纳米TiO2/ZrO2/Ce2O3复合薄膜的制备与光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了TiO2/ZrO2、TiO2/ZrO2/Ce2O3纳米复合薄膜.利用紫外-可见分光光度计、扫描电镜(SEM)等手段,对薄膜的光谱特性、晶粒尺寸、表面形貌进行了表征,并用分光光度法研究了复合薄膜对甲基橙溶液的降解,以及稀土铈离子对薄膜的光催化效率和抗失活稳定性的影响.结果表明,Ce3 可使TiO2/ZrO2薄膜中的晶粒尺寸减小,且晶粒在薄膜表面分布均匀致密,薄膜的光催化活性和抗失活稳定性均有较大提高.     

TiO2/Fe2O3异质结薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Fe2O3异质结构的复合薄膜,运用XRD、AFM、紫外-可见光投射光谱等对薄膜的微结构、透光率及其光催化特性进行了表征,分析了薄膜结构对光催化性能的影响,并就可见光催化机理进行了探索。结果表明:具有异质结型的TiO2/TiO2/Fe2O3复合结构的薄膜在可见光区有较好的光催化效果,同时这一结构可有效地抑制电子-空穴复合。     

溶胶-凝胶法制备TiO2-Fe2O3半导体异质结构光催化材料

采用溶胶-凝胶法,以硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)和钛酸丁酯(Ti(OBu)4)为原料制备出均匀透明的TiO2-Fe2O3复合异质结构光催化薄膜材料,并将其在不同温度下进行了热处理。利用原子力显微镜(AFM)、紫外-可见分光光度计对试样的表面形貌和透光率进行了表征。考察了不同组成、热处理制度和温度对材料光催化性能的影响,特别是对可见光区的光催化性能的影响,并对其光催化机理进行了探讨。结果表明:TiO2-Fe2O3复合异质结构光催化薄膜的光催化活性比纯TiO2结构薄膜有了明显提高,且向可见光波段偏移。     

氧化物半导体异质结构光催化材料的研究

采用溶胶-凝胶法,以硝酸铁Fe(NO3)3·9H2O和钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料制备出均匀透明的TiO2-Fe2O3复合异质结构光催化薄膜,并将其分别在450℃、520℃5、40℃温度下进行了热处理。利用原子力显微镜(AFM)、紫外可见分光光度计对试样进行了表征。以甲基橙为光催化光降解对象,对材料光催化降解性能的影响,特别是在可见光区的光催化降解性能进行了讨论。结果表明,TiO2-Fe2O3复合异质结构光催化薄膜的光催化活性比单纯的TiO2结构薄膜有了明显的提高,且向可见光波段偏移,甲基橙的降解效果可以达到20%。     

非水解溶胶-凝胶法制备TiO2光催化薄膜

以TiCl4为前驱体,无水乙醇为氧供体,聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)为成膜控制剂,通过非水解溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化薄膜.应用X射线衍射和热重-差式扫描量热研究了TiO2凝胶在热处理过程中的物相变化.采用场发射扫描电镜和光照甲基橙的降解实验研究了TiCl4浓度和镀膜次数对TiO2薄膜显微结构和光催化活性的影响.结果表明:非水解溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜开始出现金红石相的温度为750 ℃,高于传统水解溶胶-凝胶法制备的薄膜.TiCl4浓度和PEG用量是影响薄膜结构和光催化性能的关键因素.当TiCl4浓度为0.83 mol/L,PEG与TiCl4摩尔比为0.1时,所制备的薄膜是一种晶粒细小且孔隙及孔径分布均匀的多孔膜,这有利于提高薄膜的比表面积,薄膜具有最佳的光催化性能.     

