基于WO3表面改性TiO2的制备及光催化性能研究

利用沉淀浸渍法制备了WO3表面改性TiO2光催化剂,以亚甲基蓝为模型,考察了前驱体TiO2结构及制备条件对WO3／TiO2光催化性能的影响,并通过XRD对其结构进行了初步表征。结果表明：无定形TiO2经WO3改性显著提高了TiO2光催化活性,其晶体结构为锐钛型;WO3／TiO2最佳制备条件为沉淀pH值为6、焙烧温度550℃、焙烧时间4h、WO3质量分数为0．5％;WO3改性扩大了WO3／TiO2光激发波长范围。     

B2O3·TiO2/Ti催化剂对水中腐殖酸吸附行为研究

TiO2光电催化氧化有机物的反应被认为是表面反应,有机物在TiO2表面的吸附是其降解的先决条件,因此系统研究有机物在TiO2表面的吸附行为,可以为进一步的光电催化降解提供实验依据.现采用阳极氧化法在基体钛表面原位合成B2O3·TiO2/Ti催化剂为吸附剂,系统地研究了腐殖酸在膜催化剂上的吸附行为,探讨了温度、溶液pH值、腐殖酸初始浓度、外加偏压等因素对吸附的影响,结果表明:低温、酸性条件下有利于腐殖酸在膜催化剂上吸附,吸附量随初始浓度、外加偏压的增加而增大,B2O3·TiO2/Ti催化剂吸附腐殖酸的等温线数据可用Freundlich等温吸附方程描述,吸附过程遵循Lagergren二级吸附动力学模型.     

国内期刊文摘

污泥减量过程中臭氧氧化对硝化和反硝化影响的试验研究；新生MnO2对苯酚吸附性能的研究；低分子质量非离子型聚丙烯酰胺合成工艺探讨；TiO2柱撑膨润土吸附染料副品红的性能；纳米SiO2／TiO2／GF复合光催化膜制备及其光催化活性；Fenton试剂处理苯酚废水的研究[编者按]     

核壳结构TiO_2/WO_3粉体的合成与性能研究

以钛酸丁酯为原料,采用低温水解法合成纳米金红石型TiO2颗粒,然后用钨酸铵分解包覆在TiO2表面,制得核壳结构TiO2/WO3复合物样品。并将复合物样品进行X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)、荧光(FS)表征。结果表明,TiO2/WO3复合物的紫外漫反射率随WO3担载浓度的增加而降低,复合粉体的吸光性能增强,光吸收范围红移;煅烧钨酸铵温度增高而TiO2/WO3吸光性能减弱;TiO2/WO3复合物的荧光光谱强度随WO3担载浓度的增加而减小,发光性能减弱。     

光催化自洁净玻璃的研制

用溶胶－凝胶法制备了表面镀有Ag-TiO2光催化薄膜的自洁净玻璃,并利用XRD,SEM等方法研究了光催化薄膜的结构与特征,考察了不同银含量以及不同膜厚度对自洁净玻璃光催化活性的影响。研究结果表明：光催化薄膜主要由20－100nm的Ag和TiO2颗粒构成;掺入适量银,可提高光催化活性,在[Ag]/[TiO2]=2/50（浓度比）时为最好。在[Ag]/[TiO2]＝2／50时,膜厚为0．87μm时光催化活性最高。     

羟基磷灰石包覆TiO2的制备及其光催化性能

利用羟基磷灰石对有机质良好的吸附性，在TiO2光催化剂表面包覆少量羟基磷灰石，可改善TiO2对有机物的吸附性能。采用3种不同组成的钙磷包覆溶液，在TiO2表面包覆羟基磷灰石。用扫描电镜和X射线衍射分析羟基磷灰石包覆TiO2粉体的结构和组成；研究钙磷包覆溶液组成、TiO2包覆时间、羟基磷灰石包覆量等对TiO2光催化性能的影响。结果表明：在pH值为7．3、40℃恒温反应6h，羟基磷灰石可沉积在TiO2表面。表面包覆0．2％～0．5％(按质量计)羟基磷灰石的TiO2颗粒，光催化性能有明显提高。     

