提高TiO2光催化性能的研究进展

综述了TiO2光催化活性的优点及实际应用,分析了TiO2光催化剂在实际应用中存在的缺点,针对TiO2光催化的缺点提出改性研究并介绍了近年来一些学者所做的掺杂改性研究,同时系统的介绍了通过负载不同种类的载体来提高TiO2光催化活性的方法,负载的载体种类主要有天然矿物质、玻璃、吸附剂、陶瓷类.最后,指出TiO2掺杂及负载方...     

纳米TiO2光催化剂负载化的研究进展

将掺杂型负载和固定状负载统称为纳米TiO2光催化剂的负载化，综述掺杂改性及固载回收方面的研究进展，简要分析其中的影响因素，并展望TiO2光催化剂今后的研究方向。     

氮掺杂TiO2光催化剂研究进展

对TiO2光催化剂进行改性,实现可见光催化活性是第二代光催化剂走向实用化的关键.氮掺杂TiO2是一种理想的具有可见光活性的光催化剂,由于N 2p态与O 2p态杂化,实现带隙窄化和吸收带边红移,对于实现可见光催化活性具有重要意义.评述了氮掺杂改性TiO2光催化剂的国内外研究现状,分析了不同掺杂方法对于实现TiO2可见光催化活性的掺杂机理和改性机理,提出研究合适的催化剂载体对TiO2进行氮等非金属负载是今后努力的方向,并且应该建立统一的催化剂性能评价标准.     

焙烧温度及掺杂改性对负载型Mn-Ce/TiO2催化剂性能的影响

采用机械共混法在TiO2载体中掺杂Al2O3、SiO2、沸石等物质进行改性。并通过比表面检测仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、程序升温脱附等手段对负载活性组分后的载体进行表征,考察了载体的焙烧温度及掺杂Al2O3、SiO2、沸石后对负载型Mn-Ce/TiO2催化剂性能的影响。     

贵金属改性TiO2光催化剂的机理及研究进展

利用贵金属改性TiO2光催化剂是提高TiO2光催化活性的主要方法之一,在离子掺杂改性TiO2研究中受到重点关注。综述了贵金属改性TiO2光催化剂的机理,总结了贵金属改性TiO2光催化剂的主要制备方法,分析了目前贵金属改性TiO2光催化剂研究中存在的问题,指出通过某些贵金属掺杂TiO2光催化剂能克服贵金属表面沉积改性方法的不足,并能有效改善TiO2光催化剂的光催化性能。     

掺杂改性纳米TiO2光催化剂的作用机理及改性途径

TiO2掺杂改性已成为光催化材料的研究热点.从光催化材料的结构特点、能级结构、光生电子空穴对作用等方面介绍了TiO2掺杂改性的作用机理,综述了近年来光催化掺杂改性途径的最新发展,并对TiO2光催化材料掺杂改性研究的发展方向提出了建议.     

活性炭负载TiO2光催化材料的研究

活性炭(AC)及活性炭纤维(ACF)作为光催化剂载体具有较高的比表面积和较强的吸附性能,可以有效提高负载型光催化剂TiO2/AC和TiO2/ACF对有机污染物的光催化降解效率.首先介绍了TiO2光催化剂的结构特性以及各种掺杂改性方法,对负载型TiO2/AC及TiO2/ACF光催化剂的各种制备方法进行了详细评述.在此基础上,讨论了影响有机污染物光催化降解性能的重要因素,指出了负载型TiO2光催化材料研究中有待解决的问题和发展方向.     

金属离子掺杂TiO2光催化剂及其表征技术的研究进展

光催化技术在环境保护领域备受青睐,TiO2光催化剂化学性质稳定、毒性低、便宜,但禁带宽度较大、电子空穴复合率较高.为提高TiO2的光催化性能,以金属离子掺杂改性TiO2是最有效方法之一.综述了近几年国内外金属离子掺杂改性TiO2的研究进展,分析了过渡金属掺杂,稀土金属掺杂,共掺杂改性的作用机理;并且对目前的金属掺杂Ti...     

铁掺杂TiO2光催化性能研究进展

介绍了铁离子掺杂TiO2光催化剂改性的机理,基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法验证了铁掺杂TiO2光催化改性机理.介绍了铁离子单掺杂和共掺杂TiO2光催化技术的研究进展,并对未来光催化技术研究方向进行了展望.     

共掺杂改性TiO2光催化剂的研究进展

TiO2具备化学稳定性好、催化活性高、无污染、价格低廉等优点,在光催化领域有广阔的发展前景,但禁带宽度较大、可见光吸收能力差等缺点影响了TiO2在生产生活中的推广利用.本文综述了共掺杂改性TiO2在光催化领域的研究进展,介绍了纳米TiO2的光催化机理,分析比较了金属与金属共掺杂、非金属与非金属共掺杂、金属与非金属共掺杂三种改性方式对TiO2光催化性能的影响;指出共掺杂改性可以通过降低禁带宽度、产生可见光效应、抑制光生电子空穴复合等方式提高TiO2的光催化活性;总结了有关共掺杂作用机理和离子间协同作用的研究成果,提出了当下共掺杂改性TiO2研究存在的不足之处,并对今后的研究方向进行了展望.     

染料敏化太阳能电池阳极改性技术研究进展

简要介绍了染料敏化太阳能电池(简称DSSC)的结构和工作原理;综述和讨论了近年来TiO2阳极的改性技术,包括半导体复合、梯度掺杂、过渡金属离子掺杂、贵金属沉积、表面修饰以及紫外光照射改性等方面国内外研究的进展;并对染料敏化太阳能电池的应用前景和今后研究工作的重点进行了论述.     

