锆掺杂纳米ZnO粉体的制备及其光催化性能

以Na2CO3、ZnSO4和ZrOCl2·8H2O为原料,采用直接沉淀法制备了纯ZnO和掺锆ZnO的纳米粉体,并用XRD、FT-IR、UV-Vis、SEM和TEM等表征手段进行表征,用紫外灯作为光源,亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,研究了ZnO和掺锆ZnO纳米粉体的光催化性能,并考察了前驱体煅烧温度与时间、掺锆量以及催化剂加入量等因素对降解率的影响,结果表明,煅烧温度为700℃时,相比纯ZnO掺杂锆的ZnO晶粒结晶良好,样品粒度分布更均匀,粒径变小,且掺锆的ZnO光催化活性高。当掺锆量为1%（摩尔比）时,光催化性能最好,加入催化剂量为0.8g.dm^-3,光降解时间为1h时,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到98.65%。     

掺铁二氧化钛纳米线的合成及其光催化性能

首次以钛酸丁酯、异丙醇等有机物为原料,在10M NaOH溶液中水解后,于180℃水热24h,一步法合成二氧化钛纳米线(TNWs),并用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征其形貌和结构。结果表明,所得TNWs焙烧到950℃时,仍为锐钛矿相,表明本制备方法迟滞了二氧化钛由锐钛矿相到金红石相的转变。此外,以甲基橙为目标降解物,在300 W汞灯照射下,研究了不同水热温度、保温时间及掺杂量对掺铁二氧化钛纳米线(Fe-TNWs)光催化性能的影响。结果表明,于750℃焙烧4h制备的掺铁摩尔百分数为0.5%的TNWs,具有最强的光催化降解性能,其降解速率和效率较未掺杂的样品都有了大幅度的提高。     

湿化学法原位合成硫掺杂的纳米金红石TiO2可见光催化剂

利用湿化学原位合成法制备了掺硫的金红石相纳米氧化钛光催化剂,并用XRD,TEM及UV-Vis吸收光谱对粉体进行了表征.粉体的可见光催化性能用亚甲基兰的降解情况进行了表征.实验表明180.C水热合成的掺硫TiO2的催化活性最高.     

水热制备掺锑纳米TiO2及其光活性抑制研究

在200℃，6h条件下水热制备两种掺锑二氧化钛，Sb2O3：TiO2介于0—0．35mol％．第一种以二氧化钛和SbCl3为原料；第二种以偏钛酸和SbCl3为原料．用XRD、SEM、EDS、TG、IR表征样品，谢乐公式估算晶粒直径．EDS检测到Sb2O3的存在，XRD检测表明掺锑TiO2均为锐钛型．锑的掺入可有效抑制第二种掺锑二氧化钛晶粒的长大．通过罗丹明B的光降解，表明两种掺锑纳米TiO2光活性均得到有效抑制．以偏钛酸为原料制得的掺锑TiO2的光活性低于以二氧化钛为原料制得的掺锑TiO2．当Sb2O3：TiO2为0．21％时，掺锑二氧化钛光活性最低．     

微乳液法制备掺杂铁的纳米二氧化钛及其表征

为了研究掺杂铁的纳米二氧化钛的性质,以TiCl4为原料,在CTAB/正丁醇/环己烷/水组成的微乳液体系中制备了掺杂铁的TiO2纳米粉末。采用热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和比表面分析仪(BET)等对粉体的结构、粒径大小、物相、形貌和比表面积等进行了表征。经600℃焙烧2h后,0.04%Fe3+-TiO2粉末为单一的锐钛型结构,其平均晶粒度约为16nm,比表面积达120.4m2.g-1,D101为16.1nm。由于在XRD图谱上未发现有新相的生成,因此,Fe3+经过焙烧渗入到了二氧化钛的晶格中,掺杂所引起的变化主要是由于Fe3+渗入TiO2晶格所引起的。     

铁/镱掺杂二氧化钛空心球的制备及其光催化性能

用模板法制备铁/镱共掺杂二氧化钛空心球(Fe/Yb-TiO2HS),使用扫描电子显微镜(SEM)观察和X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热失重(TG)等测试方法对对其进行了表征.使用浓度为20 mg/L的甲基橙溶液模拟废水,研究了铁/镱共掺杂二氧化钛空心球的催化性能.结果 ...     

