低量Eu3＋、Gd3＋共掺杂的TiO2的制备及光催化活性

利用溶胶一凝胶法在煅烧温度540℃制备了纯的和低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂的TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征．研究了低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂对样品相结构和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与纳米TiO2光催化活性关系探讨了低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂对纳米TiO2的光催化活性的影响．结果表明,Eu3＋和Gd3＋共掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变;与纯TiO2相比,适量掺杂Eu3＋和Gd3＋可以显著提高其光催化活性;当Eu3＋和Gd3＋掺杂量分别为0．01％和0．01％,TiO2纳米粉体的光催化活性最佳,降解率为98．04％。其金红石相含量为30％．     

Ag+/Fe3+共掺杂纳米TiO2薄膜光催化性研究

用溶胶-凝胶法制备了Ag+/Fe3+复合掺杂的纳米TiO2薄膜,以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了复合掺杂光催化剂的活性.Ag+、Fe3+的掺入量分别为wAg+=0.043%、wFe3+=0.1%,且同时掺入TiO2光催化时具有最佳的光催化效率.并通过XRD、AFM、UV-Vis对复合掺杂薄膜进行了表征.结果表明,金属共掺杂可以促进纳米TiO2由锐钛矿向金红石相转化,平均晶径约为30 mm左右;Fe3+掺入可能以替代的方式占据TiO2晶格中Ti4+的位置,并在TiO2禁带中产生掺杂能级,使吸收边红移,并在可见光区有极低的透过率.Ag+的掺入在光催化过程中有效地抑制光生电子与空穴的复合,提高掺杂TiO2的光催化效率.     

Fe~(3+)掺杂TiO_2玻璃薄膜太阳光催化降解H酸的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面上制备了掺杂Fe3+的TiO2薄膜,用XRD、IR对其进行表征.在太阳光的照射下,以H酸为目标物,用自制敞开连续流平板式光催化反应器,进行了光催化法降解试验.结果表明:适量Fe3+的掺杂可明显提高TiO2玻璃薄膜在太阳光下的催化性能,掺Fe3+的摩尔质量百分数为(Fe3+/TiO2)0.06%时的光催化活性最高.太阳光照射3 h,H酸脱色率达到72.5%,反应速率遵从Langmuir-Hinshelwood方程,表观速率常数K′=0.007 4 min-1.     

钕掺杂纳米二氧化钛光催化活性研究

用溶胶-凝胶法制备了掺杂Nd3+的纳米TiO2,用XRD和DRS测定了其晶型和光吸收能力,并以活性黄(KE-4RN)为液相有机污染物研究了样品的光催化活性,发现Nd3+掺杂抑制了TiO2晶相的转变和粒径的增长,增强了光吸收能力.活性试验结果表明,Nd3+掺杂可提高TiO2的光催化活性,并且当掺杂量为1.5%时,光催化活性最好.     

Cu2+掺杂混晶纳米TiO2粉体的制备及光催化活性

利用溶胶-凝胶法在不同温度煅烧2h制备了1%Cu2 掺杂的TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征.研究了煅烧温度对TiO2粉体相结构和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与TiO2粉体光催化活性关系探讨了Cu2 掺杂对纳米TiO2的光催化活性.结果表明,Cu2 的掺杂对TiO2的相转变有很大的促进作用.于540℃处理的掺杂Cu2 的TiO2粉体光催化活性最佳,降解率为95.31%,其金红石相含量为15%.     

负载型TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

目的 研究TiO2的光催化活性,制备可悬浮的负载型TiO2光催化剂,并以活性艳红X-3B有机染料为降解对象来检验光催化剂的光催化活性.方法 以钛酸正四丁酯为前躯体、无水乙醇为溶剂、以粒径2～3 mm粗孔硅胶微球为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂.以20 W(λ=253.7 nm)紫外线杀菌灯为光源,采用自制反应器进行光催化氧化试验.通过试验研究分析如负载型TiO2光催化剂无水乙醇和硝酸的投加量、镀膜次数、煅烧温度等因素对光催化降解效果的影响.结果 镀膜5次、煅烧温度为450℃制成的催化剂对活性艳红X-3B染料废水有较好的去除效果,当废水初始浓度50 mg/L,调节pH为3左右,催化剂的投加量为10 g/L,反应2 h,脱色率96%以上.结论 用溶胶一凝胶法制备负载型TiO2光催化剂具有较好的光催化活性,且克服了粉末状TiO2难回收、易流失的缺点.     

