壳聚糖模板水浴晶化法制备高催化活性纳米TiO2

以壳聚糖Chitosan（β-1,4-聚-葡萄糖胺）为模板剂,用溶胶-凝胶70℃水浴条件下制备纳米TiO2粉体．采用透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）、傅立叶红外光谱（FT—IR）以及紫外．可见光谱（UV—vis）等手段对产物进行了分析和表征．结果表明：加入壳聚糖后,所得纳米TiO2产物由锐钛矿相构成,粒子分散性较好．光催化实验结果表明,所得产物在日光下对有机染料罗丹明B有较好的催化降解作用．     

含Se纳米TiO_2复合物的制备及其光催化性质

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了含Se纳米TiO2复合物.分别用TEM、XRD、XPS、UV-Vis、IR、PL等对所得产物进行了一系列表征,结果表明,该复合物具有锐钛矿相结构,其粒径约为20 nm.日光下降解亚甲基蓝(MB)的实验结果表明,Se的掺入大大提高了TiO2的光催化活性.     

染料的合成、表征及其光热性能

用3,4,9,10-苝四羧酸二酐(PTCDA)、喹啉、无水醋酸锌和4-氨基吡啶(AP)合成了N,N′-二(4-吡啶基)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(DPPBI),用元素分析、核磁共振(1H NMR和13C NMR)、红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)进行了结构表征.用热重分析仪对产物进行了热重分析,结果表明:该化合物5%的热失重温度为480℃左右,具有优异的热稳定性能.用分子荧光光度计对产物进行了荧光光谱分析,在丙酮中的最大荧光发射强度位于524.5nm.以产物(DPPBI)为敏化剂敏化TiO2制备了DPPBI/TiO2粉末,用紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对DPPBI/TiO2进行了光吸收性能研究,结果表明,DPPBI/TiO2在400~640nm范围内有一较强吸收带,光谱响应范围拓宽到了可见光区.     

光谱法研究敏化的TiO2纳米粒子光催化降解罗丹明B的途径

采用sol-gel法制备了纳米氧化钛(TiO2),并用邻苯二甲酸(o-PTA)对TiO2进行敏化修饰,得到了邻苯二甲酸敏化纳米氧化钛(o-PTA/TiO2)催化剂.用傅里叶变化红外光谱(FT-IR)对其进行表征,发现邻苯二甲酸已经成功连接到TiO2的表面,并对其光催化性能进行了研究.以罗丹明B(RhB)为催化降解目标物,采用紫外/可见光谱(UV-Vis)法和荧光光谱(FL)法对催化降解RhB的产物进行研究,结果显示,在可见光下TiO2催化降解RhB时,是直接矿化RhB;同条件下o-PTA/TiO2催化降解RhB时,是分步降解.对两种光催化路径的探究,可以为光催化降解以RhB为代表的一系列染料提供理论基础.研究表明,无论采用紫外/可见光谱法还是采用荧光光谱法对RhB的降解产物进行表征,都可以得到一致的结果,方法简便易操作.     

α-MnO2对ZnO和TiO2光催化降解萘酚蓝黑活性的影响

以萘酚蓝黑为模型污染物,采用光催化降解动力学实验研究了α-MnO2颗粒物对亚微米级商品TiO2(C),ZnO(C)和自制纳米级TiO2(N),ZnO(N)光催化活性的影响,并通过紫外-可见漫反射光谱和荧光光致发光光谱对光催化剂进行了表征.结果表明,α-MnO2能导致2种TiO2严重失活,而对2种ZnO的光催化活性影响很小.     

EDTA对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响

以TiCl4为原料、EDTA为添加剂,利用低温陈化法制备了纳米二氧化钛.分别利用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见光谱对产物进行了表征.以甲基橙为模拟污染物测定了产物的光催化性能.实验结果表明:掺杂EDTA有利于锐钛型TiO2的生成,混合晶型TiO2的光催化性能优于纯锐钛矿相.     

TiO2-MWCNT复合材料的合成与结构表征

以金属钛粉为钛源、多壁碳纳米管为反应性模板碳源,采用熔盐法在KCl-LiC体系中合成TiC-MWCNT复合材料,并通过混合空气氧化制备TiO2-MWCNT复合材料.采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见漫反射光谱和扫描电镜对上述产物的晶相结构、光谱特征和表面微观结构进行分析.结果表明,TiC-MWCNTs经过控制氧化后,仍然保持MWCNTs的基本管状形貌,TiC颗粒氧化生成TiO2并均匀地涂覆在多壁碳纳米管表面;TiO2-MWCNT复合材料中TiO2以锐钛矿相存在,平均晶粒尺寸约为13 nm,该复合材料在紫外光和可见光区域都具有良好的光吸收性能.     

TiO_2纳米管对Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的吸附和光催化还原作用研究

以纳米TiO2为原料,采用水热合成法制备TiO2纳米管.FT-IR表征表明含有较为丰富的羟基;XRD表征表明TiO2纳米管主要为锐钛矿相,有少量的金红石相;BET比表面积为96.5m2.g-1.TiO2纳米管吸附Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的结果表明,吸附符合朗格缪尔吸附等温线模型,Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的qmon分别为2.41×10-5、13.3×10-5 mol.g-1,K分别为3.95×103、6.35×103 L.mol-1.在300W的紫外灯照射下进行光催化实验,结果表明反应近似符合一级模型,反应级数与金属离子在TiO2纳米管表面的吸附平衡常数相关;TiO2纳米管对Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)具有较高的光催化活性.     

