爆轰法合成纳米TiO_2及其光催化性能

采用黑索金为可爆药剂,用爆轰法制备出了类球形混晶纳米TiO2粉体,并对合成的纳米TiO2粉末进行了表征。以甲基橙为研究对象,紫外灯为光源,研究了甲基橙初始浓度、纳米TiO2用量、甲基橙溶液初始pH值、超声分散和光照时间对甲基橙降解率的影响。研究表明,所制备的纳米TiO2为锐钛矿、板钛矿和金红石组成的混晶体,平均粒度约为18nm。在氧化钛浓度固定的条件下,甲基橙溶液初始浓度越高降解率越低。随着氧化钛加入量的增加,甲基橙溶液的降解率先增大后减小,而氧化钛的加入量超过40.0mg/L后,甲基橙溶液的降解率又呈升高的趋势。超声波分散的纳米氧化钛的表观反应速率明显高于未经超声波分散的氧化钛的表观反应速率。随着光催化时间的延长,光转化率逐渐升高。     

Ag/TiO_2复合纳米催化剂的制备和表征及其光催化性能研究

以TiCl4,AgNO3为原料,采用水热法制备了Ag/TiO2复合纳米催化剂。采用X-射线衍射仪、透射电镜等对其进行结构表征,得到金红石型均匀掺杂的Ag/TiO2复合纳米颗粒。为了评估Ag/TiO2光催化材料的催化活性,在中性条件下以Ag/TiO2作为光催化剂,进行了在自然光下催化降解甲基橙的实验,实验结果表明:Ag/TiO2复合纳米催化剂对甲基橙的光催化降解具有较好的催化作用。     

可剥离TiO2纳米管光催化共去除酸性橙7和Cr（Ⅵ）的性能研究

以0.5%（质量分数）NH4F/HF/乙二醇为电解液,采用恒压二次阳极氧化法制备出高度有序的可剥离TiO2纳米管阵列,并对其晶型、形貌以及光催化性能等方面进行了研究。通过XRD测试,可知样品经500和800℃退火,分别得到锐钛矿和金红石型TiO2纳米管;通过SEM表征,可知所制备的TiO2纳米管管径约为100nm,管长约为25μm。在紫外光照射下,以TiO2纳米管阵列为催化剂,对其光催化降解酸性橙7（AO7）和Cr（Ⅵ）混合水溶液进行了研究。考察了不同晶型、pH值、不同酸性橙7和Cr（Ⅵ）初始浓度对光催化性能的影响。结果表明锐钛矿型样品光催化性能高于金红石型,三元体系TiO2/AO7/Cr（Ⅵ）中,协同效应显著,酸性条件下尤其有利于TiO2纳米管阵列光催化共去除AO7和Cr（Ⅵ）。     

低温制备混晶TiO2纳米粒子及其光催化性能研究

通过低温液相合成混合晶型纳米TiO2颗粒,研究纳米TiO2颗粒的光催化活性与颗粒晶相组成之间关系.用XRD对其进行表征,并在紫外光下,以甲基橙光催化降解为模型反应,研究了不同晶相样品的光催化活性.结果表明:混合晶相中锐钛矿质量分数占69.8%、金红石质量分数占30.2%,TiO2光催化效用最好可达95.7%.     

高活性多孔纳米TiO2的制备及协同光催化作用机理的探讨

本文采用新的合成工艺制备了一种多孔纳米TiO2粉体材料,具有很高的光催化活性,在365nm的中压汞灯幅照下,仅17分钟就使甲基橙溶液(50mg/L)的降解率达99.6%以上;实验发现,在光幅照停止后仍然存在降解的暗反应,且前快后慢;首次提出在锐钛矿型TiO2基质中,存在极少量的金红石型TiO2可产生协同光催化降解作用,有利于光催化活性的提高.     

纳米复合材料TiO2/ZnFe2O4的制备及光催化性能

用高分子网络凝胶法制备TiO2/ZnFe2O4纳米复合材料,研究了掺杂ZnFe2O4对TiO2平均粒径、晶型及其光催化性能的影响.结果表明,掺杂的ZnFe2O4纳米晶高度分散、均匀地分布在TiO2表面,促进了TiO2向稳定的金红石相转变,并抑制了晶粒的长大.ZnFe2O4掺杂量为2%的TiO2/ZnFe2O4粉体在500℃煅烧后,在可见光范围内具有最佳的次甲基蓝降解效果,降解率达到100%.ZnFe2O4的掺杂扩展了TiO2的光谱响应范围.     

