不同金属离子掺杂对纳米二氧化钛光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛光催化剂。通过在基材中加入金属离子,使其进入TiO2晶体中,研究以甲基橙溶液为模拟目标污染物,掺杂不同的过渡金属元素、改变焙烧温度和光照时间等对TiO2光催化活性的影响。结果表明：掺杂的过渡金属离子对TiO2颗粒的光催化性能有一定的影响,同等条件下掺杂不同过渡金属离子后TiO2颗粒的光催化效果不同,掺杂同种过渡金属离子的TiO2颗粒其焙烧温度和光照时间对催化性能也有一定的影响。     

纳米TiO2掺杂过渡金属在造纸废水处理中的应用

纳米TiO2掺杂过渡金属离子,能有效提高其光催化活性和反应效率,在处理造纸工业废水等方面具有广阔的应用前景.综述了纳米TiO2的光催化氧化降解机理,纳米TiO2掺杂过渡金属离子的制备方法,掺杂不同金属离子对TiO2光催化性能的影响以及在降解造纸工业废水等多种有机废水的应用.     

TiO2掺杂及固定化技术降解造纸废水研究进展

纳米TiO2采用掺杂过渡金属离子和固定化技术,能有效提高其光催化活性和反应效率,在处理废水有机污染物等方面具有广阔的应用前景.文章介绍了纳米TiO2的光催化氧化降解机理、掺杂不同过渡金属离子对TiO2光催化性能的影响和在不同基质上光催化活性的比较以及在制浆造纸废水处理等方面的研究进展.     

Ag~+离子掺杂TiO_2薄膜光降解活性染料的研究

利用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同浓度Ag+的TiO2薄膜,以紫外光为光源,考察了TiO2及掺杂不同浓度金属离子Ag+-TiO2降解活性艳蓝和罗丹明B的催化性能。结果表明,金属离子Ag+掺杂的TiO2薄膜能明显改善TiO2的光催化性能,提高对活性翠兰及罗丹明B的脱色效率,且其金属掺杂量有一个最佳浓度范围;透光介质对TiO2薄膜的光催化性也有明显影响,石英介质明显好于普通玻璃介质。     

Fe3+和La3+共掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能的研究

通过溶胶凝胶法制备掺杂铁和镧的纳米TiO2,并以活性红15为目标降解物,研究了其光催化性能.采用热失重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、电镜、紫外-可见漫反射光谱(DRS)等测试手段对TiO2的结构、晶型、光吸收范围等进行了表征.结果表明:共掺杂的纳米TiO2在500℃煅烧3 h呈现锐钛矿型,晶粒尺寸约15 nm;掺杂铁和镧的纳米TiO2吸收带会发生红移,拓展了其对光谱响应范围.通过光催化降解模拟试验,发现掺杂铁和镧的纳米TiO2粉末对活性红15溶液的降解率最高达到98.9%,具有较高的光催化活性.     

光催化降解活性翠蓝的实验研究

在不同温度下烧制TiO2和分别掺杂不同浓度离子的Mn+-TiO2与W6+-TiO2。以紫外光为光源,考察了TiO2和掺杂金属离子的TiO2降解活性翠蓝的催化性能。利用颜色指示剂法筛选最优催化剂;通过紫外光降解实验,考察最优催化剂的用量、光照时间对活性翠兰脱色效果的影响。实验结果表明,500℃下制备的TiO2、金属离子掺杂量为0.6%的Mn2+-TiO2和0.8%的W6+-TiO2,对浓度为5mg/L的活性翠兰溶液的脱色效果,掺杂金属离子的TiO2效果好于未掺杂金属离子的TiO2。     

纳米TiO2-PASS复合絮凝剂的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2-PASS复合絮凝剂,对所得复合絮凝剂的成分、结构与光催化性能的关系进行研究,并采用XRD、FI-IR对样品进行表征.结果表明,TiO2-PASS复合絮凝剂的最佳制备条件为PASS用量2mL、钛酸丁酯用量5mL、无水乙醇用量24mL、冰乙酸用量1mL、去离子水用量3mL、浓盐酸用量0.3mL.光催化实验结果表明,当复合絮凝剂煅烧温度500℃、模拟染料废水pH=2.0、光照时间120min时光催化性能最佳,活性艳兰废水的脱色率达到95%.XRD、FI-IR图谱表明PASS掺杂的样品晶型均为锐钛矿型,PASS的掺杂改变了TiO2晶相转变温度,提高了TiO2晶体结晶度和粒子尺寸,有利于复合絮凝剂性能的发挥.     

