TiO2修饰微流控芯片反应器的研制及应用

研究了微流控芯片中纳米TiO2薄膜的制备方法.采用粉末溶胶法在通道中涂覆多孔纳米TiO2涂层,获得催化活性高、稳定性好的光催化微反应器.以UV-LED为光源.在光催化微反应器中进行富里酸的光催化降解条件试验和苯甲醛与乙醇的光催化有机反应,优化了反应条件.在光照强度为120 mW/cm2,流速100μL/h,H2 O2质量分数2％,富里酸初始pH值为1,光反应时间仅为192 s的条件下,水样中2.5 g/L富里酸降解率可达90％.在该微反应器中进行苯甲醛与乙醇的光催化反应,反应时间为96 s,光强为0.8 mW/cm2时,苯甲醇和氢化苯偶姻的最大产率分别为8.5％和65.2％.     

TiO2修饰微流控芯片反应器的研制及应用

研究了微流控芯片中纳米TiO2薄膜的制备方法.采用粉末溶胶法在通道中涂覆多孔纳米TiO2涂层,获得催化活性高、稳定性好的光催化微反应器.以UV-LED为光源,在光催化微反应器中进行富里酸的光催化降解条件试验和苯甲醛与乙醇的光催化有机反应,优化了反应条件.在光照强度为120 mW/cm2,流速100μL/h,H2O2质量分数2%,富里酸初始pH值为1,光反应时间仅为192s的条件下,水样中2.5g/L富里酸降解率可达90%.在该微反应器中进行苯甲醛与乙醇的光催化反应,反应时间为96s,光强为0.8mW/cm2时,苯甲醇和氢化苯偶姻的最大产率分别为8.5%和65.2%.     

光子晶体光催化剂修饰的微反应器制备及其光催化性能研究

采用聚苯乙烯(polystyrene, PS)微球为光子晶体模板,用溶胶-凝胶法在微流控芯片通道中制备TiO₂反蛋白石.在PS蛋白石模板中填充TiO₂溶胶,在500℃下煅烧8 h去除PS模板,得到具有较高光催化性能的TiO₂反蛋白石催化剂.通过考察罗丹明B(RhB)溶液在TiO₂反蛋白石修饰的微反应器中的光催化降解率,分析微反应器的光催化性能.5 mg/L RhB在流速50μL/h、光催化反应时间7 min、光辐照度100 mW/cm²时,降解率达到100%.     

Ce掺杂TiO_2纳米薄膜的制备及其光催化性能研究

用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了纯的和掺杂Ce(1%、2%、5%)的TiO2纳米薄膜。用X射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见分光光度计对薄膜的结构、形貌和光学性能进行了表征。通过紫外光下降解亚甲基蓝的实验,考察了Ce掺杂对TiO2纳米薄膜光催化性能的影响。结果表明,掺杂适量的Ce能有效提高TiO2纳米薄膜的光催化活性,当Ce的掺杂量为2%时,TiO2纳米薄膜的光催化活性最佳。     

纳米Ti02／玻璃薄膜光催化降解亚甲基蓝的研究

用溶胶—凝胶法在玻璃表面制备了均匀透明的纳米TiO2薄膜．采用高压汞灯为光源，敞口固定床反应器对水中染料亚甲基蓝进行了光催化氧化实验．实验结果表明：随着涂膜次数的增加，薄膜TiO2负载量增加，锐钛矿晶相粒径增大．TiO2薄膜对亚甲基蓝氧化降解具有较高的光催化活性，降解反应符合一级速率方程．对亚甲基蓝的暗态吸附及光催化降解机理作了初步探讨。     

TiO2光催化杀菌机理及应用研究进展

光照TiO2表面产生强氧化性的活性氧基团,通过直接或间接的方式与细菌细胞结合,对环境微生物具有抑制或杀灭作用.与传统有机、无机抗菌剂相比,TiO2光催化杀菌具有持久、耐热、安全、不易产生耐药性、杀菌彻底等优点.另外,理论上光催化剂TiO2不消耗,可重复使用.主要介绍TiO2光催化剂的杀菌机理,及其在陶瓷、涂料、塑料、织物、水处理等领域的应用.并对TiO2抗菌材料的发展进行了展望.     

纳米TiO2光催化氧化甘氨酸及其氧化机理的研究

研究了纳米TiO2对甘氨酸的光催化氧化性能及其氧化机理．结果表明,在实验浓度范围内,甘氨酸的光催化氧化符合准一级动力学反应．纳米TiO2的用量和溶液pH值都影响光催化反应．外加无机氧化物,能有效地捕获光致电子,增加溶液中羟基自由基的浓度,提高甘氨酸的光催化氧化能力．     

半导体光催化氧化的研究

介绍了半导体光催化氧化的机理，综述了有关催化剂的改性技术以及光催化技术与其他水处理方法的组合运用，并提出了今后的研究方向。     

半导体光催化氧化技术的研究进展

作为一种高级氧化工艺，半导体光催化氧化技术能有效降解多种对环境有害的污染物，使污染物矿化为CO2、H2O及其他无机小分子物质．在诸多半导体光催化剂中，TiO2由于无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好、成本低，成为最常用、也是最具潜力的一种光催化剂．阐述了TiO2光催化氧化的反应机理，介绍了决定TiO2光催化性能的因素及提高其活性的方法，总结了光催化反应器的发展及影响光催化反应效率的因素，并展望了半导体光催化氧化技术的前景，指出了今后的研究方向．     

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。     

多孔纳米TiO2薄膜的制备及其光催化脱除NO的研究

采用溶胶凝胶法制备了纳米TiO2多孔薄膜.通过XRD对薄膜进行了物相分析,利用自制的反应器讨论了聚乙二醇(PEG)的相对分子质量和添加量、温度、镀膜次数对TiO2薄膜光催化氧化NO活性的影响,并考察了再生过程对TiO2薄膜光催化活性的影响.研究结果表明:相对分子质量为1 000的PEG是制备多孔TiO2薄膜合适的造孔剂,其最佳添加量w(PEG)为0.5%;制膜的最佳温度在450℃左右;最佳镀膜次数为16次;NaOH溶液相对蒸馏水可更好地使薄膜再生,再生后可使薄膜的光催化活性更稳定.     