乳液浸渍法制备纳米TiO2／硅藻土复合材料

采用常压液相两步水解法制备了混晶纳米TiO2,并利用原料OP制成了分散良好的乳液,采用浸渍法制备了一系列固载量不同的纳米TiO2/硅藻土复合材料,并利用SEM,XRD,EDS及吸附和光催化降解酸性大红3R实验等对其进行了表征.结果表明,所制备的材料为平均粒径12nm的锐钛矿型和金红石型混合晶型的TiO2与多孔硅藻土的复合材料.同时确定了降解酸性大红3R染料的最佳固载量为23%..证明了催化反应发生在催化剂表面,而非本体溶液中.     

Eu~(3+)掺杂纳米TiO_2的制备及催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体,采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱分析(PL)等手段对TiO2的相结构和TiO2中电子-空穴对的复合性能进行了表征,探讨了掺杂组分对光催化活性的影响机制。以紫外光下降解亚甲基蓝为探针反应,考察铕的掺杂对催化剂催化性能的影响。结果表明Eu3+的掺杂能够通过抑制催化剂晶粒长大从而减少团聚,并且通过降低光生电子-空穴的复合几率,提高催化剂的光催化活性。光催化实验表明,催化剂加入量为3g/L,亚甲基蓝溶液初始浓度为20mg/L时,掺杂1%Eu3+的催化剂催化性能最佳,反应3.5h降解率达到85.5%。     

纳米TiO_2/电气石光催化性能的研究

利用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/电气石复合光催化剂,比较了纯TiO2、电气石粉体和复合催化剂的催化活性,并且从负载次数、活性大红溶液初始浓度方面进行了研究.结果表明,复合催化剂对活性大红有一定的降解作用,4g/L复合催化剂投入到初始浓度为20mg/L、体积为30mL的活性大红溶液中,紫外灯照射4h后,降解率可达到72.3%.     

N掺杂纳米TiO2光催化剂的制备与表征

以钛酸四丁酯为钛源,氨水为沉淀剂,采用水解-沉淀法制备出了氮掺杂纳米TiO2催化剂(N/TiO2),以XRD、DRS、PL、FTIR、SEM、TEM等手段对所制备的粉体进行了性能表征;并以目光色镝灯为光源,研究了催化剂对光降解甲基橙的活性.XRD结果表明,除了700℃煅烧样品是锐钛矿和金红石晶型共存外,其它N掺杂催化剂主要是锐钛矿晶型.DRS蛄果显示,不同温度煅烧的催化荆在波长低于550nm的可见光区城内都有高的吸光度.先催化结果发现,700℃煅烧制得的N掺杂氧化钛光催化荆表现出最佳的光催化活性,120min内对甲基橙溶液的降解率达到69.7%.     

纳米TiO2光催化降解双酚A的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2.以纳米TiO2为光催化剂,研究了在氧气存在条件下对典型内分泌干扰物质双酚A的光催化降解反应.分别讨论了分子氧、不同晶型、不同晶粒尺寸的纳米TiO2以及光照时间对双酚A降解反应的影响.结果表明,以0.2L/min的通氧速度进行光化学反应5h,锐钛矿型TiO2晶粒尺寸在10～20nm时对双酚A的光催化降解效率最好.     

酸性条件下金红石型TiO2纳米单晶的直接合成

以TiCl4为主要原料,通过压力热晶法在300～400℃酸性条件下直接制备金红石型的TiO2纳米单晶,并通过TEM,XRD,HRTEM,FFT等技术手段对TiO2纳米晶的结构和形貌进行了表征.结果表明:高温和高压下有利于TiO2结晶成型.TEM显示:制备得到的TiO2纳米晶具有四方型结构外观,尺寸为十几到几百纳米,高温灼烧后纳米晶型不发生变化.XRD显示:制备得到的TiO2纳米晶是金红石型结构.     

金红石型纳米TiO2对CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料性能的影响

以金红石型纳米TiO2为添加剂改善了CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料的各项性能,并研究了金红石型纳米TiO2对PP-R树脂的力学性能、耐热性能和紫外老化性能的影响.研究结果表明:由于纳米TiO2和CaSO4晶须的协同作用,添加纳米TiO2后可进一步提高CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料的力学性能和耐热性能;金红石纳米TiO2的加入可以大幅度提高PP-R树脂的耐紫外老化性能,添加5%纳米TiO2后的CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料经紫外辐射72 d后,其拉伸强度仅下降了0.36MPa,冲击强度仅下降了0.36kJ·m-2,熔融温度仅下降了5.4℃;而未添加纳米TiO2的CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料的拉伸强度下降了1.96MPa,冲击强度下降了1.47kJ·m-2,熔融温度下降了18.6℃.     

