溶胶-凝胶法制备TiO_2粉体及掺杂锰对光催化性能的影响

综述了TiO2粉体的制备和其在光催化降解中的应用。提出了以钛酸四丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体。并且以MnSO4.H2O为锰源,制备锰掺杂的Mn-TiO2光催化剂,在600℃、焙烧2h条件下制备了不同浓度掺杂锰的TiO2纳米粉体。通过X射线粉末衍射仪(XRD)分析了二氧化钛的结构,并在此基础上深入探讨了二氧化钛的制备工艺、掺杂等因素对其光催化活性的影响。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2粉体及掺杂锰对光催化性影响

提出了以钛酸四丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体。以MnSO4.H2O为锰源,制备锰掺杂的Mn-TiO2光催化剂,在600℃、焙烧2h条件下制备了不同浓度掺杂锰的TiO2纳米粉体。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、粒度分析仪和分光光度计等表征方法系统分析二氧化钛的结构,并在此基础上深入探讨了二氧化钛的晶体结构、比表面积及掺杂等因素对其光催化活性的影响。     

锰掺杂TiO_2的制备、表征及光催化性能研究

应用溶胶凝胶法,以氯化锰和钛酸丁酯为原料制备了前躯体,前躯体在500℃、焙烧3小时条件下制备了不同浓度掺杂锰的TiO2纳米粉体。采用XRD、SEM、EDS、UV-VIS等分析手段对样品的物相、形貌、成分和吸光性能进行了表征,并且以亚甲基蓝溶液为模拟污染物在阳光下进行了光催化实验。结果表明,样品主要为锐钛矿相二氧化钛及少量的金红石型二氧化钛;样品呈颗粒状,有一定程度的团聚;锰掺杂样品的吸收光谱红移至440nm;光催化实验表明锰掺杂可以改善TiO在可见光波段的光催化性能。     

锰掺杂的二氧化钛光催化降解偶氮染料性能研究

采用超声分散法,以钛酸丁酯为前驱体,硫酸锰为掺杂剂,制备掺锰的纳米二氧化钛光催化剂。以甲基橙为目标降解物,对掺杂锰的二氧化钛粉体进行了光催化降解性能研究。结果表明：催化剂的最佳投加量为2 g/L,锰的掺杂量为10%[Mn占（Mn＋Ti）的摩尔分数]。焙烧温度为550℃,焙烧时间为2 h,锰掺杂的二氧化钛降解效果最佳。     

银锌共掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能

金属离子掺杂纳米TiO2能加强二氧化钛的光催化降解能力。用溶胶凝胶法制备了银锌共掺杂纳米TiO2,并以甲基橙光催化降解为例考察掺杂离子、掺杂量、催化剂加入量等对光催化性能的影响。     

TiO2掺杂粉体的溶胶-凝胶和水热合成及其光降解甲醛

为了研究不同掺杂对二氧化钛光化学活性的影响,采用溶胶-凝胶,水热法,由TiOCl2成功制备了掺杂氮原子的二氧化钛样品,并制备了掺杂0.5%(摩尔分数)Fe3 ,Gu2 ,V5 ,Pd2 等金属离子的可见光响应型介孔材料.样品经由X射线衍射,透射电镜,Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积,Barrett-Joyner-Halenda孔径分布,紫外可见光谱,光电子能谱和荧光光谱等表征;以荧光灯为光源(入射光波长λ≥410 nm),光催化降解甲醛为模式,评价了样品的催化活性.结果表明:掺杂Fe3 ,Cu2 ,V5 ,Pd2 的二氧化钛和单一掺氮的二氧化钛样品的粒径均为10 nm左右,BET比表面积为130 m2/g左右,均为锐钛矿相二氧化钛;Fe/TiO2,Cu/TiO2,V/TiO2,Pd/TiO2和TiO2/N样品的带隙能依次为:2.99,2.93,2.36,2.92 eV和2.87 eV,其在可见光下的光催化降解速率常数分别为:0.006 3,0.008 6,0.004 9,0.003 l/min和0.003 3/min.Cu/TiO2较高的荧光强度和较大的比表面积,导致了其较高的可见光光解活性.     

超声分散法制备含锰的二氧化钛光催化剂及其表征

以钛酸四丁酯为主要原料,硫酸锰溶液为掺杂剂,采用超声分散法制备了含锰的二氧化钛光催化剂。并用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对粉体的结构、粒径大小、物相、形貌等进行了表征。经500℃焙烧2h后,锰掺杂的二氧化钛粉末为锐钛型结构,其平均粒径为13nm,由于在XRD图谱上未发现有新相的生成,因此,可知锰离子是经过焙烧渗入到了二氧化钛的晶格中,掺杂所引起的变化主要是由于锰离子渗入二氧化钛晶格引起的。     

锰离子掺杂纳米二氧化钛及其应用性能

以TiCl3为钛源,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体;掺杂过渡族元素锰进入TiO2晶体中,制成掺杂纳米TiO2粉体:采用XRD、SEM、EDS对TiO2粉体进行了表征;以甲基橙为模型物,考察了TiO2粉体作为光催化剂的光催化降解能力.结果表明,制备纳米TiO2的煅烧温度高于450℃,产品的粒度可达到纳米级;纳米Ti...     

