TiO2纳米管的改性及光助催化性能研究

利用水热法制备了两种TiO2纳米管催化剂,用不同浓度硫酸对制备得到的TiO2纳米管进行酸化。结合XRD、SEM、TEM、DRS等手段对制备得到的样品进行物理结构和表面特性分析。结果表明,水热法制备得到的TiO2纳米管径为15nm左右,壁厚2—3nm,长度为40-100nm。以酸性橙Ⅱ为目标物考察了TiO2纳米管及其被硫酸酸化过的TiO2纳米管在石英玻璃反应器的光催化氧化性能。结果表明,在相同的条件下酸化的TiO2纳米管催化活性要远远高于未酸化的TiO2纳米管,这可能是因为S—O键具有很强的诱导效应,使得表面Ti^4＋的Lewis酸性增强,使光生电子一空穴对的分离效率提高,促进光催化反应的进行,即提高了TiO2纳米管的光催化性能。     

Pt/TiO2的制备、表征及其光催化性能研究

以钛酸异丙酯为前驱体，反微乳法和溶胶-凝胶法相结合制备了TiO2纳米粉末，光还原法在TiO2表面沉积责金属Pt。用XRD、XPS对材料进行了表征。结果表明：TiO2为锐钛矿晶型，平均粒径约17 nm，沉积在TiO2表面的Pt主要以单质形式存在。少量以氧化态Pt^2＋存在。光催化结果表明Pt／TiO2的光催化活性比纳米TiO2大大提高，用荧光光谱讨论了Pt／TiO2光催化活性提高的机理。     

掺杂钇的纳米TiO2的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯和硝酸钇为主要原料,采用溶胶一凝胶法制备了掺杂钇的纳米TiO2（Y—TiO2）．用XRD、TEM等方法对其进行了表征,晶型为锐钛矿,粒径范围12～25nm,以罗丹明B（RhB）为目标降解物,考察催化剂的光催化活性。结果显示,当Y^3＋的掺杂摩尔分数为0．5％,催化剂质量浓度为0．2g／L,紫外光照80min时,RhB的降解率可达98．2％,较纯TiO2光催化活性提高了160％。     

Ag／TiO2中空纳米纤维结构材料的太阳光催化性能

利用一种模板辅助的两步法制备银修饰的TiO2中空纤维光催化纳米结构材料（Ag／TiO2）,借助于扫描电子显微镜（SEM）,X光电子能谱（XPS）,X线衍射（XRD）,uVvis光谱,Zeta电位等技术以及亚甲基蓝（MB）在不同光源条件下的降解脱色对目标材料结构、性能等进行了表征．结果表明：在空气气氛和适当温度下处理前驱材料（Ag＋-Ti4＋／CF）可以同时实现模板（CF）的去除,Ti4＋→TiO2和Ag＋→Ag的原位转化;材料的纳米纤维结构化和适量Ag（0．20％,质量分数）的引入有利于其太阳光催化性能的提高;该纤维材料易于分离,再利用．该纳米纤维结构材料良好的太阳光催化性能是众多因素协同作用的结果．     

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.     

Fe3+掺杂TiO2薄膜的制备和光催化性能研究

以钛酸正丁酯、无水乙醇和冰醋酸为原料,采用溶胶—凝胶法制备了Fe^3＋掺杂的TiO2纳米薄膜。考察了其催化降解甲基蓝实验中的光催化活性和杀菌性能。并通过XRD、SEM等手段分析了Fe^3＋掺杂TiO2样品的相组成和表面形貌。在450℃时最佳反应物配比浓度为钛酸正丁酯：无水乙醇：冰醋酸：蒸馏水=1：4：1．5：0．2 （摩尔比）,Fe^3＋掺杂对TiO2薄膜光催化性有着重要的影响。     

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。     

微波诱导制备纳米二氧化钛及其光催化性能

以TiCl4为前驱物,利用微波加热的方法制备了纳米TiO2光催化剂,采用XRD,TEM以及UV-Vis等手段对产物进行了表征.以甲基橙为模型污染物,测试所制备TiO2的光催化性能.研究了不同微波功率和不同反应物浓度对TiO2结构和形貌的影响.实验结果表明,制备的纳米TiO2分别为球形锐钛矿和锐钛-金红石混合晶型,平均粒径在30 nm.TiO2对甲基橙有较好的降解效果,采用微波制备样品有较好的光催化活性.     