二氧化钛纳米晶的制备及光催化活性研究

本文用溶胶—凝胶法制备了不同晶相的TiO2纳米晶，将其负载于镍网上，以苯酚的降解为模型反应，研究对比了不同晶相TiO2纳米晶的光催化活性。结果表明，纯锐钛矿相的TiO2纳米晶的降解能力要强于锐钛矿与金红石混合相的TiO2纳米晶。     

金红石型纳米TiO2紫外屏蔽性能的相关应用及改性研究

金红石型纳米TiO2对可见光的透射性强,具有极好的吸收、散射紫外线能力,可作为紫外屏蔽剂广泛应用于涂料、化妆品、纺织、木材加工等行业.但纳米TiO2同时也具有光催化性能,是有机基体发生光氧化的催化剂,且在有机基体中的分散性和稳定性不好,需经表面处理以解决这些问题.本文针对金红石型纳米TiO2防紫外性能的相关应用、存在的...     

金红石型TiO2纳米棒的制备及其在染料敏化太阳电池中的应用

采用十二烷基苯磺酸钠表面活性剂(DBS)辅助水热法合成TiO2纳米材料,XRD和TEM测试表明,不含DBS的TiO2溶胶水热处理后得到10~20nm锐钛矿型TiO2纳米颗粒;添加DBS后,生成了金红石型TiO2纳米棒.虽然金红石型TiO2纳米棒光电极的染料吸附性能和光电性能均不如锐钛矿型TiO2纳米颗粒光电极,但金红石型TiO2纳米棒漫反射性能较高.可用其制备具有光电转换性能的反射层,这种新型反射层使染料敏化太阳能电池光电转换效率提高了26.14%,而含Ti-nanoxide 300大颗粒TiO2构成的反射层仅能使电池光电转换效率提高11.04%.这种差异的根源在于金红石型TiO2纳米棒不仅具有散射光能力,其本身还可吸附染料进行光电转换.随着反射层厚度的增加,电池短路电流逐步提高.而不吸附染料且无光电转换能力的Ti-nanoxide 300传统反射层则没有这种功能.     

超声波-Fe3＋掺杂TiO2纳米管光催化降解活性艳红X-3B的研究

以超声波作用制备的Fe3＋掺杂TiO2纳米管作为光催化剂,氙灯模拟紫外光为光源,降解活性艳红X-3B,探讨了超声预处理时间、催化剂煅烧温度、pH值、催化剂加入量等因素对活性艳红X-3B降解率的影响,结果表明,超声波预处理时间为20min,催化剂煅烧温度为400℃,pH为强酸或强碱,催化剂加入量为1.0g/L时对活性艳红X-3B处理效果较好。     

硫掺杂二氧化钛负载硅藻土复合光催化剂光降解苯酚的研究

以硅藻土为载体,采用溶胶-凝胶-低温烧结法制备了硫掺杂二氧化钛负载型微孔-介孔结构复合光催化剂.物相分析表明TiO2-xSx样品为纯的锐钛矿相,TiO2包覆在硅藻土载体表面形成了复合结构.紫外-可见漫反射谱图显示S掺杂后的TiO2-xSx(350℃)样品吸收带边发生了明显的红移,负载型复合光催化剂显示出比TiO2-xSx样品更强的可见光吸收性能.当复合光催化剂中硅藻土的负载量为30%(质量分数)、硫的掺杂量为0.03%(摩尔分数)时,以氙灯为辐照光源,光催化苯酚溶液的降解率最高.在pH=5.83、催化剂用量为2g/L、初始质量浓度为10mg/L的条件下,苯酚在光照2h后降解率达到85%.催化剂重复使用4次后,苯酚的降解率仍在80%以上.     

氢气热处理对纳米TiO2可见光吸收性能的影响

在H2还原气氛中对纳米TiO2粉末进行热处理改性研究发现,氢气热处理改性后的样品中存在氧空位缺陷,使纳米TiO2的光吸收阈值红移.在试验条件下,最佳的处理温度在700℃左右,该温度下,锐钛矿型、金红石型和混晶型纳米TiO2的光吸收阈值分别为450、490和500nm.以甲基橙溶液为降解模型实验结果表明,改性处理后的样品在可见光下具有光催化活性.     

TiO2/膨胀石墨复合材料的制备及其对亚甲基兰的光催化降解

采用快速升温法制备出以膨胀石墨为载体的TiO2/膨胀石墨光催化剂,用SEM及XRD对其表面形貌及结构进行表征,研究了该负载型光催化剂在紫外光照射下的催化能力,探讨了在催化剂中TiO2的负载量、亚甲基兰溶液的初始浓度及其pH值对光催化剂的降解能力的影响.结果发现,负载量为10%的光催化剂对40mg/L的亚甲基兰溶液5h的光降解率达到58.8%.