微波干燥法制备纳米TiO2光催化剂及其催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱物，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐为模板剂，采用溶胶-凝胶法及微波干燥法制备了纳米TiO2光催化剂。通过XRD、SEM及BET对光催化剂进行结构表征，以甲基橙溶液为模拟污染物，太阳光为光源，评价了其光催化活性，考察了模板剂及微波干燥条件对纳米TiO2光催化剂活性的影响。结果表明，采用离子液体作...     

Ni2+掺杂TiO2光催化剂的制备及性能研究

选取Ni 2+掺杂量、冰醋酸、浓硝酸、煅烧温度设计正交实验,采用溶胶-凝胶法制备Ni 2+掺杂TiO2光催化剂,利用Raman、XRD、TEM等检测技术对其进行表征。通过与溶胶-凝胶法制备的纯TiO2纳米光催化剂进行对比,结果表明:Ni 2+掺杂TiO2光催化剂的TEM图像显示为球形粒子集合体,XRD图谱峰值降低,晶粒细化,拉曼光谱谱峰宽化、蓝移。以甲基橙模拟染料废水的降解率考察Ni 2+掺杂TiO2光催化活性,最佳条件下,Ni 2+掺杂TiO2对甲基橙的降解率为87.21%。     

复合模板剂下制得介孔TiO2光催化活性的研究

以吐温-80（Tween-80）和司班-80（Span-80）为复合模板剂，采用溶胶-凝胶（sol-gel）工艺制得介孔TiO2。通过对甲基橙溶液进行光催化降解试验表明：模板剂的种类与用量、光照距离和甲基橙溶液的原始浓度等因素对所制得介孔TiO2试样的光催化活性产生明显的影响。实验结果证明，本研究所得介孔TiO2材料具有较高的光催化活性，500℃下煅烧5h制备的样品在2．5h内可使浓度为0．02g／L的甲基橙溶液降解率达到94．7％，明显高于市售纳米TiO2粉体的降解率78．1％；通过X-ray衍射分析获知所制TiO2为锐钛矿型。     

磁性纳米TiO2/SiO2/Fe3O4光催化剂的制备及表征

以纳米Fe3O4磁粉为核心，采用溶胶一凝胶法制备了TiO2／SiO2／Fe3O4复合光催化剂．用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征．以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物，评价其光催化活性．结果表明，所制TiO2／SiO2／FeaO4样品为双层包覆型结构，SiO2为中间层，最外层是锐钛矿型的TiO2,该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性，并具有可利用其磁性回收重用的特点，应用前景广泛。     

离子液体[Bmim-]PF6的微波合成、表征及以[Bmim]PF6为介质的TiO2光催化剂的制备研究

采用微波两步法合成了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷([Bmim]PF6)离子液体,优化了离子液体的合成条件,探讨了微波辅助合成离子液体的影响因素,采用多种方法表征了离子液体的结构,并使用该离子液体制备了TiO2光催化剂.制备的TiO2具有良好的光催化活性,16h内对苯酚的降解率达到99.23%.     

壳聚糖／TiO2催化剂的制备及其光催化降解性能研究

以壳聚糖为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了具有较高分散性、热稳定性和光催化活性的TiO2-CS粒子。采用傅立叶红外光谱（FT—IR）对产物进行了分析和表征。并考察了CS负载量、产物用量、pH值等因素对光催化降解甲基橙的影响。结果表明：对于100mL浓度为10mg／L的甲基橙溶液,CS负载量为80％时光催化活性最好,该催化剂最佳用量为0．40g：pH值对光催化降解甲基橙有一定影响,在pH为5．0-7．0条件下降解效率较高。降解率随光照时间的增加而增加,最后逐渐趋缓。TiO2-CS光催化剂降解甲基橙的效率比普通TiO2要高。     

铁掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Fe3 的纳米TiO2微粒,采用X光衍射仪对粉体进行了表征.以甲基橙为目标降解物,研究了Fe3 掺杂纳米TiO2光催化性能.结果表明,掺杂适量Fe3 能够提高TiO2的光催化活性,当Fe3 的掺入量为摩尔比0.41%时催化活性最高.以紫外灯为光源,降解初始浓度为20mg·L-1的250mL甲基橙溶液,催化剂0.41%(摩尔分数)Fe3 -TiO2投加量为0.5g时,甲基橙的光催化降解效果最好.     

