纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶 凝胶法制备了纳米级TiO2颗粒,通过甲苯在样品上的光催化氧化过程评价了样品的光催化活性。考察了制备过程中的焙烧温度对样品颗粒的晶型、粒径和光催化性能的影响。X射线衍射结果表明,焙烧温度低于500℃时得到的样品都是锐钛矿型TiO2,700℃下得到的已基本是金红石型;随着焙烧温度的升高样品的粒径增大,光催化活性下降;甲苯在TiO2上的气相光催化氧化符合一级反应规律。     

磁性负载纳米TiO_2催化剂的制备与光催化性能

采用溶胶-凝胶法在复合磁性载体上负载纳米二氧化钛膜,得到了易于磁性固液分离的复合光催化剂,运用XRD、BET、SEM等方法表征它的物质性质,并以典型的偶氮染料甲基橙为目标污染物,研究了不同工艺条件下制备的催化剂的光催化剂的活性。结果表明:以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法在复合载体上负载4次,500℃保温2 h,得到的磁载催化剂活性最高,处理初始浓度为20 mg/L,pH值为7,2 h降解率达到46%,同时此催化剂能够用磁场回收利用。     

由粉煤灰制备MCM-41及其负载纳米TiO_2的光催化性能研究

不同TiO_2负载量的TiO_2/MCM-41催化剂通过由粉煤灰制备的MCM-41与钛酸四丁酯溶胶-凝胶制备而成。使用了X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)对其进行了表征。采用亚甲基蓝的光催化降解反应为模型来评价TiO_2/MCM-41的光催化活性。结果表明:在模拟日光下TiO_2/MCM-41光催化性能远高于同等方法制备的纯纳米TiO_2,且反应属于动力学一级反应。当TiO_2负载质量分数为60%时,TiO_2/MCM-41催化剂催化性能最好且稳定。此外,pH值和温度均可显著影响光催化降解率,pH值和温度越高越有利于提高降解率。     

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。     

具有纳米结构的TiO_2纤维光催化氧化活性

研究了具有纳米结构,高比表面的锐钛矿TiO2纤维在光催化降解苯酚体系中的氧化性能,发现其活性与P25相当;通过加羟基自由基猝灭剂证实了羟基自由基(HO.)对苯酚降解的贡献;而通过加空穴猝灭剂则观察到明显的空穴(h )效应。并通过K I氧化反应进一步研究了催化剂表面上的空穴效应,结果表明,TiO2纤维上的光生空穴比P25稳定,其空穴量子产率是后者的3.3倍。     

纳米TiO_2的制备及其对甲醛的光催化降解性能

以硫酸钛为前驱体,采用沉淀-溶胶法制备纳米TiO2,进行甲醛的光催化降解实验,考察了制备条件对光催化性能的影响。结果表明:当硫酸钛浓度为0.05mol/L、水解温度80℃、时间4h,0.10mol/LKOH聚沉、pH=2、熟化温度90～100℃、时间10min,煅烧温度450℃、时间4h时,制得的纳米TiO2对甲醛的降解效率6h内可达78%。     

RuO_2负载TiO_2纳米管的制备及其光催化性能

结合阳极氧化法、电解法和浸渍法制备了RuO_2/TiO_2纳米管阵列光催化剂。对纳米管的微观形貌、结构以及表面化学态进行了分析;通过紫外-可见吸收光谱仪分析了浸渍液中钌离子电解前后的变化情况,检测了RuO_2/TiO_2纳米管阵列在可见光下对亚甲基蓝溶液的光催化性能。结果表明:当电解电压为0.85 V时,浸渍液中Ru离子以+2价形式存在;只有当浸渍液中的Ru3+还原为Ru2+后,才能负载到TiO_2纳米管表面,且煅烧后以RuO_2形式均匀分散在TiO_2纳米管表面;RuO_2/TiO_2纳米管仍保持未负载TiO_2纳米管的结构特征,且其晶型结构并没有因RuO_2的负载而变化,也未增加TiO_2纳米管表面羟基数量。最佳浸渍Ru Cl3溶液浓度为3.0 mmol/L,最佳电解电压为0.85 V,在此条件下浸渍得到的RuO_2/TiO_2纳米管阵列的可见光催化活性最佳,光催化降解亚甲基蓝2 h的降解率由未负载TiO_2纳米管的37.50%提高到66.67%。     

