铈钛氧化物-凹凸棒土的制备及其光催化性能

通过溶胶-凝胶法制得Ce-Ti混合物与凹凸棒土(ATP)的干凝胶，再经过煅烧处理获得Ce_0.5Ti_0.5O₂-ATP复合材料。在光催化降解抗生素环丙沙星研究中发现，ATP质量分数为5%时，可以显著提高Ce_0.5Ti_0.5O₂-ATP的光催化活性。通过系列表征获得复合材料的晶相结构、形貌、表面状态等信息，验证Ce_0.5Ti_0.5O₂与ATP之间进行了有效复合。对催化剂的吸附性能、光吸收强度和范围、光生载流子复合率进行比较发现Ce_0.5Ti_0.5O₂-ATP复合材料能够提高光吸收能力和有效延长光生载流子寿命。结合自由基捕获实验进一步验证了光生空穴与羟基自由基在光催化降解环丙沙星中起主要作用。进而，结合总有机碳测试提出Ce_0.5Ti_0.5O₂-ATP复合材料光催化降解...     

反相微乳液体系制备SiO2包覆的ZnO NPs及其作为防晒材料的应用

通过AEO9/环己烷/正己醇/水反相微乳体系制备二氧化硅透明壳层包封的纳米氧化锌紫外屏蔽器以降低纳米氧化锌的光催化性,提高纳米氧化锌防晒剂的使用安全性。TEM图像与傅里叶红外光谱图表明SiO₂包覆在纳米氧化锌表面,ZnO@SiO₂纳米颗粒具有核壳结构。亚甲基蓝降解实验证明SiO₂降低了纳米氧化锌的光催化活性。紫外屏蔽测试结果表明ZnO@SiO₂纳米颗粒防晒效果好,SiO₂壳层提高了纳米氧化锌在可见光区的透明度。TEOS与纳米氧化锌质量比为0.4时,制备的ZnO@SiO₂纳米颗粒防晒效果最好,光催化活性最低。     

纳米二氧化钛/石墨烯改性水性聚氨酯抗菌涂料的制备与评价

通过简单高效的方法制备纳米二氧化钛 /还原氧化石墨烯（ TiO₂/rGO）复合材料,对复合材料进行红外光谱（ FT-IR）、扫描电镜（ SEM）以及 X射线衍射（XRD）表征,结果表明：成功制备了氧化石墨烯、锐钛型纳米 TiO₂,并将纳米 TiO₂均匀负载于氧化石墨烯片层,经水热还原得到 TiO₂/rGO复合材料。将制备的 TiO₂/rGO复合材料添加到水性聚氨酯涂料中,制备涂膜并测定其光催化降解能力,结果表明：纳米 TiO₂/rGO填料复合的聚氨酯涂膜具有较高的光催化能力。依据 HG/T 3950—2007标准测定涂膜抗菌性能,结果表明：水性聚氨酯涂料的抗菌能力达到国家 Ⅰ级标准,可以有效替代有机抗菌剂。该环保复合涂料在物理性质和应用性能上均符合化工行业标准要求。     

蔗渣纤维基碳球负载TiO2复合材料的制备表征及对四环素的去除研究

Ti O₂固定在碳材料表面可以有效提高其可见光吸收性能。纳米二氧化钛经过沉积方法处理后会负载在碳球（Cs）表面,生成核-壳结构的 Cs@Ti O₂材料。由于两种材料之间形成界面,因此与纯 Ti O₂相比,Cs@Ti O₂的可见光吸收增强。通过对复合材料进行 SEM,EDS,FTIR 和 XPS 表征测定成功制备了 Cs@Ti O₂复合材料。得到的Cs@Ti O₂复合材料对 TC 进行光催化降解,研究了复合材料光催化降解四环素的性能包括 p H、光催化剂投加量和四环素浓度因素的影响。最佳的实验运行条件为在 p H=5,TC初始浓度为 20 mg/L和复合材料投加量为 50 mg时,光催化运行6个小时溶液中四环素降解率达到93%。     

