硫与铁共掺杂对二氧化钛光催化性能的影响

采用水热法制得了硫和铁共掺杂的纳米TiO2光催化剂(TiO2-S-Fe).结果表明:TiO2S-Fe为金红石和锐钛矿的混晶,具有较高的光催化活性,太阳光照射50 min和紫外光照射60 min时对甲基橙的降解率分别达99%和975.TiO2-S-Fe具有较高光催化活性的原因可能是:掺杂的硫取代TiO2中的晶格氧形成Ti-S键,使TiO2的带隙能窄化引起对可见光的响应;同时部分掺杂的硫以S6 形式存在,从而增强了TiO2-S-Fe的表面酸强度,提高了对氧和有机物的吸附;铁掺杂降低了电子和空穴的复合几率.阴阳离子的协同作用提高了Ti02的紫外和可见光催化活性.     

铁和镧共掺杂二氧化钛的光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了纯的和铁镧共掺杂的TiO2纳米粒子,对样品进行了X射线和紫外-可见吸收光谱分析。结果表明,500℃煅烧的未掺杂和共掺杂TiO2均呈锐钛矿结构,铁镧共掺杂抑制了TiO2粒径的长大,使TiO2的吸收带边红移且在可见光区的光吸收增强;光催化降解甲基橙表明,未掺杂的TiO2光催化活性高于P25,而适量铁镧共掺杂TiO2光催化活性进一步得到提高,最佳掺杂比是0.05%的Fe和0.5%的La。     

铁铈共掺杂TiO2纳米复合体的制备及光催化性能

采用微乳法制备了纯TiO2纳米粉体、Fe掺杂TiO2(Fe-TiO2)、Ce掺杂TiO2(Ce-TiO2)和Ce、Fe共掺杂TiO2(Fe/Ce-TiO2)纳米复合体。通过X射线衍射、扫描电镜和紫外漫反射光谱等对样品的结构和形态进行表征。以甲基橙溶液为标准模拟降解物,对Fe/Ce-TiO2、Fe-TiO2、Ce-TiO2和纯TiO2光催化降解性能进行评价。结果表明:Fe、Ce掺杂后TiO2的光催化性能明显提高,原因是Fe、Ce掺杂不仅能抑制TiO2晶粒生长,提高TiO2的热稳定性和比表面积,而且能够拓展TiO2的吸收波长范围至可见光区,降低了光生载流子的复合几率。共掺杂对TiO2光催性能的提高具有双重效应,使Fe/Ce-TiO2光催化活性明显高于Fe-TiO2的和Ce-TiO2的。500℃制备的Fe/Ce-TiO2对甲基橙降解效果最佳,归功于热处理温度对晶型和晶粒尺寸的影响。     

Fe~(3+)掺杂提高二氧化钛的光催化活性

采用沉淀-水热的方法制备了Fe3+掺杂的TiO2光催化剂,通过XRD、Raman、XPS、UV-DRS等对催化剂的结构、光学吸收性质等进行了表征,并以罗丹明B为目标污染物对可见光催化活性进行了测试。实验结果表明:所制备的TiO2光催化剂为锐钛矿相结构;Fe3+的掺杂使得TiO2的初始吸收边明显向可见光区域拓宽,并且增强了TiO2在可见光区域的吸收;Fe3+掺杂后TiO2的可见光催化活性显著提高,以掺杂浓度为0.5%的TiO2光催化效果最好,在可见光下6h内可将罗丹明B溶液完全降解,降解率是未掺杂TiO2的4倍。     

多种光源下氮掺杂TiO_2光催化降解染料废水的研究

以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂纳米TiO2粉末,以甲基橙溶液为模拟染料废水,分别在可见光、模拟太阳光和紫外光条件下,研究了氮掺杂纳米TiO2光催化降解染料废水的性能。结果表明:氮掺杂可以提高TiO2的可见光催化活性;氮含量和煅烧温度对氮掺杂TiO2光催化活性影响较大,n(N)∶n(Ti)为10%且经500℃煅烧的氮掺杂TiO2在可见光和模拟太阳光下均具有最佳的光催化活性;然而在紫外光下,氮掺杂TiO2的光催化活性低于未掺杂的TiO2样品。     

共沉淀法制备Mo/N共掺杂TiO_2可见光光催化剂

采用共沉淀法制备了Mo/N共掺杂TiO2光催化剂(Mo-N-TiO2)。结果表明,所得光催化剂为锐钛矿晶型,Mo/N共掺杂使样品对可见光吸收增强,吸收带边明显红移。在Mo∶N∶Ti摩尔比为0.012 5∶0.02∶1,煅烧温度为500℃的最优制备条件下,样品在白炽灯下照射2 h对亚甲基蓝溶液脱色率达55.7%。Mo以+6价的形式存在,并取代Ti4+进入TiO2晶格中,导致TiO2表面的Lew is酸性增强,有利于其导带中光生电子向表面迁移,促进了光生电子-空穴对的分离,同时与共掺杂引起的带边红移和较完整的锐钛矿相的协同作用有效提高了TiO2的可见光催化活性。     

离子液体辅助Fe掺杂TiO2的制备及可见光活性

以钛酸四丁酯为钛源,FeC2O4·2H2O为铁源,离子液体([C4MIM] BF4)为模板剂采用溶胶凝胶法制备了具有大比表面积及可见光活性的Fe掺杂介孔TiO2光催化材料.采用X射线衍射仪、氮气吸附-脱附仪、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱对样品进行表征.结果表明所制备样品IL-Fe/TiO2中TiO2主要以锐钛矿相存在,Fe掺杂量对TiO2晶相影响不大,样品IL-0.1％ Fe/TiO2具有介孔结构和较大的比表面积,颗粒尺寸在30 nm左右.紫外可见光谱分析表明铁掺杂后TiO2的吸收带红移,带隙能降低.以亚甲基蓝为模拟污染物,在可见光(λ＞420 nm)下测定样品光催化活性,结果表明IL-0.1％ Fe/TiO2的可见光催化活性最高.     