基于撞击流微反应器连续制备纳米ZnO及其光催化性能研究

以Zn（NO3）2、Na2CO3为原材料,采用自制撞击流微反应器连续制备出纳米ZnO,系统研究了反应温度、反应物浓度、进料速率等工艺条件对所制备纳米ZnO光催化性能的影响,采用SEM、XRD等测试手段对制备产物的物相及微观形貌进行了表征.结果表明,采用撞击流微器可实现纳米ZnO的连续高效制备,其光催化性能随着反应温度和进料速率的增大而升高,随着反应物浓度的增大先提高后降低.当反应温度为80℃,反应物浓度为0.3 mol·L-1,Na2 CO3溶液的进料速率为350 mL·min-1、Zn（NO3）2溶液的进料速率为291 mL· min-1时,可制得平均粒径为20.1 nm,粒径分布较均匀的纳米ZnO.以其为光催化剂,在100 W高压汞灯照射下降解甲基橙（MO） 40 min,其降解率可达到93.9％,表现出良好的光催化性能.     

掺杂纳米TiO2与二嗪磷的复合及其光降解性初探

通过几种掺杂纳米TiO2对甲基橙光降解性的初筛,选取紫外光降解活性最高的TiO2／Ag与二嗪磷复合,并对复合形成的二嗪磷纳米制剂做了光降解性实验。结果表明,纳米TiO2／Ag具有明显的光催化活性,它的加入能明显提高二嗪磷的光催化降解速率。     

阴极电沉积TiO2薄膜的工艺及性能

使用TiCl4的前驱体溶液,采用阴极电沉积法在301不锈钢表面制备TiO2薄膜,并研究了电化学沉积过程的机理和工艺条件.应用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等技术对TiO2沉积层的组成和结构进行了表征.用Tafel曲线评估了TiO2薄膜在模拟海水溶液中的电化学腐蚀行为,并以甲基橙为目标降解物研究了TiO2薄膜的光催化性能.     

涂覆纳米TiO_2薄膜的自洁玻璃研究

采用溶胶-凝胶法,并用浸渍提拉技术制备了涂覆纳米TiO2薄膜的自洁玻璃.通过热分析讨论了凝胶的转变过程.对比了自沽玻璃的亲水性.研究了该样品的光催化性能.研究表明,干凝胶的最佳热处理制度为升温速度为12℃/h,450℃时保温1h;镀膜6次的试样具有最好的光催化能力;样品在日光照射下也具有良好的亲水性和一定的自洁性能,但是,在可见光(不含紫外线)的照射下,没有体现出明显的亲水性和自洁性能.     

Sol-gel法制备纳米二氧化钛及其光活性能的研究

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备出二氧化钛,并采用紫外可见光谱对其进行表征。研究了其对有机染料曙红光催化降解情况。结果表明在650℃下煅烧的二氧化钛光催化效果最好。并且讨论了助催化剂（H2O2）,溶液的pH值及光照时间对其光催化性质的影响。     

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.     

Ag/TiO2有序多孔复合薄膜的合成及其可见光光催化活性

以自组装SiO2胶体晶体为模板,采用TiCh溶胶凝胶浸渍提拉法制备了TiO2有序多孔薄膜(TIO),然后利用AgNO3液相渗透法将Ag纳米颗粒沉积在TIO上,成功制备了Ag/TiO2有序多孔复合薄膜(ATIO).通过Raman,FESEM,TEM,XPS和Uv-vis等分析手段对复合薄膜进行了表征,结果表明:Ag纳米颗粒的平均尺寸约为10 nm,而且与TiO2晶粒之间有强的相互作用.以亚甲基蓝(MB)水溶液为目标降解物,针对不同Ag/Ti相对原子浓度比的样品,考察了其低功率可见光光催化活性及循环使用性,并与Ag/TiO2无序复合薄膜(ATF)作了对比.研究发现,AgNO3前驱体溶液浓度为10 mmol/L的ATIO样品具有最高的可见光光催化活性,其光降解率是具有相同AgNOa前驱体溶液浓度ATF的3.19倍,显著增强的光催化活性来源于Ag纳米颗粒和TIO有序多孔结构的协同效应.循环降解实验证明样品具有稳定的光催化活性.     

La掺杂TiO2光催化材料制备工艺优化与催化性能

采用溶胶凝胶法制备La掺杂改性纳米TiO_2光催化材料,利用X射线衍射仪与jade软件分析材料的晶相结构与晶格参数,采用三因素正交试验法探索La掺量、热处理温度、热处理时间对材料的光催化性能的影响;并利用SEM对最佳制备工艺条件下的材料进行微观表征。结果表明,在La摩尔掺量为0.5%、热处理温度为550℃、热处理时间为2 h条件下,材料的晶粒大小和畸变程度达到最佳平衡状态;对NO气体的光降解率达到70.26%。La掺杂改性后,材料粒径更加均匀,多分布在18~20 nm区间。