超临界干燥法制备TiO2/凹凸棒复合光催化剂

以凹凸棒为载体,四氯化钛为钛源,通过溶胶-凝胶法结合超临界干燥法制备TiO₂/凹凸棒复合光催化材料。采用XRD、SEM、TEM、BET、XPS等方法对材料的结构、形貌及催化性能进行表征。研究结果表明：超临界干燥可增大复合材料的比表面积,抑制TiO₂发生晶型转变。凹凸棒吸附特性良好,增加了材料表面的活性位点,显著提高催化剂的光催化活性。不同煅烧温度下的TiO₂均为锐钛矿型,粒径约为20 nm,呈不规则短棒状,成功负载于凹凸棒上。在400℃煅烧2 h条件下,催化剂3 h后对亚甲基蓝的降解率可达98.4%。     

溶剂热法制备N-S共掺杂TiO_2/MWCNT复合材料及其光催化活性的研究

采用溶剂热法,以四氯化钛为前驱体,以硫脲为氮源和硫源,将纳米二氧化钛负载在多壁碳纳米管的表面,制备氮、硫共掺杂的纳米二氧化钛/碳纳米管复合材料,以盐酸土霉素的光催化降解为探针反应,研究复合材料的光催化降解活性。结果表明,溶剂热法制备的纳米二氧化钛以锐钛矿相存在,均匀、致密的包覆在多壁碳纳米管的管壁上,添加硫脲的复合材料比未添加硫脲的样品在紫外和可见光区域均有较好的光吸收性能。硫脲的添加增强了复合材料的光催化活性,当二氧化钛和硫脲的摩尔比为1∶6时,催化剂的光催化活性最好,用过的样品经洗涤、烘干再生后用于实验,仍具有较好的光催化活性。     

硫化镉-二氧化钛/分子筛复合光催化材料制备及性能研究

将水热法制备的二氧化钛负载在分子筛上,再与硫化镉复合,制备了硫化镉-二氧化钛/分子筛复合材料。对复合材料的相组成、微观结构、形貌和光谱性质进行了表征。在可见光照射下,以光催化降解亚甲基蓝为探针反应,研究了复合材料的光催化活性。结果表明：与纯二氧化钛相比,二氧化钛/分子筛具有更快的吸附降解效率;与二氧化钛/分子筛、硫化镉/分子筛相比,硫化镉-二氧化钛/分子筛复合材料的光催化性能最为优越。硫化镉-二氧化钛/分子筛优化制备条件：硫化镉溶液质量浓度为2.0 g/L、反应温度为80 ℃,反应时间为4 h。     

光催化分离膜的制备及其在水处理中的应用

光催化分离膜将膜分离与光催化结合在同一处理单元中,可发挥膜分离作用,同时也可以利用光催化剂高效降解水中的有毒有害污染物,提高膜的抗污染性能和水处理效率。因此是水处理领域的研究热点,并显示出巨大的应用潜力。本文综述了基于二氧化钛（TiO₂）、氧化锌（ZnO）、石墨相氮化碳（g-C₃N₄）和氧化钨（WO₃）四种常用催化剂的光催化分离膜的研究概况,重点对光催化分离膜的制备方法和性能进行了总结,光催化分离膜具有良好的发展前景,制备高效、稳定的可见光响应光催化分离膜是未来的发展趋势。     

混晶型TiO_2/凹凸棒土纳米复合材料的光催化性能

以TiCl4和凹凸棒土(ATP)为原料制备了TiO2/ATP纳米复合材料,用XRD和TEM对所得样品进行了表征,并在紫外光下将此复合材料用于降解甲基橙.研究了溶液pH值、催化剂投料量、甲基橙初始质量浓度和反应时间等条件对甲基橙降解率的影响.XRD和TEM显示凹凸棒土的表面包裹着平均粒径约为10 nm的混晶型纳米二氧化钛.光催化实验结果表明,在pH值为1～4、纳米复合材料的投料量为1.0 g/L、甲基橙初始质量浓度为0.01 g/L和光催化反应时间为4 h的情况下,甲基橙的降解率可达90%以上.     

大孔炭负载二氧化钦复合催化剂降解甲基橙性能研究

制备了大孔炭负载二氧化钛光催化复合材料,在紫外光下降解甲基橙做其光催化性能评价.在相同条件下与P25光催化降解甲基橙相比较,TiO2 /C的催化降解活性显著高于P25,并考察了复合催化剂的用量及循环使用次数.实验结果表明,TiO2/C复合材料光催化降解甲基橙是吸附与光催化降解的协同作用的结果,具有良好的催化降解活性.     

