硝基苯废水的TiO2光催化降解研究

以钛板负载TiO2光催化剂对水中的硝基苯的催化降解进行了研究,考察了催化反应时间、溶液的pH值等因素对光催化反应的影响.实验结果表明,在实验条件下,光催化降解硝基苯的最佳条件为pH=3,反应时间100 min.用H2O2 UV TiO2光催化反应体系处理低浓度的硝基苯样品效果更好一些.     

纳米TiO2的改性技术及其应用前景

针对半导体纳米TiO2粒子带隙较宽、光利用率低的缺点,对表面光敏化、掺杂过渡金属离子、表面沉积贵金属、复合半导体等几种提高TiO2光催化活性的改性方法进行了综述,介绍了各方法的机理以及研究现状,并对TiO2光催化剂的应用前景进行了展望。     

水在TiO_2表面的吸附研究进展

H2O是界面反应的重要吸附质,它可以通过多种方式吸附到TiO2表面。由于光催化反应大都发生在水相介质中,因此H2O的吸附对光催化反应的动力学和热力学过程会产生很大影响。基于H2O在TiO2表面的吸附状态和吸附机理,对国内外有关H2O在TiO2表面吸附的研究热点和采用的方法进行分析和总结,并提出了存在的问题和未来的发展方向。     

TiO2溶胶／UV催化降解直接大红4BS

以钛酸正丁酯为前驱体、乙醇为溶剂、盐酸为催化剂,采用溶胶法制备了具有光催化性能的TiO2溶胶.研究了染料初始浓度、pH、H2O2添加量对直接大红4BS降解效果的影响,同时考察了TiO2溶胶/UV体系与TiO2溶胶,H2O2/UV体系光催化的反应动力学.结果表明,当直接大红4BS的初始浓度为0.2 g·L-1、pH为2.0时,TiO2溶胶对直接大红4Bs的降解效果较好;当H2O2添加浓度为0.03%时,可以有效促进光催化反应,当添加浓度增大时,对光催化反应没有促进作用.TiO2溶胶光催化反应符合一级反应,半衰期为81.1;TiO2溶胶/H2O2体系光催化反应半衰期为72.6,TiO2溶胶/H2O2体系具有更优的光催化效率.     

光催化氧化法处理高聚物废水的研究

以纳米锐钛矿型TiO2为光催化剂,对高聚物聚乙二醇水溶液进行光催化降解实验。生成物CO2的量及反应物剩余率与反应时间的关系表明该组反应为零级反应,且催化反应速率与平均相对分子质量成反比。根据热重分析、红外光谱的检测结果,对聚乙二醇光催化氧化反应的机理进行了探讨。     

TiO2光催化降解气态污染物的影响因素研究进展

TiO2光催化技术作为处理气态污染物的一种手段,具有高效、稳定、无二次污染等优点。光催化反应效率的高低受到TiO2自身性质、光催化反应工艺条件等因素的影响。本文分别从TiO2晶型、晶粒尺寸、TiO2的存在形态、TiO2的负载、掺杂改性、贵金属沉积等与TiO2材料性质相关的因素以及废气初始浓度与流速、废气中的含氧量、湿度、光源和光照强度、反应温度等光催化反应的工艺条件两方面,概述了目前关于TiO2光催化净化废气影响因素的研究进展,介绍了TiO2在气相光催化过程中的失活与再生,并从可见光催化剂的制备应用、多组分污染物气相光催化降解机理及影响因素等方面对未来TiO2光催化研究方向提出建议。     

含表面活性剂的双组分底物光催化降解研究进展

以纳米TiO2为催化剂光催化降解有机物是快速发展的研究领域。表面活性剂由于其自身的独特性质，与有机物共存时会出现特殊的光催化降解规律。本文对含表面活性剂的双组分底物光催化降解进行了综述，重点介绍了已研究的降解体系，以及表面活性剂对光催化反应的促进或抑制作用。     

吸附相反应技术制备纳米TiO2及其气相甲苯光降解特性

以纳米SiO2粉体作为载体,采用吸附相反应技术(adsorption phase reaction technique,APRT)在SiO2粒子表面制备纳米TiO2,研究了用水量、温度对纳米TiO2特性的影响,利用X射线色散能谱仪、透射电子显微镜与X射线衍射等研究了SiO2粒子表面TiO2含量、TiO2形貌和晶型的变化规律.利用气相甲苯的光降解实验评价不同样品的光催化活性,采用一级反应动力学拟合得到动力学常数.结果表明:催化剂中锐钛矿型TiO2的形成可以提高其光催化活性.随着制备水量的增加,SiO2表面TiO2含量和样品中锐钛矿型TiO2含量都增加.TiO2催化活性的增加与载体表面TiO2含量增加有着明显的相关性;随着制备温度的升高,载体表面的Ti含量很快下降,光催化活性却变化不大,这可能与吸附层的变化导致分散均匀性的改变有关.     