TiO_2光催化降解染料废水的研究进展

文章综述了TiO2光催化降解染料废水的研究现状和机理,并详细介绍了降解溶液pH值、催化剂用量、掺杂物质浓度、煅烧温度以及超声波等因素对降解效果的影响。最后对TiO2光催化降解染料废水的应用前景进行了展望。     

掺杂Fe~(3+)和Zn~(2+)纳米二氧化钛薄膜光催化降解制革废水的试验研究

以掺杂Fe3+和Zn2+的纳米TiO2薄膜作为光催化剂,以自然光为光源,石英砂为载体。初始pH为6.7的条件下,选取热处理温度、Fe3+掺杂比、Zn2+掺杂比、H2O2投加比4个因素设计正交试验,对经絮凝沉淀预处理后的制革废水进行处理,以CODcr和色度去除率为评价指标,探讨了这些因素对CODcr和色度的去除率影响。在最佳条件下就掺杂离子对TiO2薄膜吸收光波段红移的影响和光催化处理后废水可生化性的影响,做了进一步研究。     

TiO2光催化降解印染废水的工艺研究

用悬浮法光催化氧化实际印染废水，并与不加催化剂的光降解处理废水的结果进行比较，结果表明：采用TiO2为催化剂可以显著加快光催化氧化过程。探讨了处理时间、处理温度、TiO2催化剂用量等因素对废水的去除和脱色的影响。实验结果表明，光催化处理该染料废水的最佳工艺条件为：处理时间6h，温度30℃，TiO2用量为1mg／mL。     

吸附相反应制备过渡金属离子掺杂TiO2光催化剂

利用吸附相反应制备了金属离子掺杂的TiO2光催化剂,并结合甲基橙光降解实验研究不同离子、不同离子掺杂量对复合催化剂活性的影响。TEM和紫外可见光谱分析显示,掺杂对复合光催化剂的形貌和吸收光谱均无影响。XRD表明,掺杂金属离子进入了TiO2的晶格结构而抑制其结晶。掺杂的离子大小与Ti4+越接近,掺杂量越高,其对TiO2结晶的抑制越明显。光降解实验表明,Fe3+和Cd2+的掺杂都存在最优掺杂量,但不同离子半径导致了不同的最优掺杂量。低掺杂量的Co2+对复合催化剂的活性没有影响,较高的Co2+掺杂量容易引起截流子复合而降低了其催化活性。     

金属离子掺杂改性纳米TiO2及其在纺织生态加工中的应用

从纳米TiO2的光催化原理出发,介绍了金属掺杂改性纳米TiO2的作用原理、制备方法及其在纺织生态加工中的应用研究进展。     

活性炭负载Fe3+/TiO2光催化材料的制备及应用

以溶胶-凝胶法制备掺铁的TiO2溶胶光催化剂,通过浸渍法将其负载于活性炭,用其对甲基橙进行降解试验.分别采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电能谱仪(XPS)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)等测试手段对催化剂进行表征.结果表明,掺杂的Fe3+进入TiO2晶格中取代部分Ti4+,纳米TiO2粒径随掺铁量增加而变小,且部分发生相变;掺杂后TiO2光谱响应范围扩大,发生较明显红移现象,催化剂活性提高;其对甲基橙降解效果的提升作用在日光灯下较紫外灯下明显,降解率可提高11％.     

TiO2/蒙脱土复合光催化材料的制备与结构性能

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化材料,研究了水、硝酸用量和反应温度对TiO2性能的影响.以蒙脱土为复合基质制备TiO2/MMT复合材料,采用XRD和FT-IR表征了产物的结构,并考察了该材料对亚甲基蓝的降解行为.结果表明:锐钛矿型TiO2已插层柱化到蒙脱土层间,形成分子级别的TiO2支柱,钛的掺入导致原土层间域内离子性质发生变化,从而使TiO2/MMT复合材料的光降解效率远远高于纯TiO2粉体,并形成吸附-光降解协同作用,在降解40 min后对亚甲基蓝溶液的降解率可达到95%.     

Photocatalytic activity for degradation of nitrogen oxides over visible light responsive titania-based photocatalysts

This study investigates photocatalytic degradation of nitrogen oxides overtitania-based photocatalysts illuminated by ultraviolet and visible light. The TiO2 photocatalyst was synthesized in a sol-gel process using titanium butoxide as the precursor. After calcination between 150 and 300 degrees C, the synthesized TiO2 responded strongly to visible light photocatalytically degrading NO(x), probably because of the existence of carbonaceous species that act as sensitizers. The optimum calcination temperature was found to be around 200 degrees C. Additionally, platinum ion-doped TiO2 was prepared by impregnation using Pt(NH3)4(NO3)2 as a dopant, which improved the photocatalytic activity that degraded NO(x) in the visible light region. The Pt ion was doped in oxide form at the surface of TiO2 and was expected to be responsible for sensitization. At an optimum calcination temperature of around 200 degrees C, the Pt ion-doped TiO2 exhibited higher activity in the further oxidation of NO2 to NO3- clearly reducing NO2 selectivity. The TiO2 catalysts chemically prepared by either the sol-gel process or impregnation exhibited stronger activity than conventional TiO2 when illuminated under a fluorescent lamp. Rinsing with water was responsible for the restored reactivity of prepared TiO2 catalysts for NO(x) degradation.     