SiO2气凝胶/纳米TiO2共混光催化剂降解甲基橙

目的利用甲基橙模拟印刷废水,研究SiO_2气凝胶/纳米TiO_2共混光催化剂对甲基橙的光降解性能。方法采用溶胶-凝胶法制备SiO_2气凝胶,再加入纳米TiO_2通过共混法制备出共混光催化剂,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱分析技术对样品进行表征。使用共混光催化剂降解甲基橙观察其光催化活性。结果当纳米TiO_2和SiO_2气凝胶的质量比为1∶4,催化剂质量浓度为0.2g/L,甲基橙的初始质量浓度为10 mg/L,p H值为4时,甲基橙的降解率最高。结论利用共混光催化剂降解甲基橙,其光催化效率高,降解率可高达99.85%。     

强吸附性负载TiO2光催化剂的制备及性能研究

以粉煤灰微珠为载体,基于溶胶-凝胶法制备了强吸附性TiO2负载膜光催化剂,通过XRD、SEM技术对粉煤灰微珠负载TiO2光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征,以偶氮染料甲基橙为降解对象,负载层数以及负载量对TiO2光催化活性的影响.结果表明改良溶胶-凝胶法负载的TiO2薄膜催化剂的催化活性最高,同时负载的薄膜催化剂的催化活性明显高于TiO2粉末催化剂.     

玻璃基TiO_2-Fe_2O_3-CeO_2复合纳米薄膜的光催化性能研究

在溶胶-凝胶法制备的TiO2胶膜表面涂覆金属离子,通过焙烧制备TiO2-Fe2O3-CeO2复合纳米薄膜。以甲基橙为目标降解物,讨论过渡金属离子Fe3+和稀土金属离子Ce3+的掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响。采用SEM、XRD、EDS等表征手段对复合氧化物薄膜进行表征。结果表明:所制备的薄膜具有纳米结构;Fe3+、Ce3+单掺和Fe3+/Ce3+共掺均可提高TiO2薄膜的光催化性能,但相同条件下共掺离子的光催化活性更高。     

T-ZnOw光催化降解甲基橙的动力学研究

研究了四针状氧化锌晶须在紫外光照射条件下对甲基橙的降解活性,考查了甲基橙溶液初始浓度、催化剂浓度及种类等对光催化降解的影响,并初步探讨了其反应动力学.实验结果显示,四针状氧化锌晶须光催化降解反应基本符合一级动力学规律,光催化效果随着甲基橙初始溶液浓度的增加而降低,最佳浓度为2g/L,是一种降解效果优异的光催化材料.     

以玻璃珠为载体制备纳米TiO2光催化膜滤料

研究了陈化时间及涂膜层数对纳米TiO2膜光催化性能的影响,结果表明:陈化3d时,膜的光催化性能最高;涂膜层数为3时,甲基橙的处理效率最高。同时研究了纳米TiO2膜对水和甲基橙的吸附性能,结果表明:水和甲基橙存在竞争吸附,随着加入甲基橙浓度的增加,光电催化测得的积分电量减少,膜的光催化活性降低。用制备的纳米TiO2膜光催化降解甲基橙,效率最高可达92.9%;在一定条件下累积运行93.8h,降解率均在83%左右,表明制备的纳米TiO2膜有较高的光催化性能及较长的使用寿命。     

煅烧温度、煅烧时间和Fe3+掺杂量对TiO2光催化性能的影响

以钛酸四正了酯为先驱物,采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和Fe3+掺杂的纳米TiO2(Fe3+/TiO2)光催化剂,并用XRD、UV-Vis等进行了表征,系统研究了煅烧温度、煅烧时间和Fe3+掺杂量对催化剂在自然光条件下光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,相同煅烧温度下,Fe3+/TiO2的粒径比纯TiO2的粒径小.制备纯TiO2和Fe3+/TiO2的最佳煅烧时间分别为4h和3h,最佳煅烧温度均为773K.适量掺入Fe3+可以显著提高纳米TiO2在自然光条件下的光催化降解活性,Fe3+/TiO2中Fe3+的最佳掺杂量为10.00%,相应的脱色效率为28.37%.     

掺铁二氧化钛薄膜的自组装制备和光催化性能研究

以TiCl4为钛源,SAMs为模板,Fe（NO3）3·9H2O为铁源,采用自组装方法于低温液相反应体系中分别成功地制备出大面积二维结构纳米的纯净和掺铁Ⅱ0：薄膜,通过拉曼光谱、高分辨透射电镜、荧光发射光谱等方法对样品进行表征,研究紫外光和可见光下纳米薄膜对甲基橙溶液的光催化降解过程以及紫外光下对甲苯的降解效率,探讨了掺铁后对TiO2：的光催化活性的影响,结果表明,此方法不需要高温煅烧即可得到高催化活性的以金红石为主的掺铁二氧化钛纳米薄膜。     

TiO2 supported on SiO2 photocatalysts prepared using ultrasonic-assisted sol-gel method

TiO₂-SiO₂ (TiO₂ supported on SiO₂) photocatalysts were prepared using an ultrasonic-assisted sol-gel method. These photocatalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and photoluminescence spectra (PL). Their photocatalytic activities were investigated by the method of methyl orange oxidation. It was found that the photocatalytic activity of TiO₂-SiO₂ was optimal when the molar ratio of hexadecyl trimethyl ammonium bromide to titanium butoxide was 1:10. The average crystallite size of TiO₂-SiO₂ was smaller than that prepared by the stirring method. Furthermore, for pure anatase phase samples, it was shown that the lower the photoluminescence intensity, the higher the photocatalytic activity.     

