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.     

铁酸锌掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化活性

 以钛酸四丁酯和自制铁酸锌为原料,采用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的TiO₂和掺杂不同量的ZnFe₂O₄/TiO₂纳米粉体,通过XRD、TEM对产物的晶体结构、晶粒大小、形貌进行了表征,通过对罗丹明B的光催化降解实验研究了ZnFe₂O₄的掺杂对TiO₂催化活性的影响.结果表明,产物为纳米微粒,ZnFe₂O₄的掺杂能加快TiO₂的晶型转变速度,减小TiO₂的粒径,提高TiO₂的光催化活性.     

光电催化协同降解曙红研究

比较了光催化法、电解氧化法和光电催化法对模型污染物———曙红的降解效果,对光电催化法降解曙红进行了重点研究,考查了pH、电流密度和曙红浓度对降解效果的影响,并对在不同pH下光电催化降解曙红的动力学进行了研究.研究结果表明:光电催化法对曙红的降解率高于电解氧化法和光催化法,电解和光催化之间存在着协同效应;光电催化法对曙红的降解率随pH的升高而下降;在较低的电流密度范围内(低于10.0 mA/cm2)增大电流密度可明显增强曙红降解效果,而过大的电流密度则没有明显的促进作用;曙红降解率随曙红初始浓度的增加而降低,而降解浓度则随曙红初始浓度的增加而增加.在反应的初始阶段曙红的降解符合一级动力学方程,溶液在pH为4.0、7.0、11.0时,速率常数分别为k=8.335×10-2m in-1、1.69×10-2m in-1、1.0×10-2m in-1.     

WO3-TiO2纳米复合光催化剂的制备及其对曙红Y的光催化降解

通过溶胶-凝胶法制取掺杂三氧化钨的纳米TiO2复合光催化剂,并通过对染色剂曙红Y进行光催化降解,讨论催化剂用量、加入氧化剂H2O2量等因素对光催化剂降解效率的影响。研究结果表明:在酸性环境的条件下,加入催化剂量为0.15g、双氧水用量为2mL时复合光催化剂有较好降解效果。     

钨掺杂二氧化钛光催化降解结晶紫的研究

溶胶-凝胶法制备了钨掺杂的TiO2纳米粒子,利用XRD对样品进行了表征,并以结晶紫水溶液的脱色为模型反应,研究了钨掺杂TiO2复合光催化材料作为光催化剂降解反应的活性。讨论了光催化剂的配比,光催化剂的用量,光照时间与结晶紫溶液脱色率的关系。实验结果表明:以经过500℃煅烧配比为X(WO3)=3%的WO3/TiO2复合材料为光催化剂,当催化剂用量为500 mg/L,结晶紫溶液的起始浓度20 mg/L时,光照2h,结晶紫的降解率达到96%以上。     

二氧化钛光催化降解地下水中的六六六

通过实验证实了利用二氧化钛作为催化剂光降解地下水中六六六的可行性. 讨论了光照时间、 光照强度、 地下水pH值、 温度等因素对降解效果的影响. 由正交实验确定出最佳降解条件： 8 W紫外光灯管照射、 光照时间为30 min、 地下水pH=5、 温度为14 ℃, 降解率为47.96%, 考察了Fe₃₊,Mn₂₊对光降解效果的影响.     

铁掺杂对二氧化钛结构和光催化性能的影响

简要介绍并评述了掺铁改性二氧化钛结构和光催化性能研究的现状和结果,讨论了掺铁量、制法和前驱体、降解物和pH值等对掺铁二氧化钛光催化性能的影响,提出了今后研究的重点和方向.     

纳米二氧化钛光催化降解亮蓝染料的研究

以纳米TiO₂为光催化剂，高压汞灯为紫外光源，研究了水溶液中亮蓝染料的半导体光催化降解及其影响因素。研究结果表明，TiO₂在500℃煅烧后所形成的锐钛型产物具有较好的光催化效果。纳米TiO₂的用量是影响亮蓝降解反应速率的重要因素，其最适宜的用量为1.0kg/m³。亮蓝的初始浓度越高，降解率越低。在亮蓝初始浓度为12.62mmol/m³，纳米TiO₂的用量为1.0kg/m³时，经光照40min后亮蓝的降解率可达99%以上，并通过回归分析得出了亮蓝降解的动力学方程。     

竹炭负载二氧化钛光催化降解甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,以浸渍-过滤法将TiO2负载于颗粒竹炭的表面,制成竹炭负载二氧化钛的复合型光催化剂TiO2/BC,并对甲醛进行催化降解.结果表明:紫外光照射下TiO2/BC催化剂对甲醛有催化降解活性,光照3 h甲醛降解率达45.6%,负载次数以3次为佳;太阳光照射下甲醛降解率比日光灯照射下的高,紫外光照射下甲醛的降解率最高;当紫外灯强度达到一定值后,再增加照射强度并不能有效提高降解率.     

钐掺杂二氧化钛纳米管光催化降解孔雀石绿废水

采用阳极氧化法制备板式钐掺杂二氧化钛纳米管阵列催化剂(Sm-TiO2),并以孔雀石绿废水为降解对象,在模拟可见光照射条件下考察钐掺杂浓度、钛板煅烧温度、废水浓度等对孔雀石绿废水降解性能的影响.结果表明,当钐掺杂浓度为0.001 8mol·L-1、钛板煅烧温度选择450℃、废水的初始质量浓度为10mg·L-1时,Sm-TiO2催化剂的光催化降解效率最高可达92.6%,表现出良好的光催化活性和稳定性.     