微波-二元醇技术制备Au/TiO2及其光催化消除臭氧

以TiO2为载体,利用微波加热HAuCl4的乙二醇溶液,制得了负载型的Au/TiO2催化剂,采用透射电子显微镜(TEM)、漫反射光谱(DRS)、X射线光电子能谱(XPS)等现代表征技术对Au/TiO2催化剂进行了表征,并考察了其光催化分解臭氧的性能.结果表明,微波辅助制备的Au/TiO2催化剂具有较高的光催化消除臭氧活性.     

掺杂钇的纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯和硝酸钇为主要原料,采用溶胶一凝胶法制备了掺杂钇的纳米TiO2（Y—TiO2）．用XRD、TEM等方法对其进行了表征,晶型为锐钛矿,粒径范围12～25nm,以罗丹明B（RhB）为目标降解物,考察催化剂的光催化活性。结果显示,当Y^3＋的掺杂摩尔分数为0．5％,催化剂质量浓度为0．2g／L,紫外光照80min时,RhB的降解率可达98．2％,较纯TiO2光催化活性提高了160％。     

复合催化剂AgI-Ag3PO4/TiO2纳米带的制备及其光催化性能研究

通过化学沉淀法在TiO₂纳米带上首先制备了Ag₃PO₄/TiO₂,然后利用离子交换法成功将AgI负载到Ag₃PO₄上,制备了具有优异催化活性的复合催化剂AgI-Ag₃PO₄/TiO₂。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）、X-射线光电子能谱（XPS）等分析方法对复合催化剂的形貌、晶型结构、元素组成等进行了表征,结果表明：TiO₂纳米带形貌规整,宽度在50~400 nm之间,AgI-Ag₃PO₄纳米颗粒均匀地负载于TiO₂纳米带表面;TiO₂纳米带晶型为典型锐钛矿相,AgI为六方晶相的β-AgI,Ag₃PO₄为立方晶相;AgI-Ag₃PO₄/TiO₂中Ag元素以+1价态存在于催化剂中,没有Ag单质析出,表明复合催化剂结构稳定。以罗丹明B作为复合光催化剂的模型反应物,评估了不同批次、AgI/Ag₃PO₄不同比例催化剂的光催化性能,结果显示：AgI-Ag₃PO₄/TiO₂系列催化剂的催化活性均高于单独的TiO₂、Ag₃PO₄和AgI;当AgI与Ag₃PO₄物质的量比为3∶5时,AgI-Ag₃PO₄/TiO₂具有最高的光催化效率,该催化剂在30 min后对罗丹明B的降解率可达到98.7%,并且在多次重复实验后仍然保持较高的催化活性。     

超临界制备TiO_2光催化剂及其活性研究

以钛酸丁脂为钛源,用溶胶-凝胶法制得催化剂前驱体,用超临界干燥法处理获得大孔及高比表面积的TiO_2超细颗粒,该样品在苯酚光催化降解反应中显示出优良的催化性能,其催化活性显著优于由直接干燥法处理获得的TiO_2颗粒,而且催化剂具有良好的热稳定性,即使经过973 K的高温焙烧,仍能保持良好的催化活性,结合催化剂的系列表征,包括XRD、TEM、氮气吸附-脱附等温线、XPS等,初步讨论了超临界干燥法对改善TiO_2光催化活性的结构因素。     

多价硫掺杂二氧化钛的制备及可见光催化性能

采用低温水热法制备了多价硫(S4+/S0)掺杂的二氧化钛催化剂(S-TiO2),运用低温氮吸附、X射线粉末衍射、紫外可见漫反射光谱和X射线光电子能谱等技术对催化剂进行了表征,并以可见光催化降解丙酮作为模型反应考察其可见光催化活性.结果表明,与TiO2相比,S-TiO2催化剂的BET比表面积大、孔径分布集中、光谱吸收边红移、锐钛矿向金红石的相转化被抑制,具有较高的可见光催化活性.     

