负载型TiO_2光催化技术研究与进展

综述了TiO_2光催化剂的制备方法及载体的选择,对TiO_2光催化剂负载方法及影响因素进行了概括,并介绍了负载型TiO_2光催化技术的应用领域。分析目前负载型光催化技术存在的问题及面临的难题。     

TiO_2型光催化剂在染料废水处理中的应用进展

本文综述了TiO_2型光催化剂在染料废水处理中的应用进展,简单介绍了光催化降解染料废水的反应机理,以及TiO_2型光催化剂的发展进程、掺杂、敏化及负载改性等相关研究,同时分析了该类光催化剂光催化降解染料废水的影响因素,最后提出了TiO_2型光催化剂在染料废水处理方面的未来发展方向和趋势。     

太阳能光催化反应器的研究进展

为促进太阳能光催化反应器的研究和开发,从反应器中催化剂的存在形态、反应器的聚光形式以及应用3个方面对太阳能光催化反应器的研究现状进行了系统的综述,对催化剂悬浮型和固定膜型反应器以及聚光型和非聚光型反应器进行了比较,并分析了反应器在实际废水处理或者大批量处理中应用的可行性。     

可见光光催化剂的研究进展

综述TiO_2、改性TiO_2光催化剂和非TiO_2体系光催化剂在可见光催化领域的研究进展,概述了光催化剂的光催化原理和应用方向,针对可见光光催化剂发展现状中存在的量子效率和可见光利用率低、且回收难等问题进行阐述,并指出制备组成可控、形貌可控、易于回收利用且可见光利用率高的新型光催化剂是研究首要方向。     

高可见光活性TiO2-BiOI的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、亚氨基二乙醇、碘化钾和五水合硝酸铋为原料,通过溶剂热法将TiO_2均匀地负载到Bi OI花状微球上,制备了TiO_2-Bi OI复合光催化剂。通过XRD、XPS、SEM、TEM和UV-Vis-DRS对样品进行了表征。以甲基橙为目标降解物,测定了TiO_2-BiOI复合光催化剂在可见光下的光催化性能。结果表明,纳米TiO_2的加入为复合光催化剂比表面积的增加作出了贡献,TiO_2与Bi OI之间形成的异质结结构可以促进光生电子和空穴分离,从而达到提高复合光催化剂光催化性能的目的。n(Ti)∶n(Bi)=0.4∶1.0的TiO_2-BiOI复合光催化剂表现出最佳的光催化降解性能,可见光(λ420 nm)照射60 min,其对甲基橙的降解率达到95%,远高于纯的TiO_2和Bi OI光催化剂。     

石墨烯基TiO_2光催化剂的制备及其研究进展

石墨烯作为一种新型二维碳质纳米材料,与TiO_2复合可制得石墨烯基TiO_2光催化材料。介绍了石墨烯的结构与性质,概述了石墨烯及石墨烯基TiO_2光催化剂的制备方法,并总结了石墨烯基TiO_2复合材料在光催化分解水制氢、光催化还原CO_2、光催化降解有机污染物等领域的应用及未来的发展方向。     

磁性TiO_2光催化机制及在污水处理中的应用研究

综述了磁性TiO_2光催化剂的组成、分类、光催化机制及对污染物的降解作用,全面论述了磁性TiO_2光催化剂的研究现状。并针对磁性TiO_2光催化剂工业化应用中存在的问题进行阐述与分析,提出新型磁载TiO_2光催化剂的研究方向,并对催化机制研究内容进行深入探讨。最后,总结了磁性TiO_2光催化剂在污水处理方面的应用现状,并展望其今后发展趋势与应用前景。     

低温制备CuS-TiO_2光催化复合材料及催化性能的研究

以Cu粉和S粉作为前驱体,低温(40℃)下生成的CuS原位浸渍到具有锐钛矿和金红石混合晶相的TiO_2载体上,成功制备了复合型光催化剂。对该催化剂的晶相结构、颗粒大小、CuS存在状态以及光学性质进行了表征,考察了CuS不同负载量对TiO_2光催化性能的影响。结果表明,CuS的复合没有影响TiO_2的晶相结构和粒径,此复合型光催化剂的活性比CuS或TiO_2的光催化活性都高。     