一种新颖Fe^3＋/TiO2薄膜的制备及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了纳米Fe^3＋/TiO2,以琼脂糖为载体,采用水热法合成纳米Fe3＋/TiO2的琼脂糖凝胶。以降解转移因子制药废水为反应模型,研究了纳米Fe3＋/TiO2琼脂糖凝胶薄膜的紫外光照射的催化活性及薄膜的重复使用效果。结果表明,纳米Fe3＋/TiO2薄膜光催化活性明显较粉体的强,且不易失活,再生性能好,薄膜重复使用5次以上,仍有明显的降解效果。     

稀土掺杂对TiO2-SiO2薄膜晶相转变及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在釉面砖上制备了均匀的稀土离子La3+掺杂和ce4+掺杂的TiO2-SiO2,光催化薄膜.应用X射线衍射(XRD)和紫外可见分光光度计研究了La3+掺杂和ce4+掺杂对TiO2-SiO2,薄膜晶相转变、光催化性能及亲水性能的影响,用紫外光照射亚甲基蓝的光催化降解实验比较了不同薄膜的光催化性能.结果表明:La3+掺杂后,抑制了TiO2-SiO2薄膜中的TiO2,从锐钛矿向金红石相的晶型转变,显著提高了TiO2-SiO2,薄膜的光催化性能,也提高了其亲水性能;ce4+掺杂后,则促进了TiO2-SiO2,薄膜中TiO2从锐钛矿向金红石相的晶型转变,同时降低了薄膜的光催化性能.     

纳米复合结构二氧化钛薄膜的制备及其光降解水中若丹明B的能力

用双氧水低温氧化金属钛片的方法制备了TiO2纳米棒阵列,并以该阵列为基体,用浸渍渗透溶胶-凝胶技术制备了TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列基体的复合结构薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电镜及光致发光光谱研究制得薄膜的结构和发光性能.结果表明:纳米棒阵列为金红石与锐钛矿的混晶结构,而溶胶-凝胶获得的TiO2为纯锐钛矿结构.在复合构造薄膜中TiO2纳米颗粒嵌入到纳米棒阵列间隙中,其光生电子-空穴对的空间分离效果得到明显改善.用制得的薄膜进行光催化降解水中若丹明B的实验结果显示:复合结构薄膜的光催化效率高于相应的纳米棒阵列,其表观反应常数是相同质量的溶胶-凝胶法制备薄膜的3倍,这是因为第二相TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列中促进了光生电子-空穴对的空间分离,从而提高了复合结构薄膜的光催化活性.     

SiO2/TiO2薄膜对水中腐殖酸降解及大肠杆菌灭活效果的研究

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2/TiO2粉体并采用XRD、TG-DTA及Uv-vis对其结构进行了表征.采用热沉积法将其负载于玻璃板上,以水中天然有机物腐殖酸和典型菌种大肠杆菌为代表物考察了SiO2/TiO2薄膜的光催化活性,并对其机理进行了推测.研究结果表明,SiO2/TiO2薄膜具有较高的光催化活性及抑菌作用.硅的...     

一种新颖Fe~(3+)/TiO_2薄膜的制备及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了纳米Fe3+/TiO2,以琼脂糖为载体,采用水热法合成纳米Fe3+/TiO2的琼脂糖凝胶。以降解转移因子制药废水为反应模型,研究了纳米Fe3+/TiO2琼脂糖凝胶薄膜的紫外光照射的催化活性及薄膜的重复使用效果。结果表明,纳米Fe3+/TiO2薄膜光催化活性明显较粉体的强,且不易失活,再生性能好,薄膜重复使用5次以上,仍有明显的降解效果。     

TiO2光催化薄膜的制备及其性能

在稀硫酸溶液中的阳极氧化钛箔,采用混合增长模型技术控制氧化膜的生长,制备了TiO2光催化薄膜,TiO2薄膜通过苯酚的光催化降解实验检验,具有较高的催化活性及很好的催化稳定性,实验结果表明：阳极氧化法固定TiO2薄膜切实地,不仅解决了TiO2微粒光催化过程催化剂微料与水难分离的问题,而且阳极氧化制膜所需时间短（几秒到几分）、工艺简单,十分有利于工业化制备。     

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。     

掺Fe~(3+)纳米二氧化钛对活性艳红X-3B的光降解性能的研究

采用溶胶——凝胶法制备不同掺铁量及不同pH值下的一系列纳米TiO2光催化剂,对模拟活性艳红X-3B染料废水进行降解,对其光催化活性进行研究。实验表明:Fe3+-TiO2比纯纳米TiO2具有更好的催化活性,且Fe3+最佳掺杂量为0.05%,最佳制备pH值为4,最佳用量为1.2g/L。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/SiO2复合薄膜的研究