TiO_2纳米纤维的改性及其光催化性能研究

采用单针头静电纺丝技术,结合浓碱水热处理及煅烧过程制备出了具有特殊形貌的一维二氧化钛(TiO2)纳米纤维。通过SEM、BET、XRD和UV-Vis DRS等对其形貌、比表面积、晶型和吸光性能进行了表征。结果表明处理后纳米纤维具有"毛刺"状的特殊形貌,其比表面积随着煅烧温度的升高而降低,得到的TiO2纳米纤维为锐钛矿相。以罗丹明B为降解源,通过1h全波段光照降解实验结果表明,浓碱处理后煅烧温度为500℃时降解率最高,可达94.3%,是未处理TiO2纳米纤维的1.33倍。     

掺杂纳米TiO_2粉体的制备及其光电性能研究

利用Zn2+离子掺杂纳米二氧化钛,以提高其光电转化性能,通过溶胶-凝胶法制备了Zn2+离子掺杂的纳米二氧化钛粉体,采用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见光谱和光诱导产生光电流法对掺杂二氧化钛的物相、形貌、光吸收性能和光电性能进行了表征。研究发现,Zn2+掺杂有利于锐钛矿的结晶,掺杂二氧化钛较纯二氧化钛的紫外吸收边红移了约10nm,当Zn2+掺杂量为Ti物质的量的1%时光电转化性能最佳。     

湿法研磨制备单颗粒分散二氧化钛及其影响因素

采用机械湿法研磨,通过正交实验探讨了研磨过程中的工艺参数对二氧化钛分散性和分散稳定性的影响。结果表明,二氧化钛研磨分散的优化工艺条件为:研磨速度3 000 r/min,时间80 min,锆球直径0.2 mm,p H值9.5,球料比(锆球与二氧化钛的质量比)20:1,优化工艺条件下的二氧化钛颗粒在48 h内仍保持了良好的分散稳定性。对研磨分散后的二氧化钛的扫描电子显微镜(SEM)图像进行粒径统计得其颗粒平均粒径为136.7 nm,与激光粒度仪测得的平均粒径139.2 nm以及BET比表面积测试法测得的等效直径134.2 nm基本一致,说明研磨后的二氧化钛呈单颗粒分散。     

负载二氧化钛的膨胀石墨的制备及表征

将干燥的天然鳞片石墨、浓硫酸、重铬酸钾、乙酸酐、过氧化氢和钛酸四正丁酯混合搅拌,洗涤,烘干,在高温下膨化制备得到具有光催化作用的吸附材料负载二氧化钛的膨胀石墨.并利用能谱、SEM、XRD等方法对二氧化钛膨胀石墨进行分析和表征.     

Co掺杂的钛酸盐和TiO2纳米棒的磁性及光学性能

利用水热合成法,以TiO2(锐钛矿)粉末、钴盐为原料,在NaOH溶液中,180℃水热合成了Co掺杂的钛酸盐纳米棒.将Co掺杂的钛酸盐纳米棒在700℃氩气氛下烧结2 h转化为锐钛矿结构Co掺杂TiO2纳米棒.利用x射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外一可见分光光度计和超导量子干涉磁强计(SQUID)等对Co掺杂的钛酸盐和Ti0,纳米棒的微结构、形貌和性能进行了表征.研究结果表明,Co掺杂的钛酸盐和未掺杂的纯钛酸盐H2Ti3O7具有相同的层状结构,在样品中未监测到Co杂质(如钴的氧化物和氢氧化物)的峰.Co掺杂的钛酸盐纳米棒表面光滑,直径大约为90 nm～120 nm,长度约1 μm,co的掺杂对纳米棒形貌没有明显影响.Co掺杂后的钛酸盐纳米棒与未掺杂的钛酸盐纳米棒相比,其紫外-可见吸收光谱的吸收峰明显红移,带宽变窄.未掺杂的纯钛酸盐纳米棒的带宽为3.2 eV,与TiO2相同;Co掺杂的钛酸盐纳米棒的带宽为2.6 eV,明显变窄.同时,Co掺杂的钛酸盐和TjO2纳米棒在300 K均具有铁磁性,且其磁化强度大小基本一致,矫顽力也相同.     