负载型纳米TiO_2光催化降解甲基橙

本文利用溶胶-凝胶法制备了TiO_2纳米粉体,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了TiO_2粉体的形貌及结构,TiO_2以锐钛矿型为主,粉体粒径大约为2 nm左右。采用粘结剂固定化法在玻璃板表面负载了TiO_2粉体,以甲基橙为研究对象,紫外灯为光源,研究了负载型TiO_2光催化剂的光催化降解行为。在实验范围内,适宜的光催化降解条件为:甲基橙初始浓度为5mg/L、催化剂用量为0.8 g、催化剂负载次数为4次,此时降解率达到88%。     

Ag-AgCl、C对TiO_2光催化剂的改性研究

为了解决二氧化钛在可见光下光催化效率低的难题,对二氧化钛进行改性研究。以钛酸丁酯为钛源,利用溶胶凝胶法制备出TiO_2、TiO_2/碳球、Ag-AgCl/TiO_2两相复合光催化材料以及Ag-AgCl/TiO_2/碳球三相复合光催化材料。采用XRD、SEM、EDX、UV等手段对光催化材料的组成、微观形貌及光响应特征进行了分析,并在可见光照射下进行罗丹明B溶液的光降解反应,从而研究这一系列复合材料的光催化降解效果。实验结果表明,在可见光照射下,Ag-AgCl/TiO_2/碳球三相复合光催化剂的光降解效果最好;Ag-AgCl/TiO_2两相复合光催化剂的光降解效果次之;TiO_2/碳球的两相复合光催化剂的光降解效果最差。     

磁性TiO_2光催化机制及在污水处理中的应用研究

综述了磁性TiO_2光催化剂的组成、分类、光催化机制及对污染物的降解作用,全面论述了磁性TiO_2光催化剂的研究现状。并针对磁性TiO_2光催化剂工业化应用中存在的问题进行阐述与分析,提出新型磁载TiO_2光催化剂的研究方向,并对催化机制研究内容进行深入探讨。最后,总结了磁性TiO_2光催化剂在污水处理方面的应用现状,并展望其今后发展趋势与应用前景。     

Ag-TiO_2光催化剂的直接化学合成及光催化性能研究

在醇水溶液体系中采用直接化学合成了Ag-TiO_2光催化剂,利用X射线衍射、红外光谱、氮气吸附-脱附和UV-Vis等方法对样品的结构及光学性能进行了表征。结果表明:Ag-TiO_2光催化剂为锐钛矿相TiO_2,Ag的掺杂不改变TiO_2的晶相并可以细化晶粒,晶粒尺寸平均约为10 nm,并可以扩展其可见光响应范围;Ag-TiO_2光催化剂为介孔结构,比表面积为248 m2/g,平均孔直径为7 nm;0.5%的Ag-TiO_2为最佳光催化剂,相比较TiO_2样品,其降解性能提高了135%,光催化性能提高了127%。     

TiO_2/GO复合材料光催化降解大气中VOCs研究

为提高TiO_2光催化降解VOCs的活性,以氧化石墨烯(GO)作为光催化剂的载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。利用SEM和XRD对样品进行分析表征。在紫外光照射下,以乙醇为目标污染物,分别以TiO_2和TiO_2/GO作为光催化剂,考察了TiO_2和GO负载比例对不同初始浓度VOCs光催化去除能力的影响。结果表明,复合材料中TiO_2以锐钛矿晶型为主,均匀地分散在片层GO表面,复合后减轻了TiO_2颗粒的团聚现象;TiO_2/GO对乙醇的光催化降解效率显著高于TiO_2;GO溶液浓度为1.0 g·L~(-1)时制备的TiO_2/GO(TG10)显示出较佳光催化性能,在乙醇浓度为8.24~14.22 g·m~(-3)范围内,TG10对乙醇的去除率可达90%以上。     

TiO_2光催化技术机理及在印染废水处理中的研究进展

分析了光催化技术去除印染废水中污染物的机理;总结了近期应用研究的进展。得出提高可见光响应度的复合型光催化剂、提高催化剂使用寿命及回收率为当前TiO_2光催化技术的研究热点和改善方向;提出TiO_2光催化技术在印染废水工程化应用方面存在与其他工艺联用和提高光源利用率的发展趋势。     

