TiO_2光催化剂表征技术及催化活性影响分析

TiO2光催化氧化技术是近年来国内外的一个热点研究领域,具有良好的应用前景。文中系统介绍了TiO2光催化作用机理,评述了TiO2光催化剂的表征方法及影响其光催化活性3个主要因素,最后讨论了TiO2光催化氧化技术的发展方向。     

TiO2光催化剂表征技术及催化活性影响分析

TiO2光催化氧化技术是近年来国内外的一个热点研究领域，具有良好的应用前景。文中系统介绍了TiO2光催化作用机理，评述了TiO2光催化剂的表征方法及影响其光催化活性3个主要因素，最后讨论了TiO2光催化氧化技术的发展方向。     

TiO_2基固体超强酸的制备及光催化性能研究进展

介绍了TiO2基固体超强酸光催化剂的制备、光催化性能等,总结了国内外关于固体超强酸光催化剂的研究,结果表明,SO42-表面修饰使得TiO2光催化剂的结构和光催化性能显著改善,催化剂表面形成具有超强酸性质的L酸和B酸协同中心,比TiO2光催化剂有优异的光催化氧化活性、稳定性及抗湿性能。对TiO2基固体超强酸光催化剂的应用进行了展望。     

TiO2光催化在水中有机物降解中的应用研究进展

综述了TiO2作为半导体光催化剂在水处理中的应用。重点介绍了光催化氧化反应去除污染物的机理,以及TiO2光催化剂的改性,包括催化剂的修饰、掺杂和共掺杂的应用,形貌与晶面调控等,以提高TiO2在废水处理中的光催化活性。     

TiO2光催化处理含甲基橙微污染水的动力学研究

通过溶胶-凝胶和浸渍相结合的方法制备出负载型纳米TiO2光催化剂,在光催化氧化反应器中对含有甲基橙的微污染水进行了光催化氧化研究.确定影响甲基橙光催化氧化的主要影响因素为TiO2光催化剂投加量、氧化剂投加量.结果表明,光催化氧化要比无催化剂的光氧化效果好,甲基橙的降解过程符合一级反应动力学模型;最佳的催化剂投加质量浓度为0.40 g/L;增加H2O2的投加量有助于甲基橙的去除.     

TiO2光催化剂改性研究进展

光催化氧化技术具有高效节能的特点而日益受到人们的关注。综述了近年来TiO2光催化剂改性的研究进展,详细介绍了国内外对半导体复合、离子掺杂、惰性金属沉积等主要技术的研究,并提出了目前TiO2光催化剂改性技术存在的问题和今后的研究方向。     

含铋掺杂TiO2及其铋系光催化剂的研究现状

光催化氧化法是近年来发展较快的新技术之一,而高效光催化荆是该技术的核心.TiO2掺杂改性或新型可见光催化剂的研发是当前光催化研究的焦点.本论文就国内外对TiO2掺杂Bi、新型铋系光催化剂的研究现状进行了综述,并展望了该类可见光催化剂的发展前景.     

光催化氧化法降解水溶性染料罗丹明B的研究

以TiO2 超细微粉为光催化剂 ,对低浓度罗丹明B溶液进行光催化氧化脱色研究 ,探讨了溶液初始浓度、pH值、TiO2 用量及气体用量等对反应条件的影响 ,并对氧化反应动力学进行了初步分析。研究结果表明 ,对初始质量浓度 15mg·L-1的罗丹明B溶液 ,光催化氧化反应的优化条件为 :w (TiO2 ) =0 .2 5 %、溶液初始 pH值 4 .0、空气体积流量 2 .0L·min-1。     

纳米TiO_2光催化剂的制备及改性研究

综述了国内外TiO2光催化技术的研究进展,讨论了TiO2光催化的机理、TiO2光催化剂的制备方法;对TiO2光催化技术的研究方向及光催化技术的发展前景进行了分析。     

