TiO2/ZnO/MMT复合光催化剂的超临界干燥法制备及性能研究

超临界流体干燥法制备的催化剂分散性好,颗粒尺寸小,对光的散射少,从而能更有效地利用光源.采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥法,制备了纳米TiO2/ZnO/MMT复合光催化剂,并用TEM、XRD方法对其表征,以苯酚光催化降解为模型反应对所制备催化剂的催化性能进行了评价.结果表明催化剂平均粒径为18 nm,比表面积大,分散性好,TiO2全部为锐钛矿相;ZnO的最佳掺入量为0.5%;合光催化剂的活性高于单组分TiO2,6 h苯酚降解率达98.2%,COD化学耗氧量为94.3%.采用超临界干燥法直接制得的纳米复合催化剂,光催化活性与普通干燥法制备的光催化剂相比提高很多.     

吸附相反应技术制备沸石负载TiO_2光催化剂

以钛酸丁酯为钛源,天然沸石为载体,采用吸附相反应技术,以沸石表面吸附的水层为"纳米反应器",制备了沸石/TiO2光催化剂。运用红外光谱分析和X-射线光电子能谱分析对沸石/TiO2光催化剂进行了表征。结果表明,在沸石表面成功地负载了纳米TiO2。以250W紫外线高压汞灯为光源,以有机颜料甲基橙为目标降解物,研究了沸石/TiO2光催化剂的光催化性能,并探讨了沸石中TiO2负载量、沸石/TiO2用量与催化剂催化活性之间的关系。结果表明,当沸石与钛酸丁酯质量比为1∶3时,沸石/TiO2光催化剂具有较好的光催化活性。提高沸石/TiO2光催化剂的用量能提高其对甲基橙溶液的光催化降解效率。     

累托石/TiO2复合材料的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,用溶胶-凝胶法制备了改性累托石/TiO2光催化剂,运用X射线衍射和扫描电镜对其进行了表征.结果表明,累托石结构中负载了纳米TiO2.以300 W紫外灯为光源,以亚甲基蓝为目标降解物,得到制备交联钠化累托石/TiO2复合材料的最佳条件是盐酸浓度为0.2 mol/L,TiO2与累托石添加比例为5 mmol/g,复合材料的煅烧温度为500 ℃.研究了累托石/TiO2光催化剂的光催化性能,当用紫外灯光照20 min,反应温度为30 ℃,溶液pH为6时,亚甲基蓝的去除率达到90%以上.     

累托石/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,用溶胶-凝胶法制备了改性累托石/TiO2光催化剂,运用X射线衍射和扫描电镜对其进行了表征.结果表明,累托石结构中负载了纳米TiO2.以300 W紫外灯为光源,以亚甲基蓝为目标降解物,得到制备交联钠化累托石/TiO2复合材料的最佳条件是盐酸浓度为0.2 mol/L,TiO2与累托石添加比例为5 mmol/g,复合材料的煅烧温度为500℃.研究了累托石/TiO2光催化剂的光催化性能,当用紫外灯光照20m in,反应温度为30℃,溶液pH为6时,亚甲基蓝的去除率达到90%以上.     

自然光下溴氨酸光催化降解试验研究

采用溶胶-凝胶法制备CdS/TiO2复合型光催化剂,并以溴氨酸为降解对象,在太阳光下研究其降解性能,从色度、COD、TOC等不同角度对降解结果进行检测.结果表明：在太阳光下CdS/TiO2能够有效降解溴氨酸废水,CdS/TiO2的最佳比例为0.2∶1;反应中催化剂的最佳用量为2.0 g/L;溴氨酸光催化降解遵循表观一级动力学反应.在对某实际染料废水的降解中,色度和COD的最大去除率分别为94.71%和58.02%.     

纳米TiO_2-沸石光催化降解含酚废水的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,利用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛粉体材料,再加入吸附剂沸石.通过纳米TiO2-沸石对含酚废水的光催化降解实验,研究了光催化剂TiO2的投加量、光催化剂TiO2和沸石的配比、降解时间对光催化性能的影响.结果表明:光催化剂TiO2和沸石的最佳配比为6∶1,催化剂TiO2用量为4 g/L时,紫外光照射3 h后,COD的去除率可达到59.1%以上.     

N-Ag/ZnO纳米复合材料的合成及模拟日光下的光催化性能

以NH3为N源,通过气氛渗氮法对采用配合物沉淀法制备出的Ag/ZnO纳米材料进行N掺杂,制备出N-Ag/ZnO纳米复合材料。应用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌及吸光性能进行了表征。以甲基橙(MO)为目标污染物,研究了制备产物在模拟日光照射下的光催化性能。结果表明:Ag粒子附着于棒状ZnO表面,N进入ZnO晶格;N掺杂能够显著提高Ag/ZnO纳米复合材料的光催化性能及其稳定性,以N-Ag/ZnO为光催化剂,在模拟日光下照射降解MO 100min,MO的降解率达到100%,较Ag/ZnO提高25%,且放置30d后光催化性能基本保持不变。     