氮铈共掺杂纳米TiO2的制备和光催化活性研究

采用水解沉淀法分别制备了未掺杂、氮掺杂和不同Ce^4＋浓度的氮、铈共掺杂纳米二氧化钛粉体,并利用XRD、TEM、XPS、UV-vis对其进行表征,以甲基橙的光催化降解为模型反应,考察其在太阳光下的光催化活性。结果表明,450℃下煅烧3h制备的纳米TiO2粉体均为锐态矿型,铈的掺入使衍射峰宽化;氮、铈共掺杂能抑制锐钛矿晶粒的生长,减少团聚,使晶粒细化。N取代了TiO2晶格中的部分氧原子形成N2p掺杂能级,而铈以Ce^4＋、Ce^4＋两种价态存在于TiO2中。氮、铈的协同作用不仅使TiO2的光吸收带边红移,也能明显提高TiO2在紫外光区的吸收强度。光催化降解甲基橙实验结果表明：当掺杂量为0．6％时,Ce-N-TiO2的光催化效率最高,约为纯二氧化钛的2倍。     

自燃烧法合成氮、铁共掺杂TiO2及其可见光光催化活性

以硫酸钛、硝酸铁、尿素为原料,采用自燃烧法制备了氮、铁共掺杂的纳米TiO2粉体.XRD结果显示氮、铁共掺杂的纳米TiO2主要为锐钛矿相.当氮、铁共掺杂时,二氧化钛光谱吸收红移至可见区.XPS结果表明:铁进入TiO2的晶格中形成浅势,氮则取代氧原子形成了N-Ti键,它们的形成降低了二氧化钛的带隙,从而提高了可见光区的光催化能力.当氮、铁对钛的物质的量比分别为0.5%和0.6%时,其在可见光下降解亚甲基蓝的降解率分别是单掺杂和纯TiO2的1.4和3倍.     

Fe~(3 )对TiO_2的自然光催化降解性能影响

采用溶胶—凝胶法制备了TiO2 光催化材料 ,在太阳光的照射下进行了加有Fe3 的染料溶液的光催化降解。实验结果表明 ,加有Fe3 后 ,TiO2 的自然光催化活性显著高于未加Fe3 的染料溶液 ,其与TiO2 在紫外灯下的催化活性相当。并对其催化机理进行了讨论。     

非均相湿式过氧化氢氧化H-酸废水的研究

为研究催化剂对湿式过氧化氢氧化印染废水效果的影响,采用共沉淀法制备了TiO2-CeO2催化剂,并用浸渍法制备了不同铁负载量的Fe/TiO2-CeO2系列催化剂。以过氧化氢湿式催化氧化法处理COD=10 125 mg/L的H-酸模拟印染废水,结果表明:以TiO2-CeO2催化剂处理水样,当催化剂质量浓度为4 g/L,n(Ti)∶n(Ce)=9∶1,水样初始pH=5,反应温度80℃,反应时间2 h,COD去除率达44.3%;以Fe/TiO2-CeO2处理水样,当催化剂质量浓度为4 g/L,n(Ti)∶n(Ce)=9∶1,w(Fe)=2.0%,在水样初始pH=5,反应温度100℃,反应时间1.5 h的条件下,COD去除率可达86.9%。     

TiO_2溶胶光催化降解活性橙K-GN

以钛酸正丁酯为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂在20℃制备具有光催化活性的TiO2溶胶。在40 W,波长253.7 nm紫外光灯照条件下,研究了活性橙K-GN染料溶液被TiO2溶胶光催化降解的可能性。研究了水的摩尔比、pH值、光照时间、染料初始浓度对降解率的影响,并且比较了TiO2溶胶与添加H2O2的溶胶的光催化活性。结果表明,当溶胶中钛酸丁酯∶水(摩尔比)为1∶100,pH值为1.0,光照时间80 min,染料初始浓度为20 mg/L时,降解率达到98%。HO可以促进TiO溶胶的处理效果,添加量为0.03%时促进效果明显。     

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％.     

氮掺杂TiO_2水热法制备及其光催化活性的研究

以钛酸四丁酯、尿素、无水乙醇为原料,采用水热合成方法制备了掺氮和不掺氮的二氧化钛前驱体。以250W高压汞灯为光源,达旦黄水溶液为活性评价体系,设计正交表研究了N-TiO2光催化实验的最佳条件。研究了N-TiO2对不同拟污染物的降解能力,分析了可见光条件下N-TiO2和TiO2光催化活性。     

镱镧共掺杂二氧化钛光催化降解染料废水

采用溶胶-凝胶法制备镱镧共掺杂光催化剂Yb-La/TiO2,在紫外灯照射下,对罗丹明B模拟染料废水进行光催化降解研究,优化了光催化的反应条件。结果表明,催化剂用量2 g/L,溶液pH值为6,光照时间2.5 h,染料废水的起始浓度为10 mg/L时,染料废水的降解率可达96.71%;在上述体系中加入0.2 g/L的双氧水,在pH值为3⁴时,光照时间2 h,染料废水的降解率可达97.02%,可提高光催化效率。     

微波辅助制备B-N共掺杂TiO_2催化剂及其光催化活性

以钛酸丁酯为钛源,采用微波辅助溶胶-凝胶法制备Ti O2微粒,用于亚甲基蓝染料紫外光照降解实验。对比研究了未掺杂、B掺杂、N掺杂和B-N共掺杂Ti O2的光催化活性,采用扫描电子显微镜表征催化剂微观结构,用Langmuir-Hinshelwood模型进行动力学拟合,并从电化学角度分析。结果表明,采用微波辅助溶胶-凝胶法制备的B-N共掺杂Ti O2具有最佳催化活性,其表面形貌比未掺杂Ti O2更均匀,具有更高的比表面积,同时B-N共掺杂使Ti O2催化剂产生了微观的p-n结效应,表现出很好的催化活性。在B-N共掺杂Ti O2催化剂用量为2 g·L-1和亚甲基蓝初始浓度为10 mg·L-1条件下,室温紫外光照4 h,亚甲基蓝降解率达91.6%。     

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30mg／L,pH值为10．5时,在40w紫外灯光照射35min后降解率最好,可达到93％。