稀土改性Ag掺杂纳米TiO2对抑制蓝藻生长的研究

利用纳米TiO2和稀土改性银掺杂纳米TiO2在太阳光照射下进行光催化抑制蓝藻的实验研究，经对实验蓝藻的光合速率、呼吸速率和蓝藻叶绿素的吸光度的测定证明，纳米二氧化钛对蓝藻生长具有一定抑制作用，但效果不好；经稀土改性银掺杂的纳米TiO2的样品，蓝藻的光合速率、呼吸速率接近为0，蓝藻吸光度值降低了88．4％，显微镜观察显示蓝藻细胞壁被破坏，说明稀土改性Ag掺杂纳米TiO2对抑制蓝藻生长效果较好．     

ZnO／TiO2改性催化剂在阳光照射下对溴氨酸水溶液的催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了具有可见光响应的ZnO／TiO2催化剂。考察了煅烧温度、煅烧时间、ZnO掺杂量对ZnO／TiO2催化剂性能的影响及阳光下不同紫外线强度对ZnO／TiO2催化剂降解溴氨酸水溶液的影响。结果表明：当煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h,ZnO掺杂比为1％时,催化剂性能较佳;紫外线指数为5,光照5h时,溴氨酸水溶液的褪色率达到100％,在太阳光直射下3h后,溴氨酸水溶液的褪色率为97．73％,TOC去除率为82．88％。     

WO3-TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用半导体WO3复合的改性方法,以钛酸丁酯为主要原料,在室温下,采用溶胶一凝胶法制备W03-TiO2复合光催化剂．WO3-TiO2光催化剂经350W氙灯照射后,用分光光度计测量光催化降解反应后亚甲基蓝溶液的吸光度,考察其光催化活性;考察钨掺杂量、煅烧温度、冰乙酸用量等对光催化活性的影响．结果表明：在WO3摩尔分数1．5％,煅烧温度500℃,冰乙酸用量3mL时,能够有效提高TiO2光催化剂光催化活性．     

钇掺杂纳米TiO2的制备及其降解甲基橙研究

以钛酸四丁酯为主要原料,在室温下,采用水热法制备了稀土Y3＋掺杂的纳米TiO2光催化剂,分别采用粉末XRD法和FT—IR法对产物进行了晶相和结构表征,分析结果表明：所制备的TiO2和四种不同掺钇量的TiO,粒子结构均为锐钛矿型二氧化钛,且随着Y掺杂量的增加,TiO2的粒径越来越小,说明钇的掺杂有细化晶粒的作用．以20mg／L的甲基橙为目标降解物,研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,结果表明,钇的掺杂能够有效提高紫外光下甲基橙的降解率,钇的最佳掺杂量（摩尔比）为n（Y3＋）：n（TiO3）=1．2％时,光催化效果最好,当反应2．5h时,降解率可汰到85％．     

双元素共掺杂纳米TiO2的制备及光催化活性

采用特殊液相沉淀法制备了双元素镧和铁掺杂纳米二氧化钛粉体,通过TG-DTA对其前驱体进行分析,用XRD和TEM对其进行表征。用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝进行了光催化实验,结果表明双元素镧和铁掺杂纳米二氧化钛比纯纳米Ti02粉体光催化效果好。其中掺铁1％、镧0．5％的纳米TiO2在焙烧温度650℃焙烧时间30min时效果最佳。     

Ce掺杂对纳米TiO2结构和光催化性能的影响

以钛酸丁酯和硝酸亚铈为实验原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂的TiO2纳米粒子,并利用XRD、DRS、TEM、BET等测试技术对样品进行了表征,且以高压汞灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,考察了Ce掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响．结果表明：Ce掺杂能提高纳米TiO2的光催化活性,有效抑制TiO2纳米粒子的生长和在高温下的相变,增大其比表面积,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,当掺杂Ce的物质的量分数为0．5%时,TiOz纳米粒子的光催化活性达到最佳．     

纳米TiO2复合光催化剂膜降解废水的研究

在纳米TiO2中掺杂不同的金属离子，制成各种复合光催化剂，研究其对废水的光降解效率。采用溶胶-凝胶法制备复合光催化剂，通过紫外光照射含有催化剂的废水，根据废水的吸光度来评定催化效率。在所研究的几种离子中，掺杂Ag 能有效地提高纳米TiO2的光量子效率，扩大TiO2的光响应范围，有利于该技术的工业实用化．     

染料敏化太阳能电池中铁和钙复合掺杂改性研究

通过水热法制备出不同掺杂量草酸高铁(Fe(C2O4)3·5H2O)和硫酸钙(CaSO4)盐复合掺杂的二氧化钛薄膜,以X射线衍射(XRD)及光电性能测试系统对其进行了测试表征,研究了Fe和Ca掺杂对TiO2染料敏感化太阳能电池的光电性能影响。莫特-肖特基曲线显示掺杂Fe3+和Ca2+离子后二氧化钛平带电位发生正移。其中摩尔分数1.0%的铁和钙复合掺杂TiO2薄膜电极的掺杂效果最佳,其光电转换效率为6.07%。     

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％．     

纳米二氧化钛表面包覆改性及光催化性能研究

通过Cr2O7^2-的还原反应研究了Fe^3 和SiO2包覆对锐钛型纳米二氧化钛光催化性能的影响，以及氢氟酸溶液对SiO2包覆层的刻蚀作用。结果表明：铁包覆可提高纳米二氧化钛的光催化性能；当Fe2O3有与TiO2的质量比10％时，Fe^3 包覆纳米二氧化钛光催化性能最好；SiO2包覆能很好地屏蔽纳米二氧化钛的光催化功能；采用2.5%的氢氟酸溶液可以除去SiO2包覆层，恢复纳米二氧化钛的光催化功能。     