C/TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

无机纳米金属氧化物TiO_2由于其独特的理化性质在各方面的应用得到了广泛的研究。但是由于其禁带宽度较大仅能利用太阳光中较少的紫外光部分,量子效率低,阻碍了其光催化技术的应用,为了提高光催化效率,往往将TiO_2进行复合、掺杂改性和构建新型窄禁带化合物。本文采用水热合成的方法制备C/TiO_2纳米复合材料,通过X射线衍射、透射电子显微镜、X光电子能谱、拉曼等现代分析测试技术,对所做材料的微观结构进行分析表征。结果表明,通过水热合成法制备的C/TiO_2纳米复合材料,可以提高TiO_2光催化活性,抑制高温下TiO_2晶型的转变,具有高的比表面积和吸附能力等,且在光催化微生物灭菌方面应用效果明显。     

C/TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

无机纳米金属氧化物TiO_2由于其独特的理化性质在各方面的应用得到了广泛的研究。但是由于其禁带宽度较大仅能利用太阳光中较少的紫外光部分,量子效率低,阻碍了其光催化技术的应用,为了提高光催化效率,往往将TiO_2进行复合、掺杂改性和构建新型窄禁带化合物。本文采用水热合成的方法制备C/TiO_2纳米复合材料,通过X射线衍射、透射电子显微镜、X光电子能谱、拉曼等现代分析测试技术,对所做材料的微观结构进行分析表征。结果表明,通过水热合成法制备的C/TiO_2纳米复合材料,可以提高TiO_2光催化活性,抑制高温下TiO_2晶型的转变,具有高的比表面积和吸附能力等,且在光催化微生物灭菌方面应用效果明显。     

纳米TiO_2表面晶相结构转化及其光催化活性研究

催化剂的表面结构对于调控其催化活性具有重要的作用。采用高温煅烧的方法诱导锐钛相纳米TiO_2发生金红石相转变,对其光催化活性和金红石相含量分析发现,仅少量的金红石相生成可显著提高纳米TiO_2光催化活性,同时明显改变催化体系中不同自由基的相对含量。·OH的生成浓度仅有稍微增加,而O_2·~-的浓度从0. 233μM/h迅速增加到0. 501μM/h,说明煅烧过程诱导纳米TiO_2的表面结构发生显著改变,金红石相TiO_2优先在纳米TiO_2颗粒表面区域生成。通过与模型金红石相/锐钛相纳米TiO_2表面异质结构对比,进一步验证了表面晶相异质结构可显著提高纳米TiO_2催化活性。     

镧和铁掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了TiO2、Fe3+/TiO2、La3+/TiO2、Fe3+-La3+/TiO2光催化剂。考察了焙烧温度、焙烧时间和掺杂离子的种类和用量对催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响。制备纯TiO2、Fe3+/TiO2和La3+/TiO2的适宜焙烧温度分别为673,673和773 K,适宜焙烧时间为120min(TiO2)、180min(La3+/TiO2)。La3+/TiO2中La3+的适宜掺杂量为1.0%,Fe3+/TiO2中Fe3+的适宜掺杂量为0.04%,Fe3+-La3+/TiO2中,当La3+的掺杂量为1.0%时,Fe3+的适宜掺杂量为0.02%,相应的脱色率为99.83%,99.51%,98.73%。当掺杂量适当时,4种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为:La3+/TiO2>Fe3+/TiO2>Fe3+-La3+/TiO2>TiO2。根据XRD结果,由谢乐公式估算出所得光催化剂为纳米粒子。     

纳米TiO_2的制备及光催化性能的研究

以TiCl4为钛源,用正交实验设计方法,探究了水解法制备TiO2最佳反应条件,即烧结温度为600℃,盐酸用量为1.7 mL,pH值为8。同时研究了催化剂用量和时间对TiO2光催化降解甲基橙的降解率的影响,实验结果表明,当催化剂用量为4 g/L,光催化时间为60 min时,降解率可达到90%以上。     

织物负载TiO_2光催化剂的制备及其对活性红MS光催化动力学

实验采用溶胶—凝胶法制备纳米TiO2溶胶,低温下棉织物经过浸渍TiO2溶胶—烘干—焙烘法处理后,在织物表面形成了TiO2薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品结构和形貌进行了分析和表征。在紫外灯照射下,以活性红MS为降解物,研究了制备条件包括TiO2浓度、TiO2溶胶pH、焙烘温度和焙烘时间对薄膜光催化性能的影响。结果表明,在低温下制备的TiO2主要是锐钛矿型,并且薄膜的光催化活性与处理工艺有关。在TiO2浓度为0.423mol/L、TiO2溶胶pH为1.67、焙烘温度为80℃、焙烘时间为2min的条件下,活性红MS的光催化降解速率常数最大,拟合紫外光下光催化薄膜TiO2降解活性红MS为一级反应。     

