超声制备纳米TiO2及其光催化活性研究

在超声条件下采用溶胶凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应评价了其光催化活性,运用XRD、BET、TEM等技术对制备的TiO2进行表征,结果表明,低频超声可以抑制TiO2晶粒的聚集和长大,提高分散度,增大比表面积,TiO2样品在紫外光下光催化降解甲基橙的能力显著增强,其中28 kHz超声频率下制备的样品效果最好,降解速率比未超声得到的TiO2提高了15％.     

N掺杂TiO2粉体晶体结构与光催化性能的研究

以NH4NO3为氮源,采用溶胶凝胶法制备TiO2粉体.在紫外光的照射下,对有机染料甲基橙进行降解,来评价TiO2粉体的光催化性能.利用场发射扫描电镜和X射线衍射仪对TiO2粉体的晶型和形貌进行表征.结果表明:氮元素的加入不仅能够提高TiO2的光催化性能,同时对TiO2的晶体结构也有影响;氮元素通过改变TiO2晶型和单纯...     

高效紫外光催化剂活性炭负载纳米TiO_2+Au降解甲基橙的研究

本文利用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载TiO_2+Au光催化剂,并对其进行了SEM,TEM,XRD,红外光谱,X-射线衍射等表征,在紫外光下,以甲基橙为目标降解染料,用紫外可见吸收光谱计算光催化活性,结果表明,用活性炭负载TiO_2+Au光催化剂,对于甲基橙具有很好的光催化降解效果。     

石墨烯负载二氧化钛复合材料及光催化降解甲基橙

以天然鳞片石墨为原料,用改进的Hummers法氧化制备氧化石墨烯,然后用葡萄糖还原制得石墨稀,再用溶胶一凝胶法复合制备了TiO2／2;墨烯的复合材料。用FI-IR、Raman、AFM、SEMvR）3LTGA对石墨烯和TiO2／2;墨烯复合材料进行了表征,并在紫外光照射条件下对比石墨烯、TiO2、TiO：／2;墨烯复合材料对甲基橙的降解效果。结果表明,在紫外光照射下,TiO2的负载率为35％时,TiO2／2;墨烯复合材料光催化降解甲基橙的催化效率明显大于单纯TiO2及石墨烯,光催化4小时后,脱色率达到85％。TiO2／2;墨烯复合材料不失为一种有潜力的光催化降解染料废水催化材料。     

微波助离子液体中氮掺杂TiO2催化剂的制备及其微波强化光催化活性

在室温离子液体介质中,采用溶胶-凝胶法以及微波干燥的方法制备了氯掺杂的光催化剂TiO2-N。在室温条件下,以甲基橙为模拟污染物,在微波超声波组合催化合成仪中,分别利用微波辐射（MW）、紫外光照（UV）和微波辐射一紫外光照（MW—UV）三种降解方式,主要考察了N掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度和煅烧时间等因素对TiO2-N光催化活性的影响。结果表明,在离子液体用量为5．6mL、N掺杂量n（N）／n（Ti）=3：1、微波干燥功率210W、微波干燥时间20min、煅烧温度600℃、煅烧时间2h的条件下所制得的TiO2-N光催化剂具有较高的光催化活性;TiO2-N光催化剂在三种降解方式下对甲基橙的降解效果为：MW—UV〉UV〉MW,这表明微波与紫外光照有较好的协同作用,即微波一紫外光照具有强化TiO2-N催化剂降解甲基橙的效果。     

钛柱撑蒙脱石光催化降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为前驱体、钠基蒙脱石为载体,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛柱撑蒙脱石（TiO2—MMT）纳米复合材料。采用X-射线衍射仪、透射电子显微镜、全自动比表面积及中孔、微孔分析仪（BET）等分析手段对TiO2—MMT进行了表征,并研究了其对甲基橙的光催化降解活性。结果表明：TiO2—MMT主要由锐钛矿型TiO2和蒙脱石组成,呈层片状结构,TiO2柱撑到蒙脱石层间,并使其（001）晶面间距明显增大。在中性和碱性奈件下,TiO2-MMT对甲基橙的光催化降解能力较弱;在酸性条件下,TiO2-MMT对甲基橙的降解率远远高于中性和碱性条件下的降解率。TiO2—MMT光催化降解甲基橙的优化条件为：pH值4、甲基橙初始浓度30mg·L-1、TiO2-MMT投加量10g·L-1,在优化条件下光照2h,TiO2-MMT对甲基橙的催化降解率为99．4％。     

稀土掺杂纳米TiO2光催化剂制备及其光催化性能

采用溶胶-微波法制备掺杂不同稀土元素纳米TiO2光催化剂,借助XRD和UV-Vis吸收光谱等手段对其进行表征.以甲基橙为模拟污染物,考察样品的光催化性能.结果表明,适量的La3+、Nd3+、Eu3+、Gd3+和Y3+掺杂可提高TiO2样品的光催化活性,最佳掺杂物质的量分数分别为0.1%、0.1%、0.3%、0.2%和0...     

