两种负载膜对纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制得的纳米Fe3+/TiO2分别以玻璃和琼脂糖为负载体,采用浸渍-提拉法制备Fe3+/TiO2玻璃负载膜,水热合成法制得Fe3+/TiO2琼脂糖凝胶负载膜,通过降解某制药厂的制药废水,探讨两种负载膜对纳米Fe3+/TiO2光催化活性的影响及用琼脂糖为载体的可行性。结果表明,两种负载膜中纳米Fe3+/TiO2的晶相不变,但琼脂糖凝胶负载膜中纳米Fe3+/TiO2粒子的团聚较少,且不易脱落,重复使用性能高,光催化活性明显较Fe3+/TiO2玻璃负载膜强,从而显示了琼脂糖为载体的可行性、优越性和实用性。     

一种新颖Fe^3＋/TiO2薄膜的制备及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了纳米Fe^3＋/TiO2,以琼脂糖为载体,采用水热法合成纳米Fe3＋/TiO2的琼脂糖凝胶。以降解转移因子制药废水为反应模型,研究了纳米Fe3＋/TiO2琼脂糖凝胶薄膜的紫外光照射的催化活性及薄膜的重复使用效果。结果表明,纳米Fe3＋/TiO2薄膜光催化活性明显较粉体的强,且不易失活,再生性能好,薄膜重复使用5次以上,仍有明显的降解效果。     

一种新颖Fe~(3+)/TiO_2薄膜的制备及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了纳米Fe3+/TiO2,以琼脂糖为载体,采用水热法合成纳米Fe3+/TiO2的琼脂糖凝胶。以降解转移因子制药废水为反应模型,研究了纳米Fe3+/TiO2琼脂糖凝胶薄膜的紫外光照射的催化活性及薄膜的重复使用效果。结果表明,纳米Fe3+/TiO2薄膜光催化活性明显较粉体的强,且不易失活,再生性能好,薄膜重复使用5次以上,仍有明显的降解效果。     

磁载纳米二氧化钛光催化剂的制备及光催化性能

以共沉淀法制备纳米级Fe3O4磁载体,以SiO2为过渡层,通过溶胶-凝胶法制得包覆型光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4复合粒子。通过TEM、XRD、IR等测试手段对样品进行表征。以甲基橙为目标降解物,考察磁载光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4在紫外光下的光催化活性。结果表明,在TiO2和Fe3O4之间包覆一层无定型SiO2的TiO2/SiO2/Fe3O4的光催化活性明显优于纯TiO2和TiO2/Fe3O4的光催化活性,且具有较好的磁性,在有外加磁场时可将催化剂从溶液中分离出来,回收处理后循环使用。     

以玻璃珠为载体的负载型二氧化钛的制备及光催化活性研究

在溶胶-凝胶法制备。TiO2胶体溶液的基础上,用玻璃珠作载体制备了负载型TiO2光催化剂,利用SEM对玻璃珠载体和玻璃珠负载TiO2膜的粒径进行了表征分析;同时对玻璃珠负载TiO2的光催化活性进行了研究。     

磁载光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4的制备及其性能

以微米级Fe3O4作为载体,用一种改进的溶胶一凝胶法制得TiO2／SiO2／Fe3O4包覆型光催化剂。采用振动样品磁强计（VSM）、X射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）分别对该催化剂的磁性能、晶体结构和微观形貌进行了表征,并通过对Cr^6＋水溶液的光催化还原对其催化活性进行了测试。结果表明,TiO2／SiO2／Fe3O4是由中间层SiO2和外壳TiO2组成的双层包覆粒子,通过与未包覆SiO2粒子TiO2／Fe3O4的比较,可知采用此种溶胶一凝胶过程制得的TiO2／SiO2／Fe3O4具有较好的磁性能和较高的光催化还原活性。     

溶胶-凝胶法合成的TiO2和Fe、Zn和Si掺杂TiO2 纳米粉体的光催化研究

利用溶胶-凝胶法合成了纳米尺寸的TiO2和Fe,Zn和Si掺杂的TiO2纳米粉并进行了粉体微观结构和晶体结构的表征.通过纳米粉对甲基橙的分解研究了合成粉体的光催化特性.溶胶-凝胶法制得的TiO2纳米粉具有比商业TiO2高的光催化活性但掺杂5%Fe,Zn或Si却没有带来TiO2的光催化活性的提高.     