钨和铬离子掺杂对纳米二氧化钛光催化性能的影响

以硫酸钛为钛源,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,以X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)进行表征,研究钨和铬离子掺杂对纳米二氧化钛结构及其光催化性能的影响。结果表明,掺铬可提高二氧化钛的结晶度,使光催化性能降低,Cr3+在掺入比1%时的光催化效率相对较大,为55.28%;W6+对二氧化钛晶粒的生长有一定的抑制作用,使二氧化钛的结晶度降低,过高的掺钨量会使光催化性能迅速下降,同时在产物中引入其他钛氧化物,掺钨比为0.3%时光催化效率最大,为81.28%,粗略计算,此时的粒径下降到10nm以下;两种离子的掺入均可在一定煅烧温度下提高向金红石相转变的程度。     

Fe3+掺杂TiO2纳米纤维的制备与表征及其光催化性能

使用溶胶-凝胶法和静电纺丝技术制备了有机无机复合纳米纤维,经高温煅烧后得到Fe3+掺杂TiO2纳米纤维。采用各种先进仪器针对纳米纤维的表面形貌、多孔结构、结晶性能以及光降解性能进行了表征和测试。研究发现：由于Fe3+的掺杂TiO2纳米纤维的表面多孔结构有了明显的改善;Fe3+掺杂还对纳米纤维的晶胞结构以及结晶度都产生了不同程度的影响;适量的 Fe3+掺杂可显著改善TiO2纳米纤维的光催化性能。     

Development of new vanadium-based oxide catalysts for decomposition of chlorinated aromatic pollutants

Supported transition metal oxides and vanadium-containing multi-metallic oxides were investigated to develop new catalysts for the catalytic destruction of highly toxic polychlorinated aromatic pollutants such as polychlorinated benzenes, polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs), dibenzofurans (PCDFs), and/or biphenyls (PCBs) from waste gases. The decomposition of 1,2-dichlorobenzene (Cl2Bz) was chosen as a model reaction. Titania-supported vanadium catalyst (VOx/TiO2) showed the highest activity and stability among the binary oxides tested even in the presence of water vapor. The optimum loading of vanadia was 5 wt %, corresponding to half a monolayer, suggesting that the active species are tetrahedral vanadyl species on titania. Characterizations of the VOx/TiO2 catalysts were carried out with XRD, laser Raman spectroscopy, and TPR. Multi-metallic VOx/TiO2 catalysts prepared by incorporating Mo, W, or Cr showed enhanced activities for Cl2Bz oxidation. Among the tested catalysts, V-Mo-Ox/TiO2 catalysts wash-coated on the cordierite honeycomb showed a good activity for the decomposition of the toxic PCDDs/PCDFs in the flue gas emitted from a municipal solid waste incinerator (MSWI).     

镧掺杂TiO2光催化降解酸性红B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La^3＋／TiO2光催化剂，在模拟太阳光照射下，考察了该催化剂对酸性红B的光催化降解效果。结果表明：掺杂量ω（La^3＋）1％、催化剂用量1g／L、通气量100 mL／min、体系pH值是7时，50mg/L的酸性红B经3 h光催化降解，其降解率可达92．9％：与纯TiO2相比，La^3＋／]TiO2光催化剂显示出良好的太阳光催化活性：     

ZrO2-modified mesoporous nanocrystalline TiO2-xNx as efficient visible light photocatalysts

Mesoporous nanocrystalline TiO2-xNx and TiO2-xNx/ZrO2 visible-light photocatalysts have been prepared by a sol-gel method. The photocatalysts were characterized by XRD, N2 adsorption-desorption, TEM, XPS, UV/Vis, and IR spectroscopy. The photocatalytic activity of the samples was evaluated by the decomposition of ethylene in air under visible light (lambda > 450 nm) illumination. Results revealed that nitrogen was doped into the lattice of TiO2 by the thermal treatment of NH3-adsorbed TiO2 hydrous gels, converting the TiO2 into a visible-light responsive catalyst. The introduction of ZrO2 into TiO2-xNx considerably inhibits the undesirable crystal growth during calcination. Consequently, the ZrO2-modified TiO2-xNx displays higher porosity, higher specific surface area, and an improved thermal stability over the corresponding unmodified TiO2-xNx samples.