稀土离子掺杂改性TiO2光催化剂

TiO2较宽的禁带宽度和低的量子转换效率限制了其实际的应用,对TiO2进行改性以克服上述两方面问题一直是光催化领域研究的重点。稀土元素因其独有的电子结构和光学性质,在离子掺杂改性TiO2研究中受到重点关注。主要介绍了稀土离子掺杂改性TiO2所形成杂质能级的位置对改善其光催化性能的作用机理;综述了稀土离子掺杂对TiO2的晶型、晶粒尺寸和光谱吸收的影响;最后提出了目前研究存在的问题及发展趋势。     

TiO2光催化剂的非金属离子修饰改性及其在水盐体系中的应用

金属离子掺杂、非金属离子掺杂、离子注入以及染料光敏化等方法都可不同程度地实现TiO2可见光化,其中非金属掺杂TiO2可见光催化剂其可见光活性是不以损失UV光激发效率而可以独立存在的.本文重点介绍了近年来非金属掺杂修饰改性TiO2光催化剂及本课题组在染料敏化半导体光催化制氢研究方面所取得的一些研究成果,对非金属离子改性TiO2光催化剂的效能进行了整理分类.构建以天然海水和盐湖卤水为应用背景的无电子给体的无机水盐廉价制氢反应体系,是光催化走向实用化的一个新探索.本文回顾了无机水盐制氢反应体系构建方面的研究成果,并对未来光催化分解水的研究工作进行了展望.     

纳米TiO2的修饰改性

详细介绍了用贵金属沉积、有机染料敏化、过渡离子掺杂、半导体耦合等方法对纳米TiO2进行修饰改性的研究现状，展望了纳米TiO2的光催化应用前景，指出了存在的问题和今后的研制方向。     

染料敏化太阳能电池光阳极TiO2薄膜的研究进展

在概述染料敏化太阳能电池工作原理基础上,着重分析电池光阳极TiO2薄膜的特性,并指出该薄膜在电池中所起的作用:负载染料、收集光生电子、分离电荷和传输光生电子;继而从表面修饰、离子掺杂、量子点敏化、制备复合薄膜、设计微观有序空间结构、设计核壳结构以及多手段共改性等方面对TiO2薄膜改性手段进行综述,并详细分析改性手段优化染料敏化太阳能电池性能的原因;最后,提出应把优化光阳极TiO2薄膜制备工艺及探讨薄膜接触面工作机理等作为今后的研究重点。     

Ce对Na0.5Bi0.5TiO3粉体的掺杂和扩渗改性研究

为改善Na0.5Bi0.5TiO3材料的电性能,采用溶胶-凝胶法制备了Na0.5Bi0.5TiO3粉体.通过液相Ce掺杂和气相Ce扩渗两种方法,对Na0.5Bi0.5TiO3粉体进行了改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、阻抗分析仪和电阻仪对改性前后Na0.5Bi0.5TiO3粉体的组成、结构和电性能的变化进行了研究.结果表明:Ce元素的添加有助于Na0.5Bi0.5TiO3粉体电阻率的降低,而扩渗改性使电阻率的降低更为显著,经600℃扩渗的Na0.5Bi0.5TiO3粉体的电阻率由3.71×106Ω.m降至2.39×101Ω.m;稀土Ce掺杂使Na0.5Bi0.5TiO3的介电常数减小,而Ce扩渗使Na0.5Bi0.5TiO3的介电常数显著增大;Ce掺杂使粒径更加均匀,而随着气相扩渗温度的提高,晶粒粒径逐渐变大;Ce掺杂没有改变Na0.5Bi0.5TiO3的主晶相结构,但Na0.5Bi0.5TiO3粉体经Ce扩渗后,出现了单质Bi及Bi2Ti2O7、Na2Ti9O19、Na2Ti6O13的特征峰.     

Si掺杂锐钛矿相TiO2的电子能带结构

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法对Si掺杂前、后锐钛矿相TiO2的电子能带结构、电子态密度以及吸收光谱进行计算。结果表明,Si掺杂导致锐钛矿相TiO2的禁带宽度略增大0.048 eV;掺杂前锐钛矿相TiO2的价带和导带主要由O的2p和Ti的3d轨道构成,Si掺杂后其价带和导带主要由Si的3p、Ti的4s和Ti的3d轨道构成;Si掺杂可导致锐钛矿相TiO2的吸收边蓝移。     

聚氨酯TiO2纳米管复合材料的制备与光催化特性研究

为了解决水体中光催化剂的分离和回收问题,对纳米TiO2的改性和固载化及其光催化特性进行了研究。首先以纳米TiO2为原料,采用水热合成法制备TiO2纳米管;再对TiO2纳米管硅烷化,改善其表面性质;然后以聚氨酯(PU)膜片为载体负载TiO2纳米管,制成了负载型PU/TiO2薄膜的光催化材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂进行了表征,结果表明硅烷化后的TiO2纳米管能很好地接枝在PU薄膜表面。以300 W高压汞灯为光源,萘普生为目标降解物,研究了负载PU/TiO2薄膜的光催化活性和稳定性,结果表明其对目标物的降解具有较高活性,用乙醇冲洗即可多次重复使用,其催化活性能较长时间保持稳定。