纳米TiO_2复合光催化剂的制备及其工艺优化

以钛酸丁酯为前驱体,用溶胶法制得纳米TiO2,用溶胶凝胶-浸渍法进行活性炭(AC)负载,采用光催化还原法进行贵金属银沉积,制得复合光催化剂Ag/TiO2-AC。以甲基橙作为处理对象,评价复合光催化剂的性能。结果表明,Ag/TiO2-AC制备的工艺条件为:温度为500℃,银沉积量为1.0%,负载次数为3次。     

Ag+、Cu2+协同掺杂TiO2抗菌自洁粉体的制备、表征及应用

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,掺杂Fe3+改善纳米TiO2的光催化活性.以磷酸钙为载体,将物质的量比为1:3的Ag+、Cu2+与掺杂改性后的纳米TiO2按比例组装到载体中,制备出了抗菌自洁粉体.将抗菌自洁粉体按照一定的比例添加到普通建筑涂料中,制备出了抗菌自清洁涂料,用SEM、XRD、EDS、抗菌实验和光降解实验对样品进行测试表征.结果表明:掺杂0.2%的Fe3+能明显的改善纳米TiO2的光催化活性;磷酸钙能很好的负载金属离子和纳米TiO2;抗菌自洁粉体和抗菌自洁涂料的拟菌率分别达99.9%和98.0%,对亚甲基兰的降解率1h内均分别达到98%和90%.     

高炉水淬渣负载Fe2O3和TiO2光催化材料的制备与表征

以九水硝酸铁为铁源、钛酸四丁酯为钛源,以表面刻蚀的高炉水淬渣(water-quenched blast furnace slag,WBFS)为载体,采用溶胶凝胶法制备WBFS负载Fe2O3(Fe2O3/WBFS)和WBFS负载TiO2 (TiO2/WBFS)以及WBFS负载Fe2O3和TiO2(TiO2/Fe2O3/WBFS)光催化材料.利用差热-热重、X射线衍射仪、扫描电子显微镜对光催化材料的物相和形貌进行表征.以亚甲基蓝为模拟污染物进行光催化实验.结果表明:Fe2O3/WBFS和TiO2/WBFS光催化材料的适宜煅烧温度分别为700℃和450℃,其表面负载物相分别为赤铁矿型α-Fe2O3和锐钛矿型TiO2.TiO2/Fe2O3/WBFS光催化活性优于Fe2O3/WBFS和TiO2/WBFS,在可见光照射360 min时,Fe2O3/WBFS、TiO2/WBFS和TiO2/Fe2O3/WBFS对亚甲基蓝的降解率分别达到80％、65％和90％.     

以多孔陶粒为载体的纳米Ag/N-TiO_2光催化膜的制备与表征

以多孔陶粒为载体,采用改进的溶胶-凝胶工艺成功地制备了具有可见光催化活性的纳米Ag/N-TiO2膜.研究了Ag,N或Ag/N的掺杂对TiO2的晶相结构、粒度、成分和光催化活性的影响.采用X射线衍射、紫外-可见分光光谱分析、X射线能谱仪和扫描电子显微镜进行了表征.以含油的废水和新鲜球菌为污染物模型估算其光催化活性和抗菌杀菌性.结果表明:银和氮的复合掺杂对纳米TiO2膜的光催化活性显著改善.负载Ag/N-TiO2膜的多孔陶粒对水中的油和细菌的降解速率是纯TiO2陶粒的3倍多.这种陶粒可用于油水处理和养鱼池的抗菌杀菌及过滤处理.     

Fe3+掺杂TiO2溶胶的低温制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在低温下制备出Fe3+掺杂TiO2(Fe3+/TiO2)溶胶,研究Fe3+掺杂对TiO2催化性能的影响,用TG/DTA技术分析TiO2粉末的热分解过程,用XRD、TEM等表征Fe3+掺杂对TiO2晶型、晶粒尺寸、晶粒形貌的影响,结果表明:Fe3+掺杂会对纳米TiO2晶粒的粒径及晶体形貌产生影响,抑制TiO2晶型由锐钛矿向金红石的转变。将亚甲基蓝作为目标污染物进行光催化降解试验,紫外-可见漫反射吸收光谱分析表明:经适量Fe3+掺杂后的TiO2溶胶光催化活性提高,当硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量比为0.20%时,光催化活性最佳。     

玻璃丝负载TiO2光催化剂回收金属银和铜

本文以玻璃丝为载体，用溶胶-凝胶法和粉末法制得玻璃丝负载TiO2光催化剂，并用来光催化还原回收水溶液中的金属银和铜。研究了光照时问以及溶液酸碱度对反应性能的影响，探讨了光催化反应机理。     

