TiO_2/氧化石墨烯复合材料的合成及光催化性能研究

以自制氧化石墨、钛酸丁酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备了TiO2/氧化石墨烯(TiO2/GO)复合材料,采用TEM、XRD对其进行表征。以活性艳红X-3B溶液为模拟废水,研究了该复合材料的光催化降解性能,考察了氧化石墨烯含量、染料初始浓度、催化剂用量等因素对其光催化降解率的影响。结果表明:氧化石墨烯片层上均匀负载着锐钛矿型的TiO2球形颗粒,粒径在10 nm左右;当TiO2/GO复合材料中加入的GO含量为100 mg时光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2和TiO2与氧化石墨物理混合物的光催化活性有明显提高;相同条件下,降解率随溶液初始浓度的升高而降低,催化剂用量存在最佳值,100 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为0.8 g/L,反应60 min后其降解率可达96%。     

载铂TiO2纳米管的制备及其光催化性能

将水热法制得的钛酸纳米管分别在300,400,500℃焙烧5h,得到含有一定量锐钛矿相的TiO2纳米管(ti-tania nanotubes,TNT).以该TNT为基体,H2PtCl6.6H2O为铂源,采用光还原沉积法制得载铂TiO2纳米管.通过X-射线衍射、透射电镜及X-射线光电子能谱等分析手段对制得纳米管的形貌、结构及组成进行了表征.以罗丹明B为模型污染物研究了载铂TiO2纳米管的光催化性能.结果表明:TiO2纳米管载铂后对罗丹明B的光催化降解效率比载铂前有较大提高,且洗去TNT外表面氯铂酸后制得的仅在纳米管内表面负载铂的TiO2纳米管具有更高的光催化活性.     

Ag@ AgCl等离子体负载TiO2光催化剂的制备及其对氯霉素的降解研究

采用蒸汽热法制备锐钛矿相TiO2,利用沉积-沉淀法和光化学反应将AgCl分散到TiO2上,通过光化学反应将Ag+还原,获得Ag@AgCl等离子体负载TiO2光催化剂。通过XRD、TEM、UV-vis漫反射吸收光谱(DRS)对产物进行表征,研究光催化剂对氯霉素的光催化降解性能。结果表明,Ag@AgCl等离子体负载TiO2光催化剂对氯霉素具有良好的光催化活性,其在高压汞灯下30 min的降解率可达95%,在Xe灯下180 min的降解率可达60%。     

Au/石墨烯改性富含{001}晶面TiO2及光催化性能

以钛酸丁酯为Ti源、HF为形貌控制剂,通过水热法制备富含{001}活性晶面的锐钛矿TiO2,并以Au和石墨烯(GP)对其进行复合改性。通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X线光电子能谱(XPS)及荧光光谱(PL)等方法对光催化剂进行结构表征,并考察光催化剂在氙灯照射下催化降解罗丹明B(RhB)的活性。结果表明:经过Au和GP复合改性后,TiO2的光谱响应和光生电子-空穴分离的能力显著增强,光催化活性显著提高,为高活性光催化剂的研究提供了新的思路。     

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.     

磁控溅射制备TiO2光催化薄膜工艺条件的优化

采用正交实验设计法优化了玻璃基片表面磁控溅射制备TiO2光催化活性薄膜的工艺条件，以罗丹明B的降解率作为薄膜光催化性的评价标准．结果表明：所考察的因素对薄膜光催化性能的影响次序是靶基距〉基片温度〉溅射气压〉溅射功率〉氧氩比和靶基距的交互作用〉氧氩比；所得优化条件为：功率155W，靶基距85mm,气压1．2Pa，氧氩比1：10，基片温度550℃.     

纳米TiO2气相光催化有机污染物的研究综述

纳米TiO2气相光催化是目前一种新的环境治理技术,本文综述了近年来纳米TiO2气相光催化有机污染物的研究进展,并对该技术的应用进行了展望。     

两步水热法制备高温稳定的TiO2-SiO2复合粉体

用两步水热法以钛酸丁酯和硅酸乙酯为原料制备了具有高光催化活性的高温稳定的TiO2-SiO2复合纳米粉体。首先在热压釜中160℃水热4小时合成TiO2纳米晶体,然后加入硅酸乙酯再160℃水热4小时形成TiO2-SiO2复合纳米粉体。以动态光散射（DLS）、差热（DSC）、傅立叶变换红外吸收光谱（FTIR）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）表征了TiO2-SiO2复合粉体。n(TiO2) / n(SiO2)摩尔比为10：1、2：1和1：1的复合粉体分别在800℃、1000℃和1200℃煅烧2小时后仍保持锐钛矿晶型,二氧化硅含量越高,高温稳定性越高。复合粉体中Ti-O-Si键是锐钛矿TiO2高温稳定的原因。红外分析表明水热合成的复合粉体没有Ti-O-Si键,800℃煅烧2小时后才形成Ti-O-Si键。 透射电镜和动态光散射粒度分析表明复合粉体呈现分散良好的近球形,颗粒大小为10-30nm。TiO2-SiO2复合材料在紫外光作用下使20mg/L甲基橙水溶液褪色的实验表明其具有优良的光催化性能,其活性和商品TiO2 P25粉体相似。800℃和1000℃煅烧2h的复合粉体的光催化活性仍保持良好的光催化活性,比同条件处理的P25高很多;1200℃煅烧2h后的复合材料只有微弱的光催化性。     

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。     

高铁与纳米二氧化钛光催化协同氧化作用的研究的研究

为加强高铁酸盐氧化能力,研究了高铁与纳米二氧化钛在紫外光下联用对难降解有机物苯酚和氨氮的去除效果.分别研究了单独高铁,单独纳米TiO2以及高铁酸盐与纳米TiO2光催化联用对水中苯酚和氨氮的去除效果.结果表明,单独高铁在高铁与苯酚质量比是30∶1,溶液pH值是4.0,反应时间为30min时,对浓度为10mg/L的苯酚溶液去除率高达96.73%.单独高铁在高铁与氨氮质量比为14∶1时,溶液pH=9.0,反应时间为90min时,对浓度为50mg/L的氨氮溶液去除率最高可达75%;单独纳米二氧化钛在紫外光催化下处理50mg/L氨氮溶液时,在最佳条件为:pH＝9.0,温度为室温,反应时间为30min,纳米二氧化钛为40mg时,氨氮的去除率为82.8%;在单独纳米二氧化钛的条件下,当体系中加入2mg高铁时,即实施纳米二氧化钛与高铁联用,氨氮的去除率为97.5%,比单独高铁和单独二氧化钛分别提高了7.8%和22.5%.结果说明,高铁与纳米二氧化钛光催化体系存在协同氧化效应.