TiO_2/AC复合光催化剂的研究进展

TiO2是绿色水处理技术——光催化氧化法常用的催化剂,近年来,为解决TiO2催化活性低、难以回收再利用等问题,将其负载到活性炭上得到的TiO2/AC复合光催化剂已成为光催化领域研究的热点。目前,国内外研究者对TiO2/AC的光催化机理、TiO2与AC的协同作用机理、TiO2/AC的制备方法以及TiO2的晶型与负载量、外加试剂及废水pH值等因素对TiO2/AC光催化活性的影响进行了较为深入的研究。今后的研究趋势是:一方面在制备方面加强TiO2与AC结合的牢固性以提高其使用效率,另一方面开发在自然光源下可以产生良好催化活性的复合光催化剂。     

Pt/TiO_2纳米管的制备及光催化性能探究

采用原位阳极二次氧化法,在钛基底上制得双层分级结构TiO2纳米管,采用SEM、XRD和UV-DRS等对样品的表面形貌、晶型和紫外-可见吸收光谱进行了表征,并通过傅里叶红外光谱考量光催化降解甲醛的氧化产物来研究掺杂Pt前后的阵列式TiO2纳米管的光催化性能。结果表明,负载Pt后的双层分级结构TiO2纳米管吸收光谱范围增加,其光响应范围增大,并由于肖特基结的作用阻止了电子-空穴的复合几率,使得其光催化性能大大增强。     

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。     

TiO2-AgCl光催化氧化分解水中有机物的研究

利用AgCl的光催化活性,应用沉淀法将AgCl沉积到TiO2表面,对TiO2的光催化活性进行改性,经过实验发现,利用掺有AgCl的纳米TiO2的光催化性能比单独的使用催化剂TiO2和AgCl有一定程度的提高,能提高活性深蓝的脱色速率.通过研究发现,在pH=3时,加入复合催化剂TiO2-AgCl 的浓度在0.04 g/L,紫外照射时其脱色效果最好,光催化氧化降解活性深蓝的反应是一级反应.     

固定在氧扩散膜表面的TiO2光催化膜

本文提出用氧扩散膜作ＴｉＯ２光催化膜的载体。介绍了氧扩散膜的制备及ＴｉＯ２在氧扩散膜表面的固定方法,ＴｉＯ２光催化膜的表面形态与微结构,不同条件下光催化分解草 的速度。     

光催化氧化法处理含酚废水研究

以苯酚为模型化合物，对紫外光照射下含酚废水的光催化降解行为进行了研究。四种不同产地的TiO2被选择为光催化剂。实验结果表明苯酚初始浓度100mg／L，TiO2加入量80mg／100mL溶液，反应100min条件下，苯酚转化率达96％。含有少量金红石型TiO2的锐钛型TiO2的光催化活性最高。100mL 100mg／L的苯酚溶液中最佳的TiO2加入量为80mg。苯酚初始浓度低于100mg／L条件下，苯酚光催化降解反应速率遵循表观一级反应速率方程。     

Au掺杂水热均匀沉淀高温制备TiO_2的光催化性能

向水热均匀沉淀、800℃焙烧制得的高活性、易分离TiO2(TiO2-800)中掺杂金(Au),以光催化降解活性艳红染料X-3B作为模型反应,考察了掺Au量、制备条件、Au的价态等对Au/TiO2-800光催化性能的影响。结果表明,氨水作为沉淀剂,200℃焙烧的0.5%Au/TiO2-800的光催活性较TiO2-800有较大提高,染料X-3B的降解率由93%提高到了100%。还原实验显示,0.5%Au/TiO2-800表面存在的离子态Au能有效提高TiO2-800光催化活性。     