TiO2空心微球的制备及其在模拟太阳光下光催化降解罗丹明B活性

以钛酸丁酯为反应原料、油胺为模板剂,采用溶剂热法制备了TiO2空心微球.通过XRD、SEM、TEM、HR-TEM、N2吸附-脱附实验及FT-IR对其晶体结构、形貌、表面性质及比表面积进行了表征.在模拟太阳光下研究了TiO2对罗丹明B的光催化降解活性,并与商品TiO2(P25)的活性相比较.结果表明,空心微球为纯相锐钛矿型TiO2,球的直径处于2-5 μm之间,构成微球的初级粒子的平均粒径为10.7 nm,BET比表面积为42.95 m2/g.所制备的TiO2空心微球在2h内对罗丹明B溶液的光降解率达72％.因粒径较大而使其不易团聚,且极易回收,有利于实际应用.     

Photocatalytic degradation of benzene in gas phase by nanostructured BiPO4 catalysts

A rod-shaped BiPO4 photocatalyst was prepared by a simple hydrothermal method for light-induced catalytic degradation of stable aromatic compounds such as benzene in gas phase under ambient conditions. The samples were subjected to various technical characterizations including X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), UV/vis and FTIR spectrum, to determine the crystal structure, morphology, and optical properties of the as-prepared photocatalysts. Results indicate that BiPO4 exhibits much higher photocatalytic activity and stability under UV light irradiation than that of commercial TiO2 (Degussa P25) in the degradation of benzene to CO2. The active radical species involved in the degradation reactions over BiPO4 photocatalyst have been investigated by the spin-trapping electron paramagnetic resonance (EPR) spectra and a photoluminescence technique. Theoretical calculations reveal that BiPO4 contains highly-dispersive conduction bands, enabling high mobility of the photo-generated carries and therefore leading to fast charge transfer and separation.     

镧离子修饰TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了La^3 修饰的TiO2光催化剂,通过XRD,TEM,Raman等考察了La^3 掺杂对TiO2结构的影响,并以液相苯酚光催化降解为探针,研究了La对TiO2催化性能的影响,结果表明：La^3 的掺杂能够显著提高TiO2的催化活性和热稳定性．主要归因①La^3 掺杂导致催化剂比表面积增加;②La^3 掺杂使锐钛矿相结晶度增加,同时有效抑制金红石相的出现．     

Fe、Cr共掺杂TiO2纳米球增强光催化制氢

以钛酸四丁酯、硝酸铁、硝酸铬为原料,采用改进的溶胶凝胶法制备铁-铬共掺杂的二氧化钛纳米球。对该纳米球进行了结晶结构、形貌和光吸收性质方面的表征,测试了该纳米球在紫外可见光照射下光催化产氢活性。结果表明,在掺杂量不变的情况下,铁-铬共掺杂二氧化钛纳米球获得最好的光催化活性(133.6 μmol/g/h),并且具有优秀的光催化稳定性。     

金属掺杂TiO2粉体的光催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备了TiO2和掺杂Ag+,Zn 2+ ,Cu 2+ ,Fe 3+ 和Eu 3+ 的TiO2纳米粉体.用XRD, SEM、及EDS对它们进行了表征,通过表征说明TiO2的晶型为锐钛矿,同时也表明金属离子成功的掺杂到TiO2晶型中.通过对罗丹明B的降解,研究了光催化剂的性能,结果表明:Ag+掺杂的TiO2纳米粉体具有较高的光催化活性.     

高活性光催化剂TiO2粉体的制备条件研究

以钛酸四异丙酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法和超声波照射法制备了高活性TiO2粉体光催化剂．考察了超声处理、冰乙酸用量、异丙醇用量、陈化时间等对TiO2粉体的光催化活性的影响．染料活性艳红（X-3B）的降解实验表明：钛酸四异丙酯在超声波照射下、在纯水中水解、冰乙酸用量为10ml、陈化36h制得的TiO2粉体的光催化活性最高，比商品P25TiO2光催化剂的活性高1．4倍．