介孔TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为先驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出介孔纳米TiO2光催化剂。采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附-解吸BET技术对其组织结构进行表征,以甲基橙为降解物测定介孔TiO2光催化剂的光催化性能,并研究了不同温度下TiO2的相变及对光催化性能的影响。结果表明:溶胶-凝胶法制备的纳米介孔TiO2经500℃热处理后完全转变为锐钛矿结构,晶粒尺寸约33 nm,比表面积达到95.339 m2/g,孔容0.095 cm3/g,孔径约11 nm。介孔TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,此时甲基橙的降解率最高,可达90%。     

CdS、Ag^＋掺杂改性纳米TiO2光催化降解甲基橙动力学研究

在探索纳米TiO2光催化降解甲基橙的最佳条件后,对纳米TiO2及其改性光催化剂CdS/TiO2、Ag＋/TiO2光催化降解甲基橙性能进行了动力学研究,结果表明：纳米TiO2及其改性的CdS/TiO2、Ag＋/TiO2的光催化反应符合动力学一级反应规律;三种光催化反应剂的光催化均存在诱导期,其中纳米TiO2光催化反应诱导期最长,其次是Ag＋/TiO2光催化反应,而CdS/TiO2光催化反应诱导期最短;光催化反应降解甲基橙效率是：TiO2光催化反应最低,其次是Ag＋/TiO2,CdS/TiO2效率最高.     

纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S的制备及其光催化性能

为了提高ZnO光催化效率和实现光催化剂的回收重复利用,首先以天然棉纤维为原料,通过粉碎、氢氧化钠溶液活化,将活化后的棉纤维配置为棉纤维纺丝液,运用静电纺丝技术制备出纳米棉纤维。接着以水热法将ZnO纳米棒负载到纳米棉纤维上,然后通过循环离子吸附法将Ag_2S沉积到ZnO表面,最后制备出纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等对样品进行表征,结果表明成功制备出纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S样品。光催化实验表明,纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S-2样品在可见光下对亚甲基蓝的降解率达到88%,循环降解亚甲基蓝4次以后降解率只有约10%的下降。实验结果表明,制备的复合样品具有对亚甲基蓝优良的光催化降解能力和优异的循环稳定性。     

TiO2/氮掺杂碳纳米管复合材料的制备及光催化性能研究

以钛酸异丙酯为前驱体,采用水热合成法制备了TiO2/氮掺杂碳纳米管复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对样品进行了详细的表征,并以罗丹明B作为模型污染物,研究了TiO2/氮掺杂碳纳米管复合材料作为光催化剂在紫外光照射下的光催化能力,结果表明TiO2/氮掺杂碳纳米管复合材料对环境污染物具有良好的降解能力。     

Bactericidal and Photocatalytie Activity of Fe^3＋-TiO2 Thin Films Prepared by the Sol-gel Method

Pure TiO2 thin films and iron doped TiO2 thin films on glass substrate were prepared by sol-gel method, and characterized by X-ray diffractometer （XRD）, thermo-gravimetric analysis （TG-DSC）, high resolution transmission electron microscope （HRTEM）, scanning electron microscope （SEM） and UV-Vis spectroscopy, respectively. The experimental results show that the pure TiO2 thin films and iron doped TiO2 thin films can destroy most of the escherichia coli and bacillus subtillis under the irradiation of 365 nm UV-light. However, the iron doped TiO2 thin film is a better photocatalyst than pure TiO2 thin film. The ultrastructural studies provide direct evidences for understanding the bactericidal mechanism of the TiO2 photocatalyst.     

同轴静电纺丝技术制备 PVA＠ Ti O2纳米纤维及光催化性能研究

采用同轴静电纺丝技术,以二氧化钛（T iO2）水溶液为壳层、聚乙烯醇（PV A ）水溶液为芯层进行同轴静电纺丝,成功制备出了PVA＠ TiO2纳米纤维光催化材料。通过热重-差热分析（TG-DTA）、X射线衍射、扫描电镜对样品进行了表征。结果显示：T iO2纳米粒子的负载量高达91％,是同类方法的2倍之多,同时具有良好的负载牢固的性能;研究了其在紫外光照射下光催化降解罗丹明B的能力,实验表明,20 mL的1＆#215;10-5 mol/L罗丹明B溶液在10 min内完全降解。     

Ag/TiO2纳米粒子的制备与表征

为了扩大纳米TiO_2在可见光范围的吸收,进行在纳米TiO_2中掺入Ag实验.以工业级偏钛酸、硝酸银为主要实验原料,采用一种简易的方法制备出Ag/TiO_2纳米粒子,并通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外一可见光吸收光谱(UV-vis)对该粒子进行表征.结果表明,二氧化钛以锐钛型晶型,银以单质的形式存在于纳米复合粒子中;Ag的结合能367.476 eV(3d_(3/2))与373.453 eV(3d_(5/2))分别比纯银的结合能368.4 eV(3d_(3/2))与374.4 eV(3d_(5/2))低,这是由于制备Ag/TiO_2时煅烧温度较纯银高,银簇生长较大引起的;并显示复合粒子的粒径约为30 nm;Ag/TiO_2纳米粒子感应波长明显红移,增强了纳米TiO_2在可见光范围内的吸收.     