2-羟基苯甲酸原位表面改性纳米TiO2的研究

采用四丁氧基钛(tetrabutyl titanate, TBT)水解制备纳米TiO2并采用2-羟基苯甲酸(2-hydroxybenzoic acid,2-HBA)对其进行了原位有机表面改性.采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、热分析(TGA)和透射电镜(TEM)等对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征,证明了2-HBA是以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面,形成了有机修饰层.紫外-可见透光光谱和分散性实验结果表明:表面改性纳米TiO2在有机溶剂乙醇和氯仿中分散性较好,在液体石蜡中分散性较差.初步实验结果发现改性后纳米TiO2能更均匀稳定地分散于一种光信息储存膜材料中(聚乙烯醇/聚丙烯酰胺,PVA/PAM),且能显著提高膜的强度和信息储存能力.     

焙烧温度对高铁提钒尾渣煤基直接还原效果的影响

利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段考察了焙烧温度对提钒尾渣煤基直接还原效果的影响,并利用磨矿-磁选方法对焙烧产物进行了金属铁的分离实验.结果表明:最有利于金属铁析出、兼并、长大以及金属铁和渣相单体解离的焙烧温度是1200℃,在此温度下,提钒尾渣中的Fe2O3基本还原成了金属铁,Fe2TiO5基本转变成了金属铁和TiO2.铁质量分数36.54%、TiO2质量分数9.28%的提钒尾渣,经1200℃焙烧所得产物经过二段磨矿-二段磁选可获得铁质量分数90.90%、TiO2质量分数0.56%的金属铁粉.     

钕离子掺杂对TiO_2相组成和光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制备掺杂钕离子的TiO_2纳米粒子,并研究钕离子掺杂对TiO_2相结构和光催化活性的影响。结果表明:掺杂钕离子能抑制锐钛矿相向金红石相转变,并能抑制TiO_2晶粒长大;掺杂钕离子能提高TiO_2的光催化活性,掺杂量为0.069％时,光催化活性最高。     

非水相一步合成TiO2纳米晶及其光催化性能

利用正丁醇与TiCl4反应,在非水溶剂和无表面活性剂的条件下,通过改变反应物TiCl4与丁醇的摩尔比制备了纯锐钛矿TiO2纳米粒子和金红石TiO2纳米棒.利用X射线衍射分析、拉曼光谱分析、透射电镜和比表面积测定等测试分析手段对样品进行了表征,并以罗丹明B的脱色降解为模式反应,考察了样品的光催化性能.结果表明:所制备的纳米级TiO2比表面积大、晶粒尺寸小、结晶性完好,具有比商用P25更好的光催化活性.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO_2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2（P25）,且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

V~(5 )、Ho~(3 )共掺杂TiO_2光降解甲基橙(英文)

采用溶胶-凝胶法制备了不掺、单掺和共掺杂纳米TiO2,对样品进行了XRD和UV-Vis吸收光谱分析,并以甲基橙的光脱色反应考察了样品的光催化性能。结果发现V5 拓宽了TiO2光谱响应范围,提高了光的利用率,产生更多的电子-空穴对;Ho3 的掺杂抑制了TiO2粒径的长大,引起了晶格的畸变和膨胀,延缓了光生载流子的复合;V5 、Ho3 共掺杂时,由于两种掺杂物的共同作用,可进一步提高TiO2的光催化性能。     

锐钛矿相纳米TiO_2的拉曼光谱表征及光催化活性的研究

为了研究锐钛矿型纳米TiO2光催化活性,本文以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶—凝胶法制备了纯锐钛矿型TiO2纳米粉体及不同金属离子掺杂的锐钛矿型TiO2纳米粉体,采用XRD、Raman光谱对纳米TiO2进行了表征,考察了不同金属离子掺杂对TiO2光催化降解甲基橙活性的影响。结果表明:不同离子掺杂后的TiO2与纯TiO2相比,拉曼谱峰强度降低,平均粒径变小,光催化活性提高。     

ZnO纳米颗粒沉积增强TiO_2纳米管光催化活性

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,用光化学沉积法、将纳米管浸没在硝酸锌(Zn(NO3)2)溶液中,在纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒.对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征.结果显示,TiO2纳米管为锐钛矿相,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构.用甲基橙在紫外光辐照下的降解速率来评价ZnO/TiO2纳米管的催化活性.结果表明,Zn(NO3)2浓度为10-4 mol.L-1时制备的ZnO/TiO2纳米管,其降解甲基橙的活性最高,效率提高40.7%.     

硬脂酸修饰铁掺杂TiO2纳米微粒制备及光催化性能

采用微乳法制备了铁掺杂TiO2和硬脂酸修饰铁掺杂TiO2纳米微粒,利用红外光谱、XRD等对结构进行表征.以0#柴油为含油模拟废水,对硬脂酸修饰铁掺杂TiO2的制备条件及光催化降解性能进行研究.结果表明,铁掺杂TiO2的光催化活性大于纯TiO2,铁最佳掺杂量为质量分数0.4％.硬脂酸修饰铁掺杂TiO2纳米微粒最佳修饰条件为,在超声波下温度30℃,时间40 min,硬脂酸与铁掺杂TiO2的质量分数6％.硬脂酸修饰铁掺杂TiO2纳米微粒催化降解含油废水效果最佳.     

利用铁酸镍控制二氧化钛结构相变提高其光催化性能研究

分别采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备铁酸镍和二氧化钛纳米粉体,探讨了铁酸镍纳米掺杂对二氧化钛"锐钛矿"→"金红石"的晶体结构转变及其光催化活性的影响.结果表明,铁酸镍的掺杂可抑制二氧化钛由"锐钛矿"到"金红石"的结构相变,显著提高其光催化活性,在最佳掺杂浓度时,其光催化降解曙红的效率可以提高约2倍.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2(P25),且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.