化活性高。     

溶胶-凝胶法制备锐钛矿型TiO2光催化剂及其光催化性能研究

本文以钛酸四丁酯为前驱体,通过调节溶胶至不同的pH,采用溶胶-凝胶法合成了锐钛矿型TiO_2.通过X-射线粉末衍射仪(XRD)表征了其结构和组成,并在光照条件下,对所合成的典型的锐钛矿型TiO_2样品,进行了光催化降解甲基橙性能研究.研究结果表明,在pH=5.0条件下制备的锐钛矿型TiO_2光催化剂展示了较高的光催化性能.     

稀土元素掺杂对TiO2光催化性能的影响

采用溶胶凝胶法在釉面砖上制备了均匀的ＴｉＯ２光催化薄膜,并研究了稀土元素铈,镧,钇掺杂对ＴｉＯ２光催化性能的影响。对罗丹明Ｂ的光降解实验表明,适量的稀土元素掺杂均可显著改善ＴｉＯ２薄膜的光催化性能。     

可见光响应TiO2光催化剂的研究进展

TiO2是一种良好的光催化剂,具有稳定性好、光效率高和不产生二次污染等特点,但TiO2是宽带导体,只有在紫外光下才具有活性,从而限制了它的实际应用。综述了实现TiO2可见光催化的几种方法,包括金属掺杂、非金属掺杂和染料光敏化;指出其未来发展方向是寻找价廉的光敏物质或使污染物本身具有较好的光敏化性能。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/云母及光催化性能研究

文章以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了云母负载纳米TiO2光催化剂(TiO2/M),通过XRD、SEM、UV等手段对所制备的催化剂进行表征,并以甲基橙为模拟污染物检测其光催化活性;讨论了催化剂焙烧温度、光催化剂添加量及重复次数对光降解甲基橙活性的影响.结果表明,在焙烧温度为400～700℃时,纳米TiO2物相为...     

溶胶凝胶和超临界干燥法制备纳米TiO2粉体

以钛酸丁酯（Ti(OR)4)为原料,采用溶胶凝胶法及超临界流体干燥技术制备了纳米TiO2粉体。采用正交设计法研究了操作条件反应的影响,筛选出了最佳工艺条件。TEM检测表明,优化条件下制得的二氧化钛粉体粒径为11－12．3nm,且随热处理温度的升高粒径变化不大,但团聚加重。XRD结果表明,当热处理温度为500℃时晶粒为锐钛型;当煅烧温度为800℃时晶粒转化为金红石型。BET结果表明,二氧化钛气凝胶颗粒的比表面积可高达556m^2/g;但随煅烧温度的升高,比表面积下降迅速;在500℃时,比表面积只有94．6m^2/g。     

溶胶凝胶水热法制备TiO2及光催化降解罗丹明B

以EO20PO70EO20(P123)为模板剂,采用溶胶-凝胶-水热法,制备介孔TiO2纳米粉体.利用红外、X射线衍射、紫外漫反射、氮气吸附脱附等手段对样品进行了测试.研究了体系的pH值对材料的晶型的影响,并以染料罗丹明B(RhB)作为模型污染物,考察粉体的光催化能力.结果表明,在酸性条件下可获得粒径为12.7 nm,平均孔径为17.8 nm,孔径分布较宽(5～35 nm),比表面积为68 m2/g的纯锐钛矿型介孔TiO2纳米粉体;而碱性条件下,可获得锐钛矿相和板钛矿相混晶介孔二氧化钛粉体;并且酸性条件下制备的粉体光催化效果较好.     

La-CdS/TiO2光催化剂的制备及表征

 采用金属掺杂和半导体复合两种方法结合制备La3+掺杂、CdS复合TiO2光催化剂。通过SEM、XRD和UV-DRS等对样品形貌、结构及光吸收性能进行了表征,并以甲基橙溶液为目标降解物考察了改性TiO2的光催化性能。结果表明,La-CdS/TiO2光催化剂在可见光区的吸收能力显著提高,光吸收发生明显红移,吸收边波长为452 nm;La3+掺杂降低了光生电子-空穴对的复合率,CdS复合扩展了光谱响应范围,光催化活性明显提高,光照15 min后,La-CdS/TiO2对甲基橙的降解率高达99%。     

纳米TiO2光降解触媒丝的制备

以草酸氧钛酸为前驱物,采用"浸渍-提拉法"在玻璃纤维丝基体上生成纳米TiO2前驱物薄膜,经过热分解得到纳米TiO2光降解触媒丝.XRD分析表明触媒丝表面薄膜为锐钛矿型TiO2, SEM形貌分析表明有部分小颗粒TiO2团聚在薄膜表面,颗粒粒度≤100 nm.该纳米TiO2光降解触媒丝能够在1 h内使罗丹明B在紫外光作用下降解66.67%～72.22%.     