Synthesis and characterization of Ce2S3-ZnS-CuS nanoparticles and their photocatalytic activity

ZnS-CuS nanoparticles were prepared by a controlled coprecipitation method and ZnS-CuS-Ce2S3 nanoparticles were prepared by ball milling. The photocatalysts were characterized by scanning electron microscopy, X-ray powder diffraction, transmission electron microscopy, and terephthalic acid photoluminescence probing technique. The photocatalytic activity of the photocatalysts was evaluated by photocatalytic reduction of Cr2O7(2-), nitrobenzene and photocatalytic oxidation of methyl orange. The results showed that the optimal preparation condition of ZnS-CuS is 200 degrees C for 7 h. The optimal doped amount of Ce2S3 for Ce2S3-ZnS-CuS photocatalyst is 1.0 wt%, and the optimal ball milling time is 16 h. For the ZnS-CuS photocatalyst, the photooxidation efficiency of methyl orange and the photoreduction efficiency of Cr2O7(2-) were 27.4% and 60.7%, respectively; and for Ce2S3-ZnS-CuS photocatalysts, they were 73.6% and 83.1%, respectively. The production efficiency of aniline for ZnS-CuS and Ce2S3-ZnS-CuS were 25.4% and 31.3%, respectively. The mechanisms of influence on the photocatalytic activity were also discussed.     

纳米二氧化钛的光催化性能研究

采用TiOSO4常温水解法制备纳米二氧化钛，以甲基橙溶液做光催化降解实验，考察各种因素对光催化降解效果的影响。结果表明：加入表面活性剂方式制备的纳米TiO2具有更大的比表面积,光催化降解效果明显；甲基橙溶液的初始浓度越低,光催化降解效果越好；锐钛晶型96．5％、金红石晶型3．5％(质量比)的混晶型纳米TiO2具有更高的光催化活性；进行过多次光催化实验的纳米TiO2经再生后仍然可保持较高的光催化活性。     

ZnO/Ag/CdCO_3纳米复合光催化剂的制备及性能研究

采用配位均匀共沉淀法制备出ZnO/Ag/CdCO3纳米复合光催化剂,用TEM、XRD、FT-IR、ICP等对产物的形貌、微观结构及组成进行了表征,着重研究了反应物配比及Cd(NO3)2浓度对ZnO/Ag/CdCO3纳米复合光催化剂催化降解甲基橙光催化活性的影响规律,结果表明,n(Zn2+):n(Ag+):n(Cd2+)=21:1.76:1.75,Cd(NO3)2浓度为0.168mol·dm-3时制得的纳米复合光催化剂对甲基橙(MO)的降解率较ZnO/Ag提高51%,ZnO/Ag/CdCO3对MO的光催化降解符合一级反应动力学方程,表观速率常数为1.4551h-1,是ZnO/Ag的7倍。     

高活性多孔纳米TiO2的制备及协同光催化作用机理的探讨

本文采用新的合成工艺制备了一种多孔纳米TiO2粉体材料,具有很高的光催化活性,在365nm的中压汞灯幅照下,仅17分钟就使甲基橙溶液(50mg/L)的降解率达99.6%以上;实验发现,在光幅照停止后仍然存在降解的暗反应,且前快后慢;首次提出在锐钛矿型TiO2基质中,存在极少量的金红石型TiO2可产生协同光催化降解作用,有利于光催化活性的提高.     

直接Z-型立方/六方ZnIn2S4复合光催化剂的制备及其光催化性能

通过水热反应方法制备出立方相ZnIn₂S₄和六方相ZnIn₂S₄和系列不同摩尔比的复合相ZnIn₂S₄光催化剂,使用X射线衍射、扫描电子显微镜、电子能谱、透射电子显微镜、光致发光光谱、N₂吸附-脱附法及紫外-可见光漫反射等手段表征了样品的晶体结构、显微结构及吸光特性并在可见光照射下进行了甲基橙降解实验。结果表明,复合相ZnIn₂S₄样品都具有比立方相、六方相和机械混合的ZnIn₂S₄更好的可见光催化活性,当复合相ZnIn₂S₄样品中立方相与六方相摩尔比为3:7时体系的催化活性最高。这种样品被可见光照射30 min后,甲基橙的降解率达到95.2%。其降解机理与样品较大的比表面积以及样品中的立方相与六方相之间的密切接触而形成直接Z-型光催化过程有关。