Fe3+掺杂TiO2纳米薄膜及其光催化性能

用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂纳米TiO2薄膜,研究了不同Fe3+掺杂浓度的TiO2薄膜材料的光学性能、晶体结构和光催化性及三者之间的关系,并对相关机理进行了探讨.研究表明:铁掺杂量的不同使TiO2材料的光学性能、晶胞参数及光催化性等发生变化,其中以Fe3+掺杂0.3%～0.4%(摩尔分数)时具有最好的光催化性能,此时纳米TiO2薄膜具有锐钛矿结构,可见光透过率大于70%,紫外吸收限为366 nm,比未掺杂的红移了6 nm.     

Zn2+掺杂TiO2纳米粉体的结构特性及光催化活性

利用酸催化的Sol-gel法制备纯的和不同掺杂量的Zn2 掺杂TiO2纳米粉体,并用XRD、BET、XPS、SPS等技术对样品进行表征.考察Zn2 掺杂量和焙烧温度对样品的光催化降解亚甲基蓝活性、相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响,并结合表面光电性质和表面组成等探讨Zn2 掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响机制.结果表明:适量掺杂Zn2 可以提高纳米TiO2的光催化活性;当Zn2 掺杂量为0.75%,焙烧温度为500℃时,制备的Zn2 掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性最佳.Zn2 掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性的提高应归功于Zn2 掺杂促进了光生电子和空穴的分离,抑制相变和晶粒长大从而增强光生e-/h 的氧化还原能力,增加表面羟基,改善样品表面的吸光性能.     

稀土掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

用溶胶-凝胶法于玻璃表面分别制备了镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)对其结构和形貌进行了表征,并通过对紫外光照射下亚甲基蓝溶液的光催化降解率评价其光催化性能,研究了不同掺杂量、热处理温度对镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜光催化性能的影响,探讨了其光催化影响机制.研究发现:镧掺杂可以抑制由锐钛矿相向金红石相的转变,并且镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜都存在最佳热处理温度和最佳掺杂浓度.     

Eu3+掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。     

掺杂Pb^2＋的纳米二氧化钛对胭脂红的光催化降解性能

用共沉淀法制备了掺杂铅离子的纳米二氧化钛光催化剂,并用TEM、XRD、DTA、IR等方法对其结构进行了表征,发现掺杂Pb2+的TiO2更易于在较低温度下转化为锐钛矿型的晶体结构,且晶型完整,晶粒分布均匀.研究了掺杂铅离子的二氧化钛光催化剂对胭脂红水溶液的光催化降解性能.结果表明在200mL质量浓度为6mg/L的胭脂红溶液中加入10 mg催化剂时,140 min内胭脂红的降解率可达85%以上.     

钐掺杂二氧化钛粉体的制备及其光催化降解性能研究

采用微波水热法,以钛酸丁酯和氯化钐为原料,在冰醋酸催化作用下,制备出钐掺杂二氧化钛粉体.用XRD对所制备的粉体进行了表征,并以甲基橙染料为目标降解物,考察了钐掺杂量对粉体光催化降解性能的影响.结果表明,微波水热法最佳制备工艺是：1%wt钐掺杂,170℃下微波水热30 min后于80℃干燥24 h.钐掺杂二氧化钛的光催化降解能力显著高于纯TiO2,且随掺杂量的增加而增长,当钐掺杂量达1%时,光催化降解能力趋于稳定.     

Self-cleaning glass coated with Fe~(3 )-TiO_2 thin film

1　INTRODUCTIONTheinfluenceofvariouschemicalsontheenvi ronmentisoneofthemostimportantsocialproblems .Therearemanywaystoabatethepollutionfromthechemicals .Oneofthemostpromisingtechniquesistooxidesuchchemicalsbyphotocatalysis .SinceFranketalreportedthepossibilityofusingTiO2 todecom posecyanideinwaterin 1977[1] ,therehasalsobeenincreasinginterestinenvironmentalapplicationsoftheoxide[2 4 ] .Althoughthemechanismoftitaniumdioxidephotocatalysishasbeenclarified ,therehavebeenfewsuccessfulindustr…     