铁酸钴的流变相合成及电化学性能研究

以FeCl2·6H2O，CoCl2·6H2O和H2C2O4·2H2O为原料，用流变相法合成草酸盐先驱物，将先驱物在不同温度下热解，得到面心立方结构的CoFe2O4。实验结果表明，CoFe2O4的电化学性能因热处理温度不同而存在较大差异，其循环稳定性因热处理温度不同而不同。     

微乳液法制备纳米CoFe2O4

以TX-10 AEO9/正戊醇/环己烷/水为微乳体系,制备了CoFe2O4纳米颗粒.用X射线、扫描电镜对纳米样品进行了表征,并研究了表面活性剂与助表面活性剂的配比、盐浓度对微乳区域的影响.所制得的CoFe2O4纳米颗粒均匀,粒径为20～50 nm;最佳工艺条件为:表面活性剂TX-10 AEO9与助表面活性剂的质量比为2:1,盐溶液为 0.6 mol/L Fe3 和 0.3 mol/L Co2 的混合溶液及0.6 mol/L的NaOH溶液,回流温度为100 ℃,回流时间为2 h.     

溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/TiO2纳米复合薄膜及其磁性能研究

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺成功制备了磁性CoFe2O4/TiO2复合薄膜.通过X射线衍射仪(XRD) 、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)分析探讨了复合薄膜相结构和表面形貌,使用振动样品磁场计(VSM)测试样品磁性能.研究发现:复合薄膜中两相组分晶体各自析出长大,没有生成新的物相,薄膜生长过程中TiO2网状结构起到控制CoFe2O4的晶粒大小的作用.对比不同温度下薄膜的形貌,得出薄膜的形貌对热处理温度依赖性较大,前驱液为pH =2-3、热处理温度为800℃时,可得到平整的纳米CoFe2O4/TiO2磁性复合薄膜.随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.     

MgFe_2O_4/TiO_2催化剂光催化还原CO_2的实验研究

CO2的化工利用是节能减排的方法之一。光催化还原CO2合成有用的化工产品,具有绿色化工的特点。采用溶胶-凝胶法制备MgFe2O4/TiO2催化剂,通过XRD、IR、UV-Vis、SPS、SEM、NH3-TPD和BET等表征手段,对催化剂的结构和光化学性质进行分析,对所制备的MgFe2O4/TiO2光电性质、微观结构以及光催化CO2合成甲酸的性能进行研究。结果表明:复合后的MgFe2O4晶型未发生改变,复合的光敏化作用使MgFe2O4吸收边蓝移,提高光生载流子分离效率,增大脱附峰面积和比表面积。在模拟日光灯照射下,MgFe2O4/TiO2光催化还原CO2的性能高于未复合的MgFe2O4催化剂。     

平炉尘合成超细CoFe2O4的反应条件研究

包头钢铁厂的平炉尘含铁量高,粒径微细,以γ-Fe2O3为主,经过提纯分级可以作为生产超细磁性材料的原料.在有Co2 离子、Fe2 离子存在及避免氧化的条件下,将平炉尘转化为超细尖晶石型铁酸盐CoFe2O4,并和离子反应做了对比,对其反应条件进行了研究.     

硬磁CoFe2O4/软磁CoFe2复合物的磁性研究

采用金属有机盐热分解方法制备出均匀、分散的硬磁CoFe_2O_4纳米颗粒,在H2环境、低温条件下进行还原,合成硬磁CoFe_2O_4/软磁CoFe_2复合磁体.采用低温还原,目的在于尽可能减少粒子的聚集.制备出的样品具有较好的磁性能:有较高的剩磁比Mr/Ms,其值为0.64;随着还原时间延长,饱和磁化强度增加至124emu·g~(-1),同时保持较高的矫顽力.分析认为,可以通过减弱粒子间的偶极相互作用来有效提高硬磁/软磁复合磁体的矫顽力和剩磁比.     

纳米TiO2掺杂Fe3O4光催化剂活性的研究

制备了Fe3 O4掺杂纳米TiO2 光催化剂 ,当Fe3 O4量与TiO2 摩尔比为 0 .5 :10 0时 ,在 30 0℃焙烧 ,催化剂用量为 1.0g·L-1时对甲基橙的水溶液分解效果最佳。SEM、XRD及紫外 -可见光谱分析表明 ,纳米粒子均匀 ,平均粒径 80nm ,有一定团聚 ,掺杂催化剂有一定红移。研究了掺Fe3 O4量 ,焙烧温度 ,溶液的pH值 ,溶液的体积 ,氧化剂的加入等对催化剂降解的影响。紫外光辐射实验表明Fe3 O4的掺入对光催化降解率有一定的提高 ,反复使用不降低催化剂的活性。     

纳米铁酸钴的液相催化制备

以微量FeCl2为催化剂,利用Fe（OH）3和Co（OH）2的化学共沉淀法制备了铁酸钴纳米粒子．实验表明催化反应的最佳条件是9．0≤pH≤10．3,0．45mol／L≤c总≤1．20mol／L,反应时间≤4h．用XRD,TEM等手段对产物进行了表征,并测定了铁酸钴的磁化曲线、比表面积和密度．     

电纺CoFe2O4纳米纤维及其磁性研究

采用溶胶-凝胶过程和静电纺丝技术,以三氯化铁(FeCl3·6H2O)、醋酸钴(Co(CH3COO)2·4H2O)和聚乙烯醇(PVA)为前驱物,制得PVA/FeCl3/Co(CH3COO)2复合纳米纤维.经高温煅烧,制备了CoFe2O4纳米纤维.利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、差热-热重(TG-DTA)和X射线衍射(XRD)等分析测试手段对样品进行了表征,并研究了其磁性质.结果表明:静电纺丝技术制备的CoFe2O4纳米纤维为规则的一维结构,直径分布均匀,具有良好的铁磁性.