Au掺杂水热均匀沉淀高温制备TiO2的光催化性能

向水热均匀沉淀、800℃焙烧制得的高活性、易分离TiO2（TiO2-800）中掺杂金（Au）,以光催化降解活性艳红染料X-3B作为模型反应,考察了掺Au量、制备条件、Au的价态等对Au／TiO2-800光催化性能的影响。结果表明,氨水作为沉淀剂,200℃焙烧的0．5％Au／TiO2—800的光催活性较TiO2-800有较大提高,染料X-BB的降解率由93％提高到了100％。还原实验显示,0．5％Au／TiO2-800表面存在的离子态Au能有效提高TiO2-800光催化活性。     

Effect of surface microstructure of TiO₂ film from micro-arc oxidation on its photocatalytic activity: a HRTEM study

Photocatalysis is a reaction that happens on the surface of catalysts around only several atomic layers. Therefore, the microstructure beneath the surface plays a key role for the improvement of photocatalytic property. In this paper, the microstructural variation of the TiO(2) film from micro-arc oxidation (MAO) was characterized by using a high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), and the relationship between microstructures and photocatalytic activity was studied. The results revealed that: 1) The microstructural variation from the surface to the interior in the as-prepared film is as follows: an amorphous layer with thickness around 10-20 nm, an intermediate zone consisting of amorphous, anatase and few rutile TiO(2) phases with grain size about 12 nm, then the main structure consisting of anatase and few rutile TiO(2) phases with grain size around 20 nm. This variation was formed due to temperature gradient during MAO. 2) When the TiO(2) film was annealed at 450 °C for 12 h, the amorphous layer disappeared and crystallized into fine anatase grains, and, simultaneously, the grain size in the intermediate layer grew obviously from 12 nm into 18 nm, and the interior portion from 20 nm into 30 nm. 3) The photocatalysis experiments exhibited that photocatalytic activity of the post-annealed TiO(2) film was enhanced to more than twice that of the as-prepared TiO(2) film. Therefore, we propose that the crystallization of amorphous phase beneath the surface plays a key role for the improvement of its photocatalytic property.     

La/Br共掺杂纳米TiO_2的制备及降解苯酚的研究

采用醇盐水解法制备了La/Br共掺杂的TiO_2纳米粒子,探讨了焙烧温度对TiO_2光催化活性的影响和苯酚光催化过程中催化剂质量浓度、初始苯酚质量浓度的影响。实验结果表明:焙烧温度为500℃时,催化剂的活性最佳。当pH为7.5时,催化剂质量浓度为0.6g/L时,苯酚去除率为72.42%;催化剂质量浓度大于1g/L时,在反应初始阶段吸附作用为主要控制步骤,但是随着反应的进行,传质和光源的利用率成为主要控制步骤。随着苯酚浓度的增加苯酚的光催化氧化过程符合一级动力学模型。     

复合催化剂光催化降解DNT废水及其降解机理

为探索负载型多金属氧酸盐类复合催化剂光催化降解炸药废水的催化活性及降解机理,采用溶胶-凝胶-溶剂热的路径,制备了3种负载型多金属氧酸盐类复合催化剂H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2、H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)和SO_4~(2-)-H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)。以炸药废水中典型有机污染物二硝基甲苯(DNT)为目标化合物,考察了所制备的复合催化剂在光催化降解DNT废水方面的催化活性,并对不同催化剂之间光催化活性的差异进行了合理的解释,分析了催化剂的结构与其光催化性能之间的关系。采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对废水中反应物和产物的种类进行了鉴定和分析,对光催化氧化法降解DNT废水的降解机理和矿化程度进行了研究。结果表明,以SO_4~(2-)-H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)为催化剂,光照4h后,DNT废水降解率达98.73%。光催化降解DNT废水过程中,发生了甲基氧化、脱硝基、脱羧基等反应,降解过程中的中间产物主要包括对硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、1,3-二硝基苯、2,4-二叔丁基苯酚、2,4-二硝基苯甲醛。光催化降解4h后,除极少量3,4-DNT外,其余硝基苯类化合物均完全降解。