TiO_2光催化降解有机染料反应机理

叙述了近年来国内外金属离子掺杂、贵金属沉积、半导体复合二氧化钛在光催化降解有机染料反应机理研究进展,以进一步揭示在TiO_2修饰改性反应机理研究中所面临的主要问题及今后改进措施,认为已开发的新型TiO_2光催化剂的光催化反应机理的研究,还处于初步设想及推测阶段,仍然需要实验进行验证。对于掺杂TiO_2光催化剂,尽管研究发现了多种可见光响应的光催化剂,但是大多数光催化反应效率较低,必须探究其它不同修饰剂对TiO_2的光吸收和光催化协同效应机理、光生电子与空穴在修饰条件下发生分离的机理,尤其是金属与非金属共同掺杂TiO_2光催化降解有机染料反应机理将是一个重要研究方向。     

TiO_2光催化技术机理及在印染废水处理中的研究进展

分析了光催化技术去除印染废水中污染物的机理;总结了近期应用研究的进展。得出提高可见光响应度的复合型光催化剂、提高催化剂使用寿命及回收率为当前TiO_2光催化技术的研究热点和改善方向;提出TiO_2光催化技术在印染废水工程化应用方面存在与其他工艺联用和提高光源利用率的发展趋势。     

漂浮型TiO2/石墨烯复合催化剂的制备及其性能

以空心玻璃微珠(HGM)为载体,采用水热法制备漂浮型石墨烯(RGO)-TiO_2复合光催化剂。首先将超声分散后的氧化石墨烯(GO)负载于经预处理后的HGM表面,而后以钛酸四丁酯为前驱体,在不使用还原剂条件下采用一步水热法制备出TiO_2/RGO/HGM复合光催化剂。研究了压力、GO(RGO)含量对复合光催化剂性能的影响。以罗丹明B(RhB)为降解对象分析了复合光催化剂的光催化降解效果。结果表明:GO成功负载于空心玻璃微珠表面,并通过水热过程在空心玻璃微珠表面原位还原生成RGO,二氧化钛形成RGO/HGM复合结构。此后,锐钛矿型TiO_2在RGO/HGM复合结构表面自组装成核并均匀负载从而形成TiO_2/RGO/HGM复合光催化剂。与TiO_2/HGM复合材料相比,TiO_2/RGO/HGM复合材料具有增强的光催化降解活性,再循环后具有良好的降解效果。此外,还提出了加载在HGM表面的RGO和TiO_2的可能机理和形成过程。     

微波水热法制备稀土元素铒掺杂TiO_2光催化剂及光催化活性

采用微波水热法和溶胶-凝胶法制备稀土元素Er掺杂TiO_2光催化剂TiO_2-Er,以甲基橙溶液为模拟污染物,在微波辐射-紫外光照(MW-UV)和太阳光照条件下,考察TiO_2-Er光催化剂的光催化降解活性。分别用N_2吸附-脱附、ICP-AES和PL光谱分析对TiO_2-Er光催化剂进行结构测试和表征。结果表明,Er掺杂能显著提高TiO_2光催化剂光催化活性,微波水热法制备的TiO_2-Er光催化剂具有较高的光催化活性;微波水热法和溶胶-凝胶法制备的TiO_2-Er光催化剂微波辐射-紫外光照50 min,甲基橙降解率分别为100%和98.5%,太阳光照4 h,甲基橙降解率分别为99.0%和97.5%。微波水热法具有晶化时间短和元素掺杂均匀的优点,制备的TiO_2-Er光催化剂具有形貌均匀、孔径较大、孔分布均匀和比表面积较大等特点,且Er掺杂能抑制光生e~-/h~+复合,使光生e~-/h~+的分离效率得到提高,有利于光催化活性的提高。     

纳米TiO_2光催化剂改性方法研究进展

利用TiO_2光催化剂进行工业废水处理是一种较为理想的水处理方法,现在制约其工业化应用的瓶颈是如何改进催化剂的效率。介绍了TiO_2的光催化反应机理;总结了提高TiO_2光催化剂利用效率的五种主要方法:表面贵金属沉积、金属离子掺杂、半导体耦合、表面光敏化、非金属离子掺杂等。随着科研工作者对TiO_2光催化剂的不断研究与完善,光催化剂在环保领域会有一个美好前景。     

改性TiO2对高盐染料废水的光催化降解研究进展

随着我国工业化进程的加快,工业废水的排放也逐步受到重视。其中,高盐染料废水因其内部成分复杂、存在脱色困难、废水处理难度较大等问题,在工业废水中占有较大比重。TiO_2作为一种环境友好型的光催化剂,在污染治理方面有着广泛的前景。本文主要从光催化TiO_2纳米材料的机理、制备、改性和应用等方面进行阐述;综合分析了光催化材料研究领域仍存在的问题;展望了光催化材料的未来发展趋势。