S／TiO2纳米氧敏材料的结构与吸脱附特性

以TiCl3为钛源,采用溶胶一凝胶法,在500℃(1h)烧结获得非金属离子(硫)掺杂TiO2的纳米粉体,利用XRD,FT-IR,UV-vis,ESEM,Zeta电位,XRF,TPD等表征S/TiO2结构特性.结果表明,硫掺杂有利于其向金红石相转变,低掺杂浓度(2at%)时,硫主要以S4 形式存在,当掺杂量为25at%时,部分掺杂硫以S2-形式替代O2-,由于两者间的电负性差异,导致表面上Ti3 、Ti4 周围的电子云密度增加,从而提高样品对氧气的吸附活性,使其表面的富余电子向吸附氧转移,提高了氧敏特性.S/TiO2敏感体表面的吸附氧以氧分子形式脱附(≤550℃),而在高温(≥600℃)下主要以SO2形式脱附.     

二氧化钛的表面包覆技术及其应用

二氧化钛是当今世界发展较快的无机化工产品之一,为了使其获得更优异的性能并在更多的领域得到应用,在其表面包覆其他物质.根据二氧化钛的不同用途介绍了其表面的包覆方法,综述了二氧化钛包覆的现状及前景.     

N掺杂TiO2光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型N掺杂TiO2粉体,通过X射线衍射光谱(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外/可见光漫反射吸收光谱(UV-vis)对粉体的性能进行表征.结果表明,N掺杂使TiO2粉体的晶粒细化,禁带宽度减小,光谱吸收阈值波长向可见光区红移至550nm左右.光催化降解甲基橙的实验表明,N-TiO2粉体在普通日光灯下对甲基橙的降解率明显优于纯TiO2粉体.     

TiO2光电催化技术的应用研究进展

TiO2光电催化是一种电化学辅助的光催化反应技术,通过施加外部偏压减少光生电子和空穴的复合,从而提高其量子效率.本文综述了TiO2光电催化的原理及在水处理、制氢等方面的应用,并提出了存在的问题和将来的发展方向.     

TiO2/沸石复合物结构与光催化性能

利用天然沸石作载体制备TiO₂/沸石复合物光催化材料,从晶相分析和热分析证实以TiCl₄为钛源,锐钛矿在水相体系中可直接在沸石表面生成,并牢固结合,同时引起沸石矿物结构的调整.实验研究了在阳光照射下光催化材料对甲基橙和亚甲基蓝的分解脱色效果,不需高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的,脱色率接近100％,结合牢固,并可重复使用.     

TiO2光催化氧化及其应用

催化氧化法作为一种非常具有应用前景的有机废水处理方法已成为近年来国内外的一个热点研究领域.TiO2因具有相对高的催化活性、化学稳定性和无毒无害而成为当前应用最有潜力的一种光催化剂.对TiO2光催化氧化的机理、影响因素和应用进行了分析,并归纳出当前所用TiO2光催化剂的形式.     

相变蓄冷纳米复合流体成核过冷度及释冷的实验研究

通过添加亲水性分散剂,经过超声振动制备了粒径为20nm的4种不同质量分数的TiO2-水纳米复合流体.对去离子水和纳米复合流体同步进行蓄冷和释冷实验,实验表明:加入纳米TiO2粉体后,可大幅度降低水的过冷度直至消除,并且纳米复合流体的起始成核时间比去离子水提前了,融冰时TiO2-水纳米复合流体的释冷率要比去离子水大.     

TiO_2包覆ZnS荧光粉的制备及表征

采用溶胶-凝胶法成功在ZnS荧光粉表面包覆TiO2薄膜。通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见吸收(UV-Vis)及荧光光谱(PL)对包覆前后荧光粉的结构和光学性能进行表征。结果表明:ZnS荧光粉表面包覆了一层厚度约5nm的TiO2薄膜,该薄膜整体连续性较好,分布较为均匀,且包覆过程对荧光粉的晶型及结晶度无影响,而包覆膜对ZnS的吸光度略有屏蔽且发光强度也有所降低。     

TiO_2柱撑蒙脱土的制备及其光催化性能的研究

采用TiCl4在 HCl中的水解制备TiO2柱撑蒙脱土(TiO2-PILM)纳米光催化材料,通过X射线衍射和红外光谱对其进行了表征.考察了甲基橙的初始浓度、甲基橙溶液、pH值对光催化降解效果的影响.结果表明,TiO2-PILM具有大的晶面间距,TiO2-PILM 对甲基橙有较好的光催化活性,吸附动力学数据很好地符合Lagergren二级速率方程,在甲基橙初始浓度为10mg/L、投样量为0.02g、在酸性或碱性条件时,TiO2-PILM对甲基橙的降解率较高.