纳米TiO_2修饰对其光催化性能的改进作用研究进展

综述了纳米TiO2的制备及其光催化机理;并且基于纳米TiO2光催化性能的广泛应用及其在应用时效率偏低的问题,从抑制TiO2内载流子的复合、提高催化剂的比表面积和改变催化剂的结构与表面性质三个方面综述了修饰纳米TiO2以提高其光催化性能的各项措施;最后对纳米TiO2在光催化领域中的发展方向做出了展望。     

不同结构偶氮染料在TiO2纳米颗粒表面的吸附和光催化降解

为研究不同结构的水溶性偶氮染料在TiO2光催化剂表面的吸附和光催化降解行为,选择4种在印染工业中常用的水溶性偶氮染料：活性红MS、活性蓝B、酸性媒介黑PV和酸性橙156作为研究对象,分别考察在不同pH值和氯化钠存在条件下,TiO2光催化剂对它们的吸附行为和吸附模式,并通过数学模拟方法计算了其在TiO2光催化剂表面的吸附参数,还研究了它们在TiO2光催化剂表面的光催化降解反应. 实验结果表明,4种水溶性偶氮染料在TiO2表面的吸附量随着pH值的升高逐渐降低,而且当pH值处于4~8之间时吸附量下降最为显著. 在相同的吸附条件下,2种酸性染料在TiO2表面的吸附量高于2种活性染料,并且在氯化钠存在下它们的吸附量都得到不同程度的提高. 水溶性偶氮染料的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,活性染料比酸性染料具有更高的吸附平衡常数和覆盖率. 在TiO2对偶氮染料的光催化降解反应中,脱色率和反应速率常数随pH值的升高而降低,并且活性染料比酸性染料更易于发生光催化降解反应.     

纳米TiO2光催化剂共掺杂的研究进展

从金属、稀土、非金属之间的共掺杂,介绍了近几年TiO2光催化剂与双金属、双稀土、双非金属、金属与稀土、金属与非金属、稀土与非金属共掺杂的研究进展。对TiO2进行双元素的共掺杂,当掺入的两种元素选择适当,且掺入的浓度和配比合适时,两种元素分别起不同的作用,进一步提高了TiO2的光催化性能。对该领域今后的研究方向提出了建议。     

稀土元素掺杂对TiO2相组成和光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在釉面砖上制备了均匀的TiO2光催化薄膜,并研究了稀土元素掺杂对TiO2相结构和光催化性能的影响.     

二氧化钛光催化剂固载化研究进展

二氧化钛固载后具有便于回收利用,可提高光催化活性等优点。主要介绍了溶胶-凝胶法、化学气相沉积、电沉积、粘结法等二氧化钛的固载方法,还讨论了玻璃、塑料、金属类、天然矿物类、吸附剂类、陶瓷类等多种二氧化钛的载体。     

二氧化钛光催化分解水制氢技术进展

简单介绍了二氧化钛光催化分解水制氢的基本原理。综述了加入牺牲剂、碳酸钠、贵金属负载化、金属离子掺杂、阴离子掺杂、染料光敏化、半导体复合以及离子注入等提高二氧化钛光催化制氢的方法,讨论了这几种改性技术的机理以及对提高二氧化钛在可见光下的制氢效率的作用。重点讨论了阴离子掺杂和离子注入技术的机理和研究进展,指出离子注入是目前扩展二氧化钛光响应的最为有效的技术。最后讨论了光催化分解水制氢的氢氧分离问题,并通过与其他制氢技术的对比分析,指出光催化制氢将是通往氢经济的非常有潜力的制氢技术。     

碳基材料复合半导体光催化剂的制备及应用研究进展

半导体光催化剂被广泛地应用于光催化领域,但其常因自身的禁带宽度较大、量子效率较低、催化效率较低、与反应物接触几率较低等因素在实际应用中受到诸多限制。而碳基材料作为一类结构稳定的新材料,具有稳定性强、导电能力强、比表面积大、包含大量的吸附位点等特性,与光催化剂复合之后,能够有效减小其禁带宽度、降低其载流子的复合率并为其提供更多的吸附位点,很大程度上提高了光催化剂的光催化性能。该文章以石墨烯、碳纳米管、富勒烯以及碳纤维等碳材料与各类半导体光催化剂复合为例,综述了碳基材料与光催化剂复合的工艺、提高其光催化性能的机理、影响碳基材料改性程度的因素及其在产氢、杀菌等方面的应用,并且对其进行了展望。     

纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的研究进展

综述了近年来纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的研究进展。介绍了纳米二氧化钛光催化剂的作用机理,从促进二氧化钛可见光响应、抑制光生电子与空穴的复合、造成晶格缺陷,增加氧空位、提高二氧化钛光催化剂表面羟基含量等方面解释了纳米二氧化钛光催化剂掺杂改性的作用机理。分析比较了非金属与非金属共掺杂、非金属与金属共掺杂、金属与金属共掺杂等不同掺杂方式对二氧化钛光催化剂的催化性能影响,并对今后的研究方向提出了建议。     

二氧化钛/微球光催化剂的溶胶-凝胶法制备与性能研究

以溶胶 凝胶法在自制硅酸盐微球载体上制备纳米二氧化钛 ,采用XRD ,SEM ,Raman等测试手段对样品进行表征 ,并以甲基橙作为目标物研究其光催化性能。实验发现 ,负载在微球表面的二氧化钛粒径为 2 0～ 30nm ,且分布均匀 ,晶型为锐钛矿相 ,该样品对甲基橙具有较高的光催化降解能力。     

载银二氧化钛光催化杀菌性能的研究

以偏钛酸为前驱体,浸渍一定浓度的硝酸银溶液,用热沉积法制备出载银二氧化钛。用XRD测定载银二氧化钛的结构,扫描电镜观测形貌,研究了载银量、光强、二氧化钛浓度、细菌浓度对光催化杀菌的影响。结果表明:制备的粉体为超细锐钛矿型二氧化钛,颗粒为均匀的类球形,粒度约为100～200nm。在二氧化钛颗粒上负载约1.6%的银可以扩展光源利用范围至可见光,光催化作用与银协同杀菌;但银量过高,则主要体现银的杀菌效果。光强增加,杀菌效果提高;二氧化钛的浓度为1.5g/L时杀菌效果最好;细菌浓度低于106细胞/mL时,载银二氧化钛杀菌率可以达到90%以上。     

Remarkably enhanced photocatalytic activity by nickel nanoparticle deposition on sulfur-doped titanium dioxide thin film

To enhance the photocatalytic performance of titanium dioxide, the structures of both bulk and surface were modified. Doping of sulfur atoms to be substituted for lattice oxygen atoms of titanium dioxide was carried out to extend the light absorption by atmosphere-controlled pulsed laser deposition, which allows direct preparation of impurity-included thin film such as sulfur-doped titanium dioxide. On the other hand, to enhance the surface catalytic reaction, nickel nanoparticles were deposited at the thin film substrate by chemical vapor reductive deposition method, which is a novel preparation technique of metallic nanoparticles on the substrate surface. Obtained sulfur-doped titanium dioxide was found to possess sensitivity to visible light with the wavelength up to 550 nm, indicating the photocatalytic activity in visible region. Sulfur doping induced the dye degradation activity under visible light irradiation. When nickel nanoparticles were deposited, a remarkable enhancement of the hydrogen evolution activity through ethanol decomposition of more than 20 times as much as unmodified titanium dioxide thin film was accomplished. In addition, the stability of sulfur atom doped into titanium dioxide structure was investigated.     

铽与电气石比对Tb/电气石/TiO_2纳米管的形貌及光学性能的影响

采用溶胶凝胶法与水热法相结合的方法成功制备了Tb/电气石/TiO_2纳米管,采用SEM、TEM、XRD、XPS等研究m(Tb)/m(T)质量比对合成Tb/电气石/TiO_2粉体的形貌和光学性能的影响。实验结果表明,不同的m(Tb)/m(T)比对水热法合成Tb/电气石/TiO_2有很大影响;当掺杂量为1∶2时,Tb/电气石/TiO_2纳米管的为中空管状结构,且结构完整,形貌整齐。水热处理后生成的复合纳米管样品具有更好的光催化活性,晶型以锐钛矿型为主,结晶质量与结晶程度都有所提升,同时在TiO_2表面形成了稳定的Ti-O-Si化学键;稀土Tb的掺杂拓宽了TiO_2的光响应范围;电气石的掺杂有助于提升TiO_2的光催化性能,最佳的掺杂质量比为1∶2,掺杂过多的电气石后光催化效率却有所下降,可能是由于电气石在TiO_2表面覆盖过多导致。