用于降解室内挥发性有机物的TiO2光催化材料的改性研究进展

光催化降解室内挥发性有机物(VOCs)是TiO2光催化材料应用的新领域.在介绍TiO2光催化材料降解室内VOCs及改性机理的基础上,重点综述了催化降解室内VOCs用改性TiO2光催化材料的离子掺杂、半导体复合、贵金属沉积等改性制备的研究新进展,并详细阐明了所制备的改性TiO2光催化材料催化降解室内VOCs的研究现状,进而提出了改性TiO2光催化材料降解室内VOCs需进一步深入展开的研究工作.     

阴离子掺杂型TiO2可见光活性研究进展

阴离子掺杂改性TiO2光催化材料是目前光催化材料界的一个研究热点.综述了阴离子掺杂改性TiO2可见光活性的研究进展,重点探讨了N、C和S等元素掺杂TiO2材料的原理,实验工艺,效果以及优缺点.并对TiO2光催化材料可见光活性未来发展趋势进行了展望.     

掺杂改性纳米TiO2光催化剂的作用机理及改性途径

TiO2掺杂改性已成为光催化材料的研究热点.从光催化材料的结构特点、能级结构、光生电子空穴对作用等方面介绍了TiO2掺杂改性的作用机理,综述了近年来光催化掺杂改性途径的最新发展,并对TiO2光催化材料掺杂改性研究的发展方向提出了建议.     

共掺杂改性TiO2光催化剂的研究进展

TiO2具备化学稳定性好、催化活性高、无污染、价格低廉等优点,在光催化领域有广阔的发展前景,但禁带宽度较大、可见光吸收能力差等缺点影响了TiO2在生产生活中的推广利用.本文综述了共掺杂改性TiO2在光催化领域的研究进展,介绍了纳米TiO2的光催化机理,分析比较了金属与金属共掺杂、非金属与非金属共掺杂、金属与非金属共掺杂三种改性方式对TiO2光催化性能的影响;指出共掺杂改性可以通过降低禁带宽度、产生可见光效应、抑制光生电子空穴复合等方式提高TiO2的光催化活性;总结了有关共掺杂作用机理和离子间协同作用的研究成果,提出了当下共掺杂改性TiO2研究存在的不足之处,并对今后的研究方向进行了展望.     

S掺杂改性TiO_2光催化剂的研究

TiO2具有无毒、化学性能稳定、价格便宜和不产生二次污染等特点,被认为是最有应用前景的光催化剂,但TiO2较宽的禁带宽度和低的量子转换效率限制了其实际应用。对TiO2进行改性以提高其在可见光区的光催化活性是近几年研究的热点。综述了S单掺及与其它离子共掺杂改性TiO2光催化剂的工作机理以及掺杂后对TiO2光催化性能的影响,介绍了国内外在该方面研究的主要进展,并讨论了TiO2光催化剂掺杂改性中存在的问题。     

导电聚合物改性TiO_2光催化剂合成及应用研究进展

近年来,有关导电聚合物改性TiO2光催化剂及其应用的研究发展迅速。基于导电聚合物改性TiO2光催化剂的合成方法、影响因素与表征手段,分析了TiO2光催化剂光催化机理、导电聚合物改性TiO2光催化剂光催化机理及光催化活性提高原因,探讨了光催化过程中的活性物种。同时,对导电聚合物改性TiO2光催化剂的回收利用进行综述,并对导电聚合物改性TiO2光催化剂研究进行了展望。     

TiO2光催化抗菌陶瓷的制备

制备了SiO2-Zr3(PO4)4改性的TiO2粉体,将其添加到陶瓷釉料中,研制出了TiO2光催化抗菌陶瓷,分别就改性TiO2粉体的光催化活性和TiO2光催化抗菌陶瓷的光催化抗菌机理进行了研究.研究表明,37.2%Zr3(PO4)4和11.5%SiO2改性的TiO2粉体经1323K处理后,仍具有较好的光催化活性,将其添加到陶瓷釉料中制备出的TiO2先催化抗菌陶瓷对大肠杆菌的抑菌率达98%.     

铁掺杂TiO2光催化性能研究进展

介绍了铁离子掺杂TiO2光催化剂改性的机理,基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法验证了铁掺杂TiO2光催化改性机理.介绍了铁离子单掺杂和共掺杂TiO2光催化技术的研究进展,并对未来光催化技术研究方向进行了展望.     