不同后处理方法制备纳米复合材料Ag/TiO2-ZrO2及其微波辅助光催化甲基橙

采用P123(EO20PO70EO20)作模板剂,通过溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法,并经煅烧和萃取两种不同的后处理方法制备了一系列具有光催化活性的纳米复合材料Ag/TiO2-ZrO2。经XRD、XPS、TEM、N2吸附-脱附测定测试手段对不同钛锆比例和不同后处理获得样品的组成、结构及形貌等进行了对比分析,获得了最佳光催化材料Ag/TiO2-ZrO2-C(3∶1)。该复合材料结晶度高、结构规整、呈四方体形、颗粒分布均匀,具有较均匀的孔结构,其银以单质形式存在,且均匀分散在TiO2-ZrO2表面。通过微波辅助光催化降解染料甲基橙的实验,对不同处理方法所获Ag/TiO2-ZrO2的光催化活性进行了探究。实验结果表明,通过煅烧后处理方法得到的催化剂具有最好光催化活性,在90 min内降解率高达94.0%,其活性高于市售P25、TiO2-ZrO2和Ag/TiO2-ZrO2-E(3∶1)。     

AgBr/ZnO复合材料光催化剂及其光催化性能

通过一步水热法制备了AgBr/ZnO复合光催化剂,并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外–可见光漫反射光谱仪和光致发光光谱仪对样品进行表征,分析了AgBr/ZnO体系的合成对材料光催化性能的影响。以罗丹明B溶液为目标污染物,研究复合催化剂的光催化活性。结果表明:在制备的复合样品中,Ag Br与ZnO摩尔比为1:5时(AgBr/ZnO-2)光催化活性最好,在可见光照射下,60 min对罗丹明B的降解率可达98.98%,相比于ZnO光催化活性明显提升,降解速率常数提升了11.08倍;与商用TiO2(P25)相比,降解速率常数提升了10.14倍,这主要归因于Ag Br/ZnO拥有比ZnO更低的电子空穴复合概率,且复合催化剂的光学吸收带边发生红移,从而增强了对可见光的吸收。     

ZnO/C/TiO2复合纳米材料制备及其光催化性能

以金属有机骨架MOF-5为前驱体,在氮气气氛下高温处理得ZnO/C,通过水热法将ZnO/C负载到TiO2中获得ZnO/C/TiO2纳米复合光催化剂,对其晶体结构、形貌特征、成分等进行了表征,采用正交实验法考察了MOF-5处理温度、ZnO/C负载量、钛酸丁酯加入量对复合光催化剂催化降解甲基橙性能的影响. 结果表明,TiO2的比表面积为87.5 m2/g, ZnO/C/TiO2的比表面积为109.0 m2/g. 制备ZnO/C/TiO2的最佳条件为MOF-5处理温度600℃,ZnO/C负载量0.07 g,钛酸丁酯加入量1.5 mL. 甲基橙用紫外灯照射90 min,以TiO2为催化剂时降解率为62.1%,以ZnO/C/TiO2为催化剂时降解率达99.5%,光催化活性大大提高.     

氧化锌/辉沸石复合光催化材料的制备及其性能

以七水硫酸锌为前驱体,天然辉沸石为载体,以直接沉积法制备了纳米氧化锌/辉沸石复合材料。结合XRD、BET和SEM等表征手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌做了检测分析,并且探究了不同氧化锌负载量及煅烧温度对纳米氧化锌/辉沸石复合材料降解亚甲基蓝性能的影响规律。结果表明：复合材料实现了六方铅锌矿相氧化锌与辉沸石的紧密复合与有效分散,且该复合结构能够有效抑制光生载流子的复合,改善材料的吸附性能,进而提高材料的光催化效率;当复合材料中氧化锌负载量为30%（氧化锌与沸石的质量比）、煅烧温度为300 ℃时,材料对亚甲基蓝的光催化性能最优。     

微波辐射法研制复合半导体光催化材料TiO2/ZnO

采用微波辐射法制备了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO,利用X射线衍射(XRD)测试技术对TiO2/ZnO复合型半导体光催化材料进行了表征。用甲基红模拟有机废水,在高压汞灯模拟日光光照的条件下,研究了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO光催化降解有机废水的过程,并在相同的条件下,与机械研磨法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO的光催化性能进行了对比实验。研究结果表明,微波辐射法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO具有很好的光催化性能,TiO2/ZnO投加量为0.5g.L-1时,其具有良好的光催化脱色性能,经1h光照,对甲基红的光降解效率可以达到100%。随着溶液初始浓度增加,甲基红的降解率增大。     