光催化功能陶瓷的研制

先制备钛酸溶胶和掺入Fe^3＋的钛酸溶胶;用溶胶-凝胶法分别将它们负载于炻器管和矩形蜂窝陶体上;再用程序升温法煅烧,得到纳米TiO2光催化功能陶瓷。经扫描电镜（SEM）测定,炻器载体上负载的光催化膜厚度为500～400nm,TiO2的粒径为15～20nm。将光催化炻器管用于模拟苯酚废水和某地表水的处理试验,在紫外光强一定、流速为40ml／min条件下的结果表明,无论掺Fe^3＋与否的TiO2光催化炻器管都有净化效果,其中以掺Fe^3＋最好,苯酚去除率为70.3％,灭菌率亦能达到99.5％。将光催化蜂窝陶瓷体用于净化空气试验时,在紫外光强、循环风量一定的条件下,其净化效果也是以掺Fe^3＋的TiO2最好,18h甲醛的去除率为99.5％,24h后的灭菌率亦能达到99.5％。     

掺杂铁TiO_2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明:选用Fe3+掺杂量为0.05%,煅烧温度在500℃下得到的Fe3+-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1 g/L时,其光催化活性达到最佳效果。     

干燥法对纳米TiO_2晶相及其光催化活性的影响

Ti(OH)4水凝胶和醇凝胶分别用空气、超临界乙醇干燥,在不同温度下焙烧,制备了纳米TiO2光催化剂,以光催化降解活性艳红X-3B作为模型反应,评价其光催化活性,并用XRD,BET和TG进行了表征。结果表明,超临界乙醇干燥法制得的锐钛矿纳米TiO2具有较高的热稳定性,并且随着焙烧温度的升高,其光催化降解活性艳红X-3B的活性逐渐提高,800℃焙烧的样品活性最高,与Degussa P25 TiO2商品催化剂的光催化活性相当,但晶粒大、易分离。     

基于DEA络合剂的Ag负载纳米TiO2制备及性能研究

以二乙醇胺(DEA)作为络合剂,采用溶胶-凝胶法在低温条件下合成了Ag负载纳米TiO2,用XRD、TEM、XPS等测试手段进行表征,分析了DEA对Ag负载的作用机理,并测试了Ag/TiO2的光催化活性和抗菌性能.结果表明:采用DEA作为络合剂和还原剂,可在低温条件下将银单质均匀负载于纳米TiO2表面,银以多晶团簇形式存在.降解亚甲基蓝的光催化活性测试显示,适量的银负载可显著提高纳米TiO2的光催化活性.同时,光触媒和银的协同作用赋予Ag/TiO2更加优异的抗菌性能.     

敏化对微弧氧化TiO2膜光催化性能的影响

采用微弧氧化法以磷酸钠为电解液在钛片上制备TiO2膜,通过对苯胺废水的光催化降解率来表征TiO2膜的光催化性能,采用溶胶-凝胶和敏化处理对TiO2膜进行改性。实验结果表明:用溴甲酚绿敏化溶胶-凝胶法负载两次的TiO2膜,当溴甲酚绿敏化剂的质量浓度为20 mg/L,pH为5,敏化时间为16 h,TiO2膜的光催化效率达到40.6%。     

不同载体对负载TiO2薄膜光催化活性影响的实验研究

采用溶胶-凝胶工艺在不同载体表面制备了均匀透明的TiO2薄膜。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明：不同负载的TiO2薄膜具有不同的光催化活性,钛片的光催化活性最高,然后是陶瓷、不锈钢、铝片、釉面瓷砖、玻璃,铜片最低;而且其光催化活性还与负载的加热温度有关,加热温度为520℃时钛片的光催化活性最高,580℃时陶瓷、釉面瓷砖、不锈钢和玻璃的催化活性最高,而460℃时铝片的光催化活性最高。     

Fe3+/Zn2+复合掺杂纳米TiO2的结构及光催化性能

采用溶胶-凝胶工艺,以钛酸丁酯(Ti(C4H9O)4)为前驱体,冰醋酸为螯合剂,制备了Fe3 /Zn2 复合掺杂的改性纳米TiO2粉体材料.运用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、Fourier变换红外光谱和光吸收研究了铁锌元素掺杂对纳米TiO2相变和光催化活性的影响.结果表明:铁及锌的掺杂会降低TiO2由锐铁矿相向金红石相的转变温度;掺铁和锌能提高纳米TiO2的光催化活性;当Fe3 /Ti4 摩尔比为0.2,Fe3 /Zn2 摩尔比为0.5时,经300℃焙烧1 h制备的Fe3 /Zn2 复合掺杂纳米TiO2样品的光催化活性最好;在太阳光照4h时,Fe3 /Zn2 摩尔比为0.5复合掺杂纳米TiO2样品对甲基橙的降解率可达71.43%.