溶胶—凝胶法制备α—TiO2气凝胶

以无机盐TiCl4为前躯体，采用容胶—凝胶法结合超临界干燥技术制各超细TiO2气凝胶，并采用XRD和TEM技术进行表征。结果表明，采用该法，可制得流动性好的白色球形α—TiO2气凝胶颗粒，其平均粒径约为20nm。     

响应面法优化壳聚糖/TiO2杂化膜的制备及其表征

利用响应面法对溶胶-凝胶法制备的壳聚糖/TiO2杂化膜强度的反应参数进行优化,并利用FT-IR、XRD和SEM等方法对膜材料进行表征.在单因素实验的基础上,采用全因子试验法对壳聚糖的量、乙酸的量、钛酸四丁酯和正丁醇混合液的量三因素进行研究.通过对二次项回归方程求解得出三种因素的最佳配比分别是壳聚糖为0.27 g、冰乙酸为11.6 mL、混合液的量为0.54 mL,试验结果表明此条件下杂化膜的强度预测值为1 731 cN,与实验值接近.FT-IR图谱表明杂化膜有新键的产生,改变了原有的结构;XRD分析说明TiO2在杂化膜中为无定型态;SEM图表明杂化膜中有机相和无机相具有良好的相容性.     

玻璃纤维网上TiO2薄膜光催化剂制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法和自制膜提拉装置制备了TiO2薄膜光催化剂。以结晶紫为模型反应物，通过自行设计的光催化反应器对制备的TiO2薄膜光催化剂性能进行了评价，研究了提拉次数、焙烧温度、溶液pH值以及H2O2投加量对光催化活性的影响。实验结果表明，经500℃焙烧120min、拉膜3次的TiO2薄膜光催化剂具有最佳的光催化活性，在pH7．0～8．0、适量H2O2存在下可获得最佳降解效果。     

WO3掺杂TiO2纳米光催化剂的制备及光催化性能研究

以TiCl4为钛前驱体,氨水为沉淀剂,钨酸钠为掺杂体给体,采用化学沉淀法,制备了纯的与WO3掺杂的TiO2纳米光催化剂.用XRD、FTIR等方法对其进行表征.以20 W紫外灯为光源,苯酚的光催化降解为模型反应,考察了煅烧温度与WO3掺杂量对TiO2光催化性能的影响.结果表明:WO3的掺杂细化了晶粒.纯TiO2经450 ℃煅烧后,光催化性能最佳,WO3-TiO2光催化剂比纯TiO2具有更好光催化性能,掺入WO3摩尔分数为1%时,WO3-TiO2光催化性能最佳.     

正丁胺对TiO／SiO2气凝胶光催化活性的影响

用溶胶－凝胶法、超临界干燥技术合成了不同组成的ＴｉＯ２／ＳｉＯ２气凝胶材料,通过模板剂正丁胺调变其孔结构和孔分布,利用Ｎ２吸附法、Ｘ－射线衍射法和激光拉曼光谱表征了气凝胶的比表面积、孔分布、晶相结构以及ＴｉＯ２的分散状态,用流动法考察了在ＴｉＯ２／ＳｉＯ２气凝胶上ＣＯ光催化氧化反应的活性,并讨论了结构调变对提高催化活性的影响。     

TiOSO4热水解法制备超细TiO2颗粒光催化剂

采用廉价的TiOSO4为原料，通过热水解反应制备超细TiO2颗粒光催化剂，探讨了不同制备条件对光催化性能的影响，并采用XRD，TEM，BET，TG－DTG－DTA对催化剂进行表征，初步说明TiO2光催化活性与其晶型，粒径大小，比表面等微结构的关系。结果表明，经160℃热处理制备的TiO2粉末是球形和多孔型结构，比表面积约为170m^2/g，只有锐钛型单一晶相为无定型组成，颗粒平均粒径为20nm，其光催化活性与商业化Degussa P25 TiO2超细颗粒相近。     

球磨法制备TiO2复合型光催化剂的研究

采用球磨法制备三种复合型光催化剂TiN/TiO2、Si/TiN/TiO2和Ge/TiN/TiO2。分别研究了其光催化活性、最佳球磨时间和TiN、Si、Ge的最佳掺杂比。实验结果表明,球磨法制备的复合型光催化剂的活性较好。