XPS技术分析离子扩散对TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法在不同玻璃基板上制备TiO2薄膜,通过降解浸渍在薄膜表面的甲基蓝来评价其光催化活性．利用X射线光电子能谱分析TiO2薄膜表面元素,采用平行电极法测定TiO2薄膜的光电流,研究薄膜表面离子扩散情况。结果表明,在相同条件下,光催化活性以石英玻璃为基板的TiO2薄膜较高,而以普通玻璃为基板的TiO2薄膜较低．这是由于在煅烧过程中以普通玻璃为基板的TiO2薄膜,其Na^＋扩散到表面成为电子和空穴的复合中心,降低量子效率所致．     

多元掺杂负载型TiO_2光催化剂的制备与性能

为了提高TiO2光催化剂日光催化性能及解决催化剂回收问题,采用微乳液法制备了La3＋、Fe3＋、Co2＋、Ce4＋共掺杂TiO2/粉煤灰微珠光催化剂,用紫外-可见分光光度计测定了光催化剂的可见光吸收性能,用能谱仪（EDS）分析了催化剂的元素含量,以甲基橙为模型污染物考察了催化剂的光催化性能。实验结果表明：掺杂复合粒子在可见光区吸光性能均高于TiO2/漂珠;且多元素掺杂有协同作用,催化剂的吸收边带红移更多,对可见光的吸收也更强。日光照射下（Co2＋,Fe3＋,Ce4＋）三元共掺杂催化剂的活性≈（La3＋,Ce4＋）二元共掺杂催化剂的活性〉Fe3＋、La3＋单掺杂催化剂的活性。     

吸附相反应技术制备沸石负载TiO_2光催化剂

以钛酸丁酯为钛源,天然沸石为载体,采用吸附相反应技术,以沸石表面吸附的水层为"纳米反应器",制备了沸石/TiO2光催化剂。运用红外光谱分析和X-射线光电子能谱分析对沸石/TiO2光催化剂进行了表征。结果表明,在沸石表面成功地负载了纳米TiO2。以250W紫外线高压汞灯为光源,以有机颜料甲基橙为目标降解物,研究了沸石/TiO2光催化剂的光催化性能,并探讨了沸石中TiO2负载量、沸石/TiO2用量与催化剂催化活性之间的关系。结果表明,当沸石与钛酸丁酯质量比为1∶3时,沸石/TiO2光催化剂具有较好的光催化活性。提高沸石/TiO2光催化剂的用量能提高其对甲基橙溶液的光催化降解效率。     

纳米TiO2-SiO2自清洁复合薄膜制备及其光催化机理

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备TiO2-SiO2复合薄膜,研究SiO2添加量对光催化活性的影响,探讨TiO2光催化的机理．结果表明：光催化性随SiO2含量的增加而增加。但SiO2添加量过大,煅烧过程中对TiO2锐钛矿相晶粒生长有抑制作用,而且光催化活性有所下降．当SiO2添加量为30％时,在紫外光照1h时TiO2-SiO2薄膜的光催化活性最佳．     

钆铁硫共掺杂TiO2/CF光催化材料的制备及其可见光活性研究

以表面改性的聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)为基体,采用Sol-Gel法制备钆、铁、硫元素共掺TiO2溶胶,通过浸渍涂覆法将溶胶负载到PAN-CF表面上,退火得到Gd/Fe/S-TiO2/CF光催化材料.采用FE-SEM、XRD等对材料结构进行表征;以氙灯为模拟日光源,以酸性橙Ⅱ为目标降解物,研究了制备得到的光催化材料的可见光催化活性.结果表明:钆、铁、硫元素共掺杂赋予了材料表面更明显的微孔结构;显著扩展了TiO2可见光响应能力,提高了光催化材料的可见光催化活性.     

Synthesis, characterization, and theoretical study of N, S-codoped nano-TiO2 with photocatalytic activities

Nitrogen and sulfur doped titanium dioxide photocatalysts were prepared by the sol-gel method.The products were characterized by X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM),and UV-visible diffuse reflectance spectra(DRS).Photocatalytic activities of the samples were investigated on the degradation of methyl orange(MO).The effect of the dopants on the electronic structure of TiO2 was studied by the first-principles calculations based on the density functional theory(DFT).The orbital hybridization resulted in energy gap narrowing and electronic delocalization in the crystal of doped TiO2.Mobile electrons of varied energetic states could offer enhanced electron transfer,together with optical absorption improvement.The results show that the doping elements of N and S play a cooperative role in the modification of elecconic structure,which enhances the photocatalytic performance.The experimentally observed absorption edges of N-doped TiO2,S-doped TiO2,and N,S-codoped TiO2 are 420,413,and 429 nm,respectively,which can be explained by the theoretical calculation results.