金属离子掺杂改性TiO2及其污水处理应用研究进展

金属离子掺杂能提高TiO2在可见光区的光催化活性,是TiO2改性的一种重要方法。综述了金属离子掺杂纳米TiO2的制备方法、分类、机理及其在污水处理方面的应用,并对以后的研究方向进行了展望。     

TiO2光催化剂的掺杂改性作用机理研究

综述了掺杂改性对TiO2光催化性能影响的作用机理.针对光催化研究目前的现状和存在的问题,就TiO2的掺杂改性研究进展进行总结.纵观近几年发表的掺杂改性的研究论文,这种掺杂改性提高纳米TiO2光催化活性的实质为提高TiO2光致电子与空穴的分离效率以及扩展TiO2的可利用波长范围,具体表现为表面电子状态的改变,自由电子或空穴捕获体的形成,晶体氧缺陷的增加,高活性电子或空穴的产生,晶型转变的抑制以及吸收波长范围的扩展等.     

离子掺杂对纳米二氧化钛晶型转变的影响

综述了不同阳离子和阴离子掺杂对二氧化钛由锐钛矿型向金红石型转化(A→R相变)的影响以及该领域现存的几个主要问题,并且提出了该领域进一步的发展方向.     

PMMA/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能

采用原位乳液聚合的方法制备PMM A/T iO2复合粒子。以甲基橙溶液、甲醛溶液、苯酚溶液为目标降解物,通过测试甲基橙溶液光催化反应前后紫外-可见吸收光谱的变化以及气相色谱测试甲醛、苯酚光催化反应后产生CO2的百分含量,研究了T iO2粒子和PMM A/T iO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能。结果表明,PMM A/T iO2复合粒子光催化降解甲基橙、甲醛和苯酚的性能略优于T iO2。对经过紫外光照射以后的PMM A/T iO2复合粒子进行红外光谱及热失重测试,结果表明,PMM A/T iO2复合粒子的红外光谱在紫外光照射后没有变化,热失重曲线显示PMM A/T iO2复合粒子紫外光照射前后的热分解温度和失重率接近,这说明紫外光照射后,复合粒子中的PMM A并未被T iO2降解,具有很好的光稳定性。     

晶格常数的变化对钛酸铝热稳定性的影响

深入研究了晶格常数的变化和钛酸铝热稳定性的关系．通过仔细分析钛酸铝的晶格常数随温度变化的特点,发现钛酸铝的晶格常数Ｃ随温度升高而降低这一反常现象．提出了钛酸铝的稳定性与其晶格常数Ｃ的大小密切相关的论点．在钛酸铝中引入多种添加剂以改变其晶格常数．结果发现晶格常数Ｃ的大小反映了钛酸铝的稳定性．晶格常数Ｃ越大,钛酸铝就越稳定.钛酸铝稳定性提高的原因是：晶格常数ｃ对应于钛酸铝晶体结构中畸变的［ＭｅＯ₆］八面体的高度,Ｃ值增大导致八面体的畸变程度降低,结果就使得钛酸铝更稳定．还研究了不同烧成工艺对钛酸铝的晶格常数和稳定性的影响,结果发现：随着烧成温度的提高和保温时间的延长,钛酸铝的晶格常数Ｃ增大,其稳定性也相应提高．     

水热法制备TiO_2-硅藻土复合材料及其光催化性能(英文)

以水热法、用钛酸丁酯和二乙醇胺为原料、在160℃保温4小时合成了TiO2纳米颗粒。在pH值约为2时通过静电吸引把TiO2涂覆在硅藻土表面形成TiO2-硅藻土复合材料,并用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和差热示差扫描量热仪(DSC)研究了其性能。TiO2是近正方形的、分散良好的锐钛矿晶体,其颗粒大小约为15nm。TiO2均匀的、牢固的附着在硅藻土的表面上,其TiO2/硅藻土质量比为1:10。TiO2-硅藻土复合材料具有良好的光催化性能,在紫外光照射下100g复合材料用3h可使10ml浓度为20mg/L的甲基橙水溶液完全降解。     

掺铈TiO_2纳米纤维的制备与表征(英文)

稀土元素具有f电子,易产生多电子组态,其氧化物也具有多晶型、强吸附选择性、热稳定性好等特性。许多实验的结果已经报道了掺杂的Ti O2具有不同于纯Ti O2的性质,研究铈掺杂对Ti O2微结构的影响对于改善Ti O2的性能有重要意义。通过溶胶-凝胶和静电纺丝的方法制备了掺铈Ti O2纳米纤维。利用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)等手段对其进行了表征,结果表明:所得产物为锐钛矿和金红石混合晶型的掺铈Ti O2纳米线,平均长度约为10μm,平均直径约为150nm,铈的含量约为1 .85 %(重量百分比)。     

Surface constructions of nano TiO_2 as the environmental and energy materials

TiO_2 has attracted an increasing attention because of its variety of potential applications in environments and energies,such as gas sensing,self-cleaning,solar energy conversion, wettability and photo-catalysis applications.In this presentation,we summarize some progress in surface constructions of nano TiO_2 and its characterizations of physicochemistry and properties. (1)Superhydrophobic nanostructure TiO_2 films Superhydrophobic nanotube,nanopore and sponge-like structure TiO_2 films are fabricated ...     