二氧化钛/氧化石墨烯复合光催化剂的合成

采用水热法,以钛酸四正丁酯及氧化石墨烯（GO）为原料,在水性体系中合成了一系列具有不同GO质量分数的TiO2/GO复合光催化剂。FE-SEM分析结果表明,分散的钛酸四正丁酯以多分子层的形式吸附到氧化石墨烯的表面,最后在水热过程中转化为锐钛型TiO2粒子。当氧化石墨烯的质量分数低于3%时,产物中含有纯TiO2微球及TiO2/GO复合物;当氧化石墨烯质量分数大于5%时,产物为单纯的TiO2/GO复合物。电化学性能测试结果表明,GO复合后,TiO2电极中载流子的传输效率提高。氧化石墨烯复合量为10%时,复合光催化剂显示了对亚甲基蓝最佳的光催化活性。当复合氧化石墨烯转化为石墨烯后,其光催化活性可得到进一步大幅度的提高。     

两种负载膜对纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制得的纳米Fe3+/TiO2分别以玻璃和琼脂糖为负载体,采用浸渍-提拉法制备Fe3+/TiO2玻璃负载膜,水热合成法制得Fe3+/TiO2琼脂糖凝胶负载膜,通过降解某制药厂的制药废水,探讨两种负载膜对纳米Fe3+/TiO2光催化活性的影响及用琼脂糖为载体的可行性。结果表明,两种负载膜中纳米Fe3+/TiO2的晶相不变,但琼脂糖凝胶负载膜中纳米Fe3+/TiO2粒子的团聚较少,且不易脱落,重复使用性能高,光催化活性明显较Fe3+/TiO2玻璃负载膜强,从而显示了琼脂糖为载体的可行性、优越性和实用性。     

等离子体改性TiO2/WO3/Bi2WO6纳米 复合材料及其可见光催化活性

以二水合钨酸钠和五水合硝酸铋为原料，通过优化水热法反应温度制备了WO3/Bi2WO6纳米片，将其与锐钛矿型TiO2纳米颗粒复合制备了可见光催化性能优良的TiO2/WO3/Bi2WO6复合光催化剂，并采用一种高密度管状等离子体放电装置对其进行表面改性。利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、XPS、UV-Vis DRS、PL对样品进行了表征和分析，考察了其在可见光下降解亚甲基蓝的光催化性能。结果表明，当水热温度为120 ℃时，WO3/Bi2WO6纳米片具有较好的光催化性能；TiO2/WO3/Bi2WO6复合催化剂中掺入TiO2质量分数为10.7%时，所得三元复合材料的光催化性能远优于WO3/Bi2WO6纳米片；经等离子体改性处理后，三元复合材料的吸收边向可见光红移，放电输入功率的增加有助于提高复合材料的光催化活性，当放电电压为1.1 kV时，复合材料的降解速率常数分别是未处理样品和WO3/Bi2WO6的2.2倍和3.9倍。     

两种负载膜对纳米Fe^3＋/TiO2光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制得的纳米Fe3＋/TiO2分别以玻璃和琼脂糖为负载体,采用浸渍-提拉法制备Fe3＋/TiO2玻璃负载膜,水热合成法制得Fe3＋/TiO2琼脂糖凝胶负载膜,通过降解某制药厂的制药废水,探讨两种负载膜对纳米Fe3＋/TiO2光催化活性的影响及用琼脂糖为载体的可行性。结果表明,两种负载膜中纳米Fe3＋/TiO2的晶相不变,但琼脂糖凝胶负载膜中纳米Fe3＋/TiO2粒子的团聚较少,且不易脱落,重复使用性能高,光催化活性明显较Fe3＋/TiO2玻璃负载膜强,从而显示了琼脂糖为载体的可行性、优越性和实用性。     

TiO2基固体超强酸及其在光催化空气净化中的应用

介绍了光催化空气净化催化剂的制备、性能、结构等。总结了国内外关于固体超强酸光催化剂的研究．论述了SO4^2-／TiO2超强酸光催化剂的研究结果，包括其制备、结构和性能之间的关系以及在空气净化方面的实际应用。     

有机羧酸的光催化分解反应

测定了各种有机羧酸在Pt/TiO_2粉末悬浮体系中的光催化分解速度。不同分子结构的有机羧酸的光催化分解速度有明显的差别。通过计算与羧基相连的各种基团的诱导效应指数,发现基团的推电子能力对有机羧酸的光催化分解速度起主导作用,找到了有机羧酸光催化分解速度与其分子结构间的关系。     

玻璃表面TiO2薄膜的制备及其光催化活性研究

以钛酸丁酯为先驱体,采用浸渍提拉法在玻璃基片上制备了具有光催化活性的ＴｉＯ２薄膜。对玻璃片进行预处理,使玻璃近表面区的碱金属贫化,由此可提高ＴｉＯ２的光分解效率。用ＤＴＡ、ＸＲＤ和ＳＥＭ等方面研究了薄膜的形成和结构。结果表明：在此外光照射下,ＴｉＯ２薄对醋酸具有较高的光催化分解能力。     