钒镧共掺杂TiO2纳米粉体的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化剂,用V、La进行共掺杂改性,以甲基橙为目标降解物,研究了不同掺杂量下催化剂的光催化活性,并利用XRD、UV-Vis等表征手段对催化剂进行了表征.结果表明,共掺体系的最佳掺杂量为n(V)n(TiO2)=0.05%,n(La)n(TiO2)=0.05%.此掺杂量下的TiO2粉体对甲基橙有良好的降解效果,反应12 min降解效率达到99.6%,优于同等条件下制得的纯TiO2粉体.     

陶粒载体TiO2的制备及其光催化性能的研究

采用改进的溶胶-凝胶法制备了以陶粒为栽体的纳米TiO2光催化剂.使用XRD、TG-DTA、FT-IR进行表征;以甲基橙为目标降解物,研究了其光催化性能,对比了陶粒、TiO2粉末及陶粒栽体TiO2不同体系对甲基橙的处理效果和重复使用性能,并对不同温度条件下烧结的催化剂光催化降解有机物能力进行了比较.结果表明在700℃下烧结的催化剂对甲基橙的降解具有最大光催化活性;催化剂经重复使用3次后,仍具有较高的光催化性能.对甲基橙的降解率达94.27%.     

Ce掺杂TiO_2纳米粒子的制备及其光催化活性研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的和掺杂铈的TiO2纳米粒子,并利用XRD和UV-VIS对其进行表征,且在紫外光下,以甲基橙的光催化降解为模型反应,考察了TiO2纳米粒子的光催化活性和不同Ce掺杂量对光催化活性的影响。结果表明,Ce的掺杂抑制了锐钛矿晶粒的生长,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,掺杂Ce的摩尔分数为0.05%时,TiO2纳米粒子具有最佳的光催化活性。     

碳纳米管负载磷掺杂TiO_2的溶胶-凝胶法合成及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为前驱体,次磷酸为磷源,碳纳米管为载体,制备了P-TiO2-CNTs复合光催化剂。采用XRD、SEM、TEM、UV-Vis/DRS对复合光催化剂的晶体结构、光谱吸收性质等进行了表征。选取甲基橙为目标降解物,考察了P-TiO2-CNTs的可见光光催化活性。结果表明,掺杂一定量的P并负载于适量CNTs上,可以显著提高TiO2的光催化活性,拓宽其光响应范围。     

TiO2纳米管阵列电极电催化降解甲基橙的研究

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管阵列电极.采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X-射线衍射仪（XRD）表征了电极的表面形貌和晶体结构,应用电化学阻抗谱（EIS）技术研究了不同阳极极化电位下电板的导电性能,应用荧光光谱法研究了电极产生羟基自由基（·OH）的活性,考察了3种支持电解质（Na2SO4、NaNO3和NaCl）对甲基橙（MO）电催化降解效率的影响,通过加入捕获剂探讨了MO分子的降解机理.结果表明,TiO2纳米管阵列电极电极的导电性随阳极极化电位的升高而增强;在电场作用下,TiO2纳米管阵列电极表面生成大量·OH;Na2SO4和NaNO3不参与MO分子的氧化反应,MO的降解符合一级反应动力学模型,而NaCl参与了TiO2纳米管阵列电极电催化降解MO的过程,呈现出复杂的动力学行为;在捕获剂存在的情况下,MO分子仍能发生降解,显示MO分子可在TiO2纳米管阵列电极表面直接氧化.     

纳米CuO/CoFe2O4-TiO2模拟太阳光降解亚甲基蓝的性能

采用溶胶-凝胶法制备CuO/CoFe2O4粒子,并与P25复合制备纳米催化剂CuO/CoFe2O4-TiO2.通过模拟太阳光催化降解亚甲基蓝,对催化剂活性进行研究,采用SEM、TEM、XRD和UV-Vis DRS方法对催化剂进行表征.结果表明,CuO/CoFe2O4粒子均匀分散在P25微粒表面,平均粒径为60 nm.并...     