对NaZSM-5分子筛盐酸改性制备TiO2/ZSM-5光催化剂

用盐酸改性处理NaZSM-5得到HZSM-5分子筛载体,再用溶胶-凝胶法在NaZSM-5和HZSM-5表面合成TiO_2前驱体,将其煅烧制备出TiO_2/ZSM-5负载型光催化剂。分别用扫描电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和BET氮吸附对光催化剂的表面形貌、晶相结构和比表面积进行表征,研究了NaZSM-5分子筛盐酸改性对TiO_2/ZSM-5光催化剂的影响。结果表明,盐酸改性对NaZSM-5分子筛骨架结构的影响不大,但是使其结晶度有所降低。负载后TiO_2的晶粒尺寸明显减小,TiO_2/ZSM-5光催化剂的比表面积比纯TiO_2有较大增长。对NaZSM-5分子筛盐酸改性提高了TiO_2/ZSM-5对甲基橙的吸附和光催化降解能力。重复使用四次后,TiO_2/ZSM-5光催化剂的光催化降解率下降为初次使用时的82.4%。     

反应磁控溅射制备超亲水性SiO2/TiO2多层膜的研究

本文采用反应磁控溅射的方法在玻璃基片上制备TiO2及SiO2／TiO2多层膜，利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、接触角测定等分析方法对试样进行表征。研究了不同制备工艺对薄膜亲水性能的影响，初步讨论了SiO2／TiO2多层膜的超亲水性机理。结果表明这种多层膜结构，其底层SiO2作用在于阻止玻璃中的钠离子在溅射过程中向薄膜中的扩散，适当厚度的顶层SiO2，一方面利用到了SiO2本身的亲水性，同时也利用到了TiO2薄膜的光致亲水性。因此在制备TiO2超亲水性薄膜的时候，考虑制备SiO2底层和顶层对于亲水性效果有明显的改善作用。     

两种晶型二氧化钛对神经细胞生长的影响

为了研究二氧化钛在免疫隔离技术中的应用,采用溶胶-凝胶法在不同烧结温度下,以多孔钛为基底制备出金红石和锐钛矿两种不同晶型的二氧化钛(TiO_2)膜,并将大鼠下丘脑神经细胞接种到TiO_2膜上,并通过体外培养观察这两种晶型的TiO_2对神经细胞生长的影响.实验结果显示,在金红石型TiO_2膜上生长的神经细胞不仅具有典型的神经细胞结构,而且能正常分泌β-内啡肽,使细胞外液中的β-内啡肽含量始终维持在42.5～45.0 pmol/L;体外培养的第7天,神经细胞经台盼蓝染色检测其存活率为86.7%,并且细胞突起交错成网;但是在锐钛矿型TiO_2膜上生长的下丘脑神经细胞则多数死亡,其存活率仅为5.3%,而少量存活的细胞不仅没有典型的神经细胞结构,而且逐渐丧失了分泌内啡肽的功能.对比结果显示金红石型TiO_2比锐钛矿型TiO_2更有利于神经细胞的生长.     

Effect of Palladium Nanoparticles on Photocatalytic Characteristics of N doped Titania Catalyst

To improve the photocatalytic efficiency of TiO_2 nanotubular catalyst,N doped and Pd decorated titania nanotubes was successfully synthesized via anodizing,hydrazine hydrate treatment and photoreduction of Pd ions.The small Pd nanoparticles were precipitated on TiO_2 nanotubes through photoreduction of Pd ions,and its distribution is relatively homogeneous.From X-ray photoelectron spectrometry(XPS) result,the N 1s spectrum represents two peaks with binding energy at 399.7 and 400.7 eV,which suggests that the nitrogen elements doped by hydrazine hydrate treatment are located in interstitial sites of the TiO_2crystalline structure.For N doped TiO_2 nanotubes with Pd particles,a high photocurrent was detected due to increase of interface charge carrier separation rate.Moreover,N doped and Pd decorated TiO_2nanotubes exhibited much higher dye destruction efficiency and rate constant due to the synergistic effect of the N dopant and the Pd deposition on TiO_2 nanotubes.