仿蝉翼结构镍磷复合材料减反性能研究

以帝王蝉蝉翼为基底,通过化学镀镍磷的方法,合成了具有纳米点阵结构的镍磷／蝉翼复合材料,并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X 射线光电子能谱仪以及紫外可见近红外分光光度计等对样品的微观形貌、成分和光学性能进行了测试。在实验基础上,结合三维有限时域差分方法计算了制备样品的反射谱,研究了蝉翼有序纳米点阵结构对镍磷镀层减反性能的影响。研究结果表明,亚波长的有序纳米点阵结构与入射光相互作用,能使镍磷／蝉翼复合材料的反射率比在无蝉翼纳米点阵结构基体上化学镀镍磷材料的反射率降低70％以上,这一研究结果可为制备镍磷减反结构界面提供设计思路。     

CH3 NH3 PbI3/TiO2 复合纳米线制备及表征

采用水热法合成了纯锐钛矿TiO_2纳米线,并以此为模板结合滴涂法制备了CH_3NH_3PbI_3/TiO_2异质结复合纳米线.首先通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等分析测试手段对样品的结构和形貌进行表征.然后利用拉曼光谱对样品的分子结构进行了研究.最后通过采集紫外一可见一近红外(UV—Vis—NIR)吸收光谱,对样品的的光谱响应性能进行了分析.结果表明:CH_3NH_3PbI_3与TiO_2纳米线复合形成了异质结结构,此复合物作为光催化剂不但可以解决传统TiO_2体系吸收可见光谱带窄的缺点,将光谱范围从紫外扩展到了近红外,还可以减少光生电子与空穴复合机率,有利于提高光催化活性.     

ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能研究

采用溶胶凝胶法制备了ZnO/TiO2复合粒子,通过XRD、SEM对所制备粉体颗粒的物相组成以及表面形貌进行表征,通过K-B纸片扩散法研究了紫外光照后ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能.结果表明,所制备的ZnO/TiO2复合粒子对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Esche-richia coli)和绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)均具有良好的抑菌效果.并对ZnO/TiO2复合粒子的抑菌机理做了初步探讨,ZnO/TiO2复合粒子在紫外光照射下产生活性自由基(主要为.OH),具有强氧化性,产生优良的抗菌性能.     

棉织物水热法纳米二氧化钛表面改性

采用水热合成技术,使用硫酸钛和尿素直接在棉织物纤维表面包覆纳米TiO2颗粒薄膜.借助SEM、XRD、FT-IR、DSC和TG对棉纤维改性前、后的表面形貌、结构和热学性能进行了表征,并测定了织物反射光谱、拉伸、吸水和光催化活性.研究结果表明,棉织物经过硫酸钛尿素水热改性之后,纤维表面包覆了一层锐钛矿型纳米TiO2颗粒薄膜,由平均粒径2.0 nm的纳米颗粒聚集成100 nm以上的球形颗粒,并通过物理吸附方式附着在纤维表面.改性后的织物热起始分解温度和吸热熔融峰温度均有所降低.具有抗紫外线能力和光催化活性,吸水性能也有所增强,但由于织物尺寸发生收缩,断裂强力有所减小,断裂伸长率有所增加.     

Cr沉积TiO_2复合薄膜的制备及其可见光催化性能

真空蒸镀法结合溶胶凝胶法成功制备Cr沉积TiO2三层复合薄膜.通过XRD、SEM、UV-vis等手段表征沉积Cr后的TiO2薄膜的结构、可见光吸收性能,以亚甲基蓝溶液为目标物评定其可见光光催化活性.结果表明:该法制备的Cr沉积TiO2复合薄膜,在723 K热处理后,蒸镀的金属层仍然为金属Cr,823 K时被氧化为Cr2O3.不同温度热处理后Cr沉积的TiO2复合薄膜在可见光区均表现出良好的光吸收性.而且随着热处理温度的升高,光吸收性能明显增强.降解实验表明,823 K热处理后的薄膜样品光催化性能最好.在可见光光照射2 h后,对亚甲基蓝溶液降解率接近40%.     

TiO2纳米粉体的制备及光催化降解水杨酸的研究

以钛酸丁酯为前躯体 ,采用溶胶 -凝胶法制备了两种 Ti O2 纳米粉体 ,并通过 TEM和 XRD分析方法对其结构性能进行了表征。检测结果表明 :两种 Ti O2 纳米粉体均由 5～ 1 0 nm左右的球形颗粒组成 ,晶型均为锐钛矿型。水杨酸溶液的紫外光催化降解实验表明 :以正丁醇溶剂体系制备的 Ti O2 纳米粉体的光催化活性高于以无水乙醇溶剂体系制备的 Ti O2 纳米粉体。