掺N纳米ZnO/TiO_2复合粉体的光催化性能

以Ti(SO4)2和Zn(NO3)2为原料,CO(NH2)2为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了掺N和不同质量分数ZnO掺杂的纳米TiO2复合粉体,通过XRD、XPS、TEM等进行了表征,并以甲基橙水溶液为底物,测定了其光催化性能。结果表明,掺杂产生了Ti—O—Zn和Ti—O—N键,使复合粉体的激发波段从紫外光波段扩展到可见光波段,催化活性大大提高,其中w(ZnO)=2%时,复合粉体太阳光催化性能最高,太阳光照射6 h,甲基橙降解率达到98.4%,重复使用6次后,降解率仍达到94.2%。     

以十二烷基苯磺酸钠为模型反应物的Y2O3／TiO2复合催化剂的制备及光降解催化性能

采用浸渍法制备了Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂，并用紫外可见光谱、SEM、BET等手段对其进行了表征，以水相十二烷苯苯磺酸钠（DBS）溶液的光催化降解反应为实验模型，考察了TiO2掺杂Y2O3后的光催化氧化活性，并探讨了Y2O3掺杂量、吸附性、焙烧温度及时间对Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂光催化活性的影响，实验结果表明：复合氧化物催化剂Y2O3/TiO2存在某一最佳组分比值，当两者重量比为1：200时，其催化活性是同样条件下前体催化剂TiO2的2.4倍。     

Nd~(3+)掺杂Zno/TiO_2催化剂制备及光催化活性

以ZnSO_4·7H_2O和Ti(SO_4)_2为原料,体积分数40%的乙醇作溶剂,用共沉淀法制备ZnO/TiO_2和Nd~(3+)-ZnO/TiO_2[n(zn)∶n(Ti)=3∶10]催化剂。采用XRD和UV-Vis等技术进行表征,考察氨水浓度、Nd~(3+)掺杂量和催化剂用量对罗丹明B光催化降解的影响。XRD分析表明,稀土掺杂使催化剂中纳米TiO_2晶粒细化;UV-Vis吸收光谱表明,稀土元素掺杂后,催化剂在紫外光吸收有所加强;光催化降解实验表明,氨水浓度较低时,所得催化剂活性较高;掺杂适量Nd~(3+)能有效提高ZnO/TiO_2的光催化活性。当催化剂用量1 000 mg·L~(-1)、Nd~(3+)掺杂质量分数0.70%和浓氨水稀释10倍时,太阳光连续光照4 h,催化剂的光催化活性较高,废水COD_(Cr)去除率达90.1%。     

氧化锌氧化钛复合光催化剂的制备及活性研究

二氧化钛光催化氧化技术是目前比较有效的环境治理新技术,而开发高效二氧化钛光催化材料是该技术得以推广应用的前提。采用一种简单的浸渍法成功制备出氧化锌/氧化钛复合纳米光催化剂,并进行了XRD、XPS和SEM等测试表征。从测试结果发现,pH值对样品的光催化活性有重要影响。经对比样品对亚甲基蓝的降解率随着pH值的上升而增加,当pH值为12时,样品的光催化活性达到最高。根据我们对机理的深入分析,发现氧化锌和二氧化钛之间的协同作用是导致该复合催化剂具有如此高的催化活性的根本原因。     

复合溶胶处理棉织物的防紫外性能研究

采用溶胶-凝胶法制备不同配比和浓度的SiO2/TiO2和ZnO/TiO2复合溶胶,并对纯棉织物进行防紫外线整理。以织物的紫外线透过率为依据,研究了复合溶胶对棉织物防紫外性能的影响,并对整理前后织物的断裂强力和断裂伸长率进行测试。结果表明,增大复合溶胶中TiO2的比例或复合溶胶的浓度会提高整理织物的防紫外性能,但织物的强力损伤也会随之增大,损伤最大时织物经纬向强力降低分别下降了689 N和669 N,经纬向断裂伸长率分别下降了14.4%和7.5%。综合考虑复合溶胶的防紫外性能和织物的强力损伤,认为SiO2/TiO2复合溶胶中n(SiO)∶n(TiO)=4∶1,ZnO/TiO溶胶中n(ZnO)∶n(TiO)>1∶1,整理浓度为0.15~0.30 mol/L较为适宜。