低温制备Fe-TiO2及其可见光催化性能研究

采用大量水体系溶胶-凝胶方法在低温下制备了掺杂铁的二氧化钛纳米材料(Fe-TiO2),通过XRD、XPS、SEM、UV-Vis对样品进行了结构、形貌以及光化学方面的表征,研究了铁掺杂浓度对样品结构和性能的影响。结果表明,低温下合成的样品主要以锐钛矿型存在,结合有少量板钛矿型。掺杂1%的Fe-TiO2具有最大的吸收带红移,在室内具有最好的对甲基橙光催化性能。主要认为铁的掺杂抑制了电子和空穴的复合并且增强了其在可见光区的吸收。     

多元改性二氧化钛的制备及其性能研究

采用浸渍法制备了铁-钐-镱-二氧化钛改性光催化剂,以苯酚为目标降解物,讨论了影响光催化剂性能的因素和提高光催化剂性能的方法。通过FE-SEM、XRD、UV-Vis等表征手段初步探讨了共掺杂提高二氧化钛光催化活性的机理。实验结果表明：常温、常压下,质量浓度为20 mg/L的苯酚废水（pH=7）,当催化剂加入量为 2.5 g/L、焙烧温度为550 ℃、金属（铁、钐、镱）掺杂量各为0.5%（质量分数）时,经4 h紫外光照其对苯酚的去除率可达90%以上。改性后的二氧化钛光催化剂在可见光下也能够显示出很好的活性。     

AgBr纳米粒子的制备及其光催化性能的研究

通过简单的沉淀法,加入适量浓度的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）制备纳米AgBr粒子。利用XRD、SEM表征手段证明了所制得的纳米粒子纯度高、粒径小、尺寸分布窄、稳定性好。通过UV-Vis表征可以知道,沉淀法制备的纳米粒子吸收波长范围可至可见光区域。在以紫外光及自然光（太阳光）为光源的条件下,经过60min的光催化降解反应,甲基橙（MO）的降解率可达到96％以上。与纳米二氧化钛粒子和纳米氧化锌粒子光催化性能相比,纳米溴化银不仅催化效率更高,而且在自然光照的条件下仍然可以保持很好的光催化性能。     

Optical and Structure Properties of Nanocrystalline Titania Powders with Cu Dopant

TiO₂ nanopowders doped by Cu were prepared by the sol–gel method. The effects of Cu doping on the structural, optical, and photo-catalytic properties of titania nanopowders have been studied by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and UV–Vis absorption spectroscopy. XRD results suggest that adding impurities has a significant effect on anatase phase stability, crystallinity, and particle size of TiO₂. Titania rutile phase formation in the system (Ti–Cu) was promoted by Cu²⁺ doped TiO₂. The photo-catalytic activity was evaluated by photo-catalytic degradation kinetics of aqueous methylene orange (MO) under visible radiation. The results show that the photo-catalytic activity of the 5 %Cu doped TiO₂ nanopowders has a larger degradation efficiency than pure TiO ₂ under visible light. Also, the minimum band gap was estimated to be ～ 1.9–2 eV from UV–Vis spectra.     

液体中铈掺杂TiO2光催化剂的制备及微波强化光催化活性

室温下,在离子液体［Bmim］PF₆中,采用溶胶-凝胶法及微波辐射干法制备了铈掺杂纳米TiO₂光催化剂TiO₂-Ce,并测试了TiO₂-Ce对甲基橙溶液的微波、紫外和微波-紫外条件下的降解率。着重考察了离子液体用量、微波干燥功率、微波干燥时间、焙烧温度、焙烧时间和铈掺杂量等因素对TiO2-Ce催化活性的影响。结果表明,离子液体用量5.6 mL,掺杂硝酸铈与钛酸丁酯物质的量比n(Ce)∶n(Ti)=0.075,功率210 W的微波条件下干燥20 min,高温箱式电阻炉550 ℃焙烧2.0 h,制得的TiO₂-Ce催化剂具有较高的光催化活性。在微波、紫外和微波-紫外降解条件下,TiO₂-Ce对甲基橙降解率分别为4.78%、93.82%和99.12%。表明在紫外光照条件下,微波辅射具有强化TiO₂-Ce催化剂降解甲基橙的作用。同时用XRD、IR、BET和SEM对TiO₂-Ce催化剂结构进行表征,结构分析表明,TiO₂中掺入铈后制得的催化剂具有粒径均匀以及半孔宽(2.485 2 nm)、孔容(0.314 5 mL·g^-1)、平均孔径(6.627 nm)和比表面积（94.934 m²·g^-1）均较大等特点,这也是TiO₂-Ce催化剂拥有较高的光催化活性的主要原因。     

BiVO4的制备及其光催化性能的研究

通过直接沉淀法,以硝酸铋和偏钒酸铵为主要原料,制备了BiVO4前驱体,经过不同温度焙烧得到相应的光催化剂,研究了样品的光电响应强度和对甲基橙的光催化活性.结果表明,400℃时制得的BiVO4的可见光响应强度最大,为1.206 42 mA/cm2,在光照180 min后,对10 mg/L甲基橙溶液的降解率为54.33％.