蒙脱石负载Cu~(2+)掺杂纳米TiO_2复合材料的制备及光催化性能

以蒙脱石为载体,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了一系列Cu~(2+)掺杂TiO_2复合光催化材料,用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)溶液的降解脱色作为评价光催化活性的标准,考查不同Cu~(2+)掺杂量、催化剂用量等对催化剂活性的影响。研究结果表明,在MB初始浓度为10mg/L,当Cu~(2+)掺杂量为0.3%、催化剂用量为2g/L时催化性能最好,2h即可使MB溶液的脱色降解率达96%;重复使用5次仍可使MB溶液的脱色降解率保持在90%以上。     

颗粒负载TiO_2光催化性能的研究

以钛酸正丁酯和自制颗粒为主要原料,采用溶胶-浸渍法制备出负载型纳米TiO2催化剂,对甲基橙模拟废水进行了光催化降解研究。分析并比较了负载与非负载TiO2降解效果的差异及影响因素。结果表明,120 min后负载型TiO2与非负载TiO2对甲基橙的光催化降解率分别达到99.7%和78.1%,第二次使用的降解率则分别达到90.4%和57.3%。     

分子筛负载TiO_2光催化材料制备研究进展

简要介绍了分子筛的基本构成和结构,TiO_2光催化原理,分子筛负载TiO_2光催化机理,分子筛的合成方法,分子筛负载TiO_2的合成方法及其应用,并指出这类材料存在的问题及应用前景。     

水热法制备电气石/TiO_2纳米管及光催化性能

采用溶胶–凝胶法和水热法相结合制备了直径为18.8nm,管径为4.7nm,管长数百纳米的锐钛矿型电气石/TiO2纳米管。研究了水热反应时间、煅烧温度和电气石的添加量对制备样品的相结构和形貌的影响,同时以甲基橙为目标降解物考察了电气石/TiO2纳米管的光催化性能。结果表明:水热处理后,经500℃煅烧可得到一维结构优良的锐钛矿型电气石/TiO2纳米管,并且电气石与TiO2以Ti―O―Si键结合,由于电气石具有永久电极性,与TiO2的协同作用可以有效提高纳米TiO2的光催化性能。当电气石含量为0.5%(质量分数),500℃下煅烧的样品,光照1h可达到最优降解率98.5%,比未经水热处理的纯纳米TiO2颗粒和经水热处理的纯纳米TiO2管分别提高了约44.9%和33.7%。     

TiO_2纳米纤维的制备及其对染料的光催化降解性能

随着社会的进步,时代的发展,人们的物质生活水平逐渐提高,对化工生产的要求也越来越高。结合溶胶和静电纺织技术的应用对制作纳米纤维形成催化设备的反应进行详细分析,并且通过电子显微镜来对其纳米结构进行扫描,以探究纳米纤维的外在结构。主要从TiO_2的制备问题来进行探究,旨在说明TiO_2具有转变纳米纤维的形态结构,催化燃料降解的作用。     

TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯、乙醇为原料,通过溶胶—凝胶法制备了TiO2纳米粉体,并采用XRD、TEM等手段对样品进行结构表征。XRD结果表明,TiO2纳米粉体晶相为锐钛矿型,平均粒径大约为6-12nm。样品对甲基橙溶液进行了降解实验,实验结果显示,TiO2纳米粉体对甲基橙的光催化作用明显。最佳制备工艺条件为:钛酸丁酯与乙醇的体积比为1∶11,在pH值为2-3下,搅拌2小时,在500℃下煅烧。     

微波辐射加热制备纳米TiO_2光催化剂及光催化活性

采用溶胶-凝胶法和微波辐射技术相结合制备了纳米TiO2光催化剂,用XRD和SEM对催化剂进行了表征。以甲基橙为模拟污染物,高压汞灯为光源,考察了微波功率、辐射时间等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明:采用微波分三阶段辐射加热,加热时间为19.5 min时,制得的光催化剂催化活性较高,其对甲基橙的降解率90 min内可达98.1%;与传统加热法相比较,采用微波辐射加热能够显著缩短加热时间,改善光催化活性。