用溶胶-凝胶法在清洁的玻璃表面成功制备了均匀透明的纳米TiO2/SiO2复合薄膜,并用扫描电镜,红外光谱仪,综合热分析仪和接触角测定仪对薄膜的结构和性质进行了研究。结果表明:TiO2/SiO2复合薄膜由晶粒小于10nm的球形颗粒组成,表面均匀,结构致密,具有平整的组织结构;引入SiO2后可以抑制薄膜中TiO2晶粒的长大,且能显著降低薄膜的接触角,增强薄膜的亲水性。     

钨离子掺杂对钛片表面TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了负载在钛片上掺杂W⁶⁺的TiO₂薄膜光催化剂。研究结果表明,焙烧温度为520 ℃,TiO₂薄膜光催化剂活性最好;W⁶⁺的掺杂提高了TiO₂薄膜的光催化活性。当W⁶⁺掺杂浓度为6.04×10¹⁶个·cm^-3时,W⁶⁺-TiO₂薄膜光催化剂光催化活性最高,XRD结果表明,掺杂W⁶⁺前后TiO₂均为锐钛矿相,并未检测出任何钨的氧化物。     

溶胶凝胶法制备铁掺杂纳米TiO_2薄膜与其性能研究

以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇、含水硝酸铁等为原料,采用溶胶-凝胶法,制备得到掺铁纳米二氧化钛材料镀膜玻璃和二氧化钛粉体,研究了掺铁量、掺杂PEG量、镀膜层数、水浴处理等因素对TiO2纳米膜透光率和光催化活性的影响,并对其进行表征测试和探讨。研究发现,掺铁会优化TiO2纳米薄膜的很多性能。掺铁后薄膜的晶粒尺寸逐渐变小,晶格畸变比例变大。掺铁不改变二氧化钛的晶型结构。在透光率试验中,掺杂PEG的样品,水浴处理后测试效果较好,掺杂浓度与实验效果并不成正比。光催化实验中,掺杂浓度为0.075%时的效果最好。最终得出,在掺杂浓度为0.075%时,水浴处理并添加适量的PEG,镀4层膜时的综合效果最好。     

纳米TiO2薄膜光催化降解罗丹明B的研究

本文采用sol-gel法制备了TiO2溶胶,以载玻片作为底材,用提拉法镀膜,经高温热处理后得到了TiO2纳米晶薄膜。采用XRD、SFM研究了薄膜的物相及其结构特征,UV-vis研究了薄膜的光吸收特性,以罗丹明B溶液作为目标反应物,研究了溶胶的浓度、pH值以及热处理气氛对TiO2薄膜光催化性能的影响。     

聚乙二醇对非水解溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜结构及性能的影响

采用非水解溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2光催化薄膜.用紫外光照甲基橙的降解实验研究了聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)分子量和添加量对TiO2薄膜光催化活性的影响.应用场发射扫描电镜分析了薄膜的显微结构与其光催化性能的关系.结果表明:当PEG的相对分子量为1 000,PEG与TiCl4的摩尔比为0.1时,薄膜的比表面积大,薄膜颗粒细小,薄膜中存在均匀分布的大量微小孔隙,其光催化性能最佳.PEG的分子量和加入量过高或过低均会降低薄膜的光催化性能.当PEG的分子量过小或其加入量过少时,TiO2薄膜显微结构的特点是晶粒粗、孔隙数量多和孔径大.PEG的分子量过大或加入量过多,薄膜的颗粒细小,但前者导致薄膜致密而后者又促使薄膜多孔.     

纳米二氧化钛的制备及光催化性能的研究

实验采用了熔融分相法制备纳米TiO2光催化材料，本文研究了该制备方法的实验原理，采用DTA，XRD，SEM，TEM等测试手段对实验结果进行分析，并对不同条件下热处理样品的TiO2晶体的析晶情况进行讨论，用甲基橙作为模拟降解物进行光催化性能的测试。实验结果表明：采用熔融分相法可以制备出晶体粒径在纳米尺寸的与多孔玻璃负载牢固的TiO2光催化材料。光催化性能结果显示了对于不同条件热处理的样品，只有在多孔玻璃载体孔径及TiO2晶粒尺寸大小适宜时，其光催化效果才能达到最佳。