PHOTOCATALYTIC DEGRADATION OF GASEOUS AMMONIA AND TRICHLOROETHYLENE OVER TiO 2 ULTRAFINE POWDERS DEPOSITED ON ACTIVATED CARBON PARTICLES

Two kinds of activated carbon (AC) particles, which possess large adsorption capacity for gaseous ammonia and trichloroethylene (TCE), were selected as the carrier of TiO 2 ultrafine powders. Commercially available TiO 2 sol solutions were used as the source of TiO 2 powders. For the sake of comparison, porous glass (PG) particles and alumina (AL) particles were also selected as the carrier. The photocatalytic activity of TiO 2 /AC, TiO 2 /PG, and TiO 2 /AL was examined using a circulation reaction method. The photocatalytic degradation of gaseous ammonia and TCE was found apparently to obey the first-order reaction with respect to ammonia or TCE. The first-order reaction rate constant over TiO 2 /AC was shown apparently to be higher than those over TiO 2 /PG and TiO 2 /AL. The observed relationship between the apparent first-order rate constant and the TiO 2 catalyst loading could be interpreted satisfactorily in terms of a reaction model based on the premise that the degradation rate constant is proportional to the illumination intensity, whose decay obeys the Lambert-Beer law; this is an extension of the reaction model in a three-phase fluidized-bed reactor under illumination proposed in our preceding paper.     

TiO2薄膜孔结构对其光催化性能的影响

通过在溶胶－凝胶溶液中掺入聚乙烯乙二醇有机聚合物,利用普通釉面砖做衬底,制备了多孔ＴｉＯ２薄膜,扫描电镜观察表明,一定的热处理条件下,有机聚合物可以显著改变ＴｉＯ２薄膜的孔结构。光催化结果显示,适当的孔结构可以明显提高ＴｉＯ２薄膜对有机磷农药的光催化效率。     

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。     

二氧化钛光催化降解水溶性分散染料的研究

以太阳光，氙灯为光源，研究了二氧化钛的晶型对可溶性分散染料光催化降解及吸附性能的影响，发现无定型TiO2对分散染料有很强的吸附净化能力，锐钛型TiO2在250nm-400nm的波长范围内有明显的吸收峰，从而提高了光催化效率，TiO2对分散大红、分散棕黄，分散黑等染料的脱色率、COD去除率均在80%以上。     

蜂窝陶瓷负载TiO2降解甲基橙试验研究

以蜂窝陶瓷为载体,采用溶胶-凝胶法在蜂窝陶瓷结构表面负载了多层TiO2光催化剂,并对其进行了显微结构分析和XRD物相分析,考察了蜂窝陶瓷镀膜前后吸附性能。结果表明:负载的TiO2光催化剂主要以锐钛矿形式存在,同时伴有少量金红石形态;蜂窝陶瓷负载TiO2光催化剂后其微孔结构及吸附性能没有明显变化,蜂窝陶瓷负载TiO2后对甲基橙的降解率在初始阶段不及TiO2粉体高,但是随着反应时间的延长,TiO2粉体将发生沉降团聚而活性降低,负载在蜂窝陶瓷上的TiO2对甲基橙的降解率高于粉体。     

纳米N掺杂TiO2的制备及可见光催化活性研究

N-doped TiO2 nanoparticle photocatalysts were prepared through a sol-gel procedure using NH4Cl as the nitrogen source and followed by calcination at certain temperature. Systematic studies for the preparation parameters and their impact on the structure and photocatalytic activity under ultraviolet (UV) and visible light irradiation were carried out. Multiple techniques (XRD,TEM,DRIF,DSC,and XPS) were commanded to characterize the crystal structures and chemical binding of N-doped TiO2. Its photocatalytic activity was examined by the degradation of organic compounds. The catalytic activity of the prepared N-doped TiO2 nanoparticles under visible light (λ＞400nm) irradiation is evidenced by the decomposition of 4-chlorophenol,showing that nitrogen atoms in the N-doped TiO2 nanoparticle catalyst are responsible for the visible light catalytic activity. The N-doped TiO2 nanoparticle catalyst prepared with this modified route exhibits higher catalytic activity under UV irradiation in contrast to TiO2 without N-doping. It is suggested that the doped nitrogen here is located at the interstitial site of TiO2 lattice.