锌掺杂纳米TiO2光催化去除水中腐殖酸研究

采用溶胶—凝胶法制备掺锌纳米TiO2光催化剂,用XRD、SEM等方法表征了催化剂的晶体结构及表面形貌,并实验研究了光催化去除水中腐殖酸的能力。结果表明:Zn2+掺杂能够提高纳米TiO2的光催化活性,当掺锌量为2%时,焙烧温度为500℃,制备的催化剂活性较好。当腐殖酸浓度为10 mg/L,溶液pH=6.5,催化剂投加量为2 g/L时,在紫外灯光照射3 h下,掺锌量为2%的纳米TiO2对水中腐殖酸的降解率可达94.19%。     

Light energy conversion device for photocatalyst 2.0%WO_3-TiO_2 with oxygen vacancies for water splitting

Using carbon felt,polytetrafluoroethylene latex and powder catalyst to assembly a light energy conversion device,the photocatalytic activity of catalyst 2.0%WO3-TiO2(2%WO3 compounding TiO2) with oxygen vacancies was studied through the water splitting for O2 evolution,using a high pressure mercury lamp as the light source and Fe 3+ as the electron acceptor in two different devices:an ordinary photolysis device with catalyst powder suspending through a magnetic stirrer and a self-assembly light energy conversion device.The results show that after 12 h irradiation,the photocatalytic activity of 2.0%WO3-TiO2 with oxygen vacancies in the self-assembly light energy conversion device is higher than that of the ordinary photolysis device,and the amount of oxygen evolution is about 12 and 9 mmol/L respectively in these two devices.After 12 h,the rates of O2 evolution are slow in each device and the photocatalyst almost loses the photoactivity in the ordinary photolysis device.So,compared with the ordinary photocatalytic device,the rate of oxygen evolution and the life time of the catalyst are improved in the self-assembly light energy conversion device.     

光催化纳米TiO2治理蓝藻工艺的研究

在波长253.7 nm紫外线C波段（UV-C）照射下,对受试蓝藻进行光催化纳米TiO2氧化反应,探讨反应参数对实验工艺处理效果的影响。对蓝藻生理指标叶绿素a（Chl-a）含量测定显示：在辐照光强0.15 mW/cm^2、纳米TiO2浓度100 mg/L下反应,其Chl-a含量下降速率最快;随着辐照剂量、通入空气量（Qair）和反应温度的增大,其Chl-a含量下降速度不断加快;加入1.0 mmol/L H2O2加快了Chl-a含量下降,而加入20 mmol/L抗坏血酸（Vc）则减缓Chl-a含量下降;在偏碱性或低于纳米TiO2零电点（6.25）时,有利于加快Chl-a含量下降。结果表明,光催化纳米TiO2氧化反应能够有效降低受试蓝藻Chl-a含量,在以上参数适宜反应条件下,可以更好提高光催化纳米TiO2治理蓝藻工艺的处理效果。     

纳米TiO2／聚糠醛复合物涂布纸的光催化性能

在一定酸催化备件下,将糠醛聚合于纳米TiO2表面,分别对基于纳米TiO2和纳米TiO2／聚糠醛复合物的涂布纸进行甲醛的光催化分解去除研究．结果表明,涂覆TiO2／聚糠醛复合物纸样的光催化分解效率比单纯TiO2有较大程度提高,尤其是在自然光照射条件下,光催化效率提高更明显．     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

曙红敏化微弧氧化TiO2膜光催化研究

以钛片为原料,以磷酸钠为电解液,采用微弧氧化法在钛片上制备钛基二氧化钛膜(TiO2/Ti).用20W的紫外灯光催化降解苯酚模拟废水,采用敏化后处理对二氧化钛膜进行改性实验,考察了敏化剂、敏化剂浓度、微弧氧化时间、pH等条件对二氧化钛膜的影响.实验结果表明:在微弧氧化电压为300V,电解液浓度为8g/L,微弧氧化时间为5m in,光催化时间为2h,曙红为敏化剂的浓度为20 mg/L,pH为6,敏化时间为10h,光催化效率由原来的31.5(提高到52.2(.     

Ag/TiO2纳米粒子的制备与表征

为了扩大纳米TiO_2在可见光范围的吸收,进行在纳米TiO_2中掺入Ag实验.以工业级偏钛酸、硝酸银为主要实验原料,采用一种简易的方法制备出Ag/TiO_2纳米粒子,并通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外一可见光吸收光谱(UV-vis)对该粒子进行表征.结果表明,二氧化钛以锐钛型晶型,银以单质的形式存在于纳米复合粒子中;Ag的结合能367.476 eV(3d_(3/2))与373.453 eV(3d_(5/2))分别比纯银的结合能368.4 eV(3d_(3/2))与374.4 eV(3d_(5/2))低,这是由于制备Ag/TiO_2时煅烧温度较纯银高,银簇生长较大引起的;并显示复合粒子的粒径约为30 nm;Ag/TiO_2纳米粒子感应波长明显红移,增强了纳米TiO_2在可见光范围内的吸收.     

应用于空间飞行器的纳米TiO2涂层的性能检测

为了验证纳米涂层确实能用于空间飞行器内空气的净化和杀菌,在4 m3的长方体有机玻璃密封室中进行了纳米TiO2涂层的光催化性能实验,纳米涂层的总面积为4m2,并且照射的紫外光波长为365 nm.在数据处理方面采用洁净空气量法(CADR).实验结果表明纳米涂层对SO2、HCHO和NO2的净化效果分别为每min 23.09％、2.48％和4.88％.而对大肠杆菌抑菌效果为96％～99％,对肺炎克雷伯氏菌抑菌效果为92％～96％.