N、Mo共掺杂TiO_2光催化剂的制备及对亚甲基蓝降解性能研究

以硫脲、钼酸铵和钛酸四丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的和N、Mo共掺杂的TiO2光催化剂。用紫外-可见吸收光谱对制备的催化剂样品进行了表征,考察了不同条件下光催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化活性。试验结果表明,N、Mo共掺杂使TiO2催化剂的吸收带边位置发生了红移;在可见光条件下,0.125 gN、Mo共掺杂TiO2(n(N)∶n(Mo)=2∶1)、pH值为6.20、温度为30℃的体系对质量浓度为20 mg/L的亚甲基蓝溶液的脱色效果最好。     

Fe~(3+)-CdS/TiO_2复合半导体光催化剂的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了系列不同配比的Fe3+-CdS/TiO2光催化材料,用TEM、EDS、XRD、UV-vis等技术对其形貌、结构和光吸收特性进行了表征。以亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模型反应,考察了光源、煅烧温度、煅烧时间、掺杂Fe3+和CdS对催化剂催化性能的影响。结果表明,Fe3+掺杂和CdS半导体复合相结合的技术,可以使TiO2对光的响应拓展到整个紫外-可见光区;当n(Fe3+)∶n(CdS)∶n(TiO2)=0.005∶1∶1、煅烧温度为300℃、煅烧时间为1 h、光源为太阳光时,Fe3+-CdS/TiO2的光催化活性最高,在1 h内可以使亚甲基蓝(MB)溶液的降解率达98.62%。     

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%.     

硫铁共掺TiO2水热合成及其光催化性能的研究

以TiC14为钛源,FeCl3和硫脲为掺杂剂,分别在不同温度下水热反应2h制备硫和铁共掺杂的纳米TiO2,采用XRD、可见分光光度计对样品进行表征,并以在可见光激发下纳米TiO2对甲基橙光催化降解体系评价其光催化活性.结果表明,水热温度在160℃以上时,硫铁的共掺杂能促使锐钛矿晶粒的形成.金红石TiO2与少量的锐钛矿TiO2混合能有效提高光催化性能,其中以水热温度为170℃的共掺样品的催化效果最好.     

节能灯光响应Ce-Fe共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Fe共掺杂的纳米TiO_2光催化剂.以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响.结果表明:与不掺杂及Ce、Fe单掺杂相比,Ce-Fe共掺杂能明显提高纳米TiO_2在节能灯照射下的光催化活性.其中,Ce_(0.062)5Fe_(0.004)/TiO_2的催化效果最佳,当反应温度50 ℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.313 g/L 时,4 h的降解率可达96.00%.XRD分析结果显示,催化活性较好的催化剂均为锐钛矿和金红石的混晶,晶粒尺寸在20～30 nm之间.     

日光灯光响应混晶纳米TiO2的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了Ce、Fe和Co共掺杂的混晶纳米TiO2粉末并进行了XRD表征。以普通日光灯为光源,考察了掺杂量、焙烧温度及焙烧时间、催化剂加入量对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明:掺杂样品中金红石相的含量大幅提高,光催化活性也优于纯TiO2。其中,组成为Ce0.0625Fe0.025Co0.002/TiO2的样品在500℃焙烧2h效果最佳。该催化剂加入量为0.4 g/L时,亚甲基蓝2h的降解率可达95.6%。     

Fe~(3+)、Eu~(3+)共掺纳米TiO_2光催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯

采用溶胶-凝胶-微波法制备Fe3+、Eu3+共掺杂纳米TiO2(Fe/Eu-TiO2),并通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(FS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积测定(BET)等手段对其进行表征。结果表明:在500℃氮气保护下退火制得的Fe/Eu-TiO2为锐钛矿相纳米颗粒,平均粒径为20—50 nm;对可见光的响应范围为370—770 nm。光催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯(多菌灵)的实验表明,Fe3+、Eu3+共掺杂对TiO2光催化表现出协同增效作用,在可见光下能产生更多的羟基自由基,对多菌灵降解速率常数kapp为0.046 66 min-1,大于分别单掺Fe3+和Eu3+的TiO2纳米粒子。     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶—凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响.实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0.5％的钕和0.2％的镨.当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2.0g/L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30 mg/L,pH值为10.5时,在40 W紫外灯光照射35 min后降解率最好,可达到93％.     

钨、氮共掺杂TiO2的制备及其光催化性能研究

为了更好的利用太阳能,以钛酸正丁酯为前驱体,硝酸铵和钨酸铵为掺杂离子给体,通过溶胶-凝胶法,室温下成功制备了纯TiO2和钨、氮掺杂和共掺杂的TiO2光催化剂.表征结果显示,共掺杂催化剂为锐钛矿型,外观呈球形,感光范围拓展到可见光区域.以甲基橙为降解物,氙灯为模拟太阳光光源,进行光催化降解实验,钨、氮共掺杂TiO2在光照...     

分子筛负载TiO2光催化降解甲基橙

采用简单混合法和固相分散法制备了包含HZSM-5型分子筛的TiO2光催化剂,考察了该催化剂在甲基橙光催化降解反应中的活性.将TiO2和分子筛简单混合,光催化降解活性与纯TiO2基本相同.在m(TiO2):m(HZSM-5)＜1∶ 20时,固相分散法制备的光催化剂对甲基橙的吸附能力和光催化活性随分子筛质量的增加而增加,m...