Pr^3＋掺杂的TiO2纳米粉体的表面特性和光催化活性

利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Pr^3＋掺杂量的TiO2纳米粉体．以亚甲基蓝（MB）溶液的光催化降解为探针反应，评价了它们的光催化活性．利用XRD和BET技术研究了Pr^3＋掺杂量和焙烧温度对TiO2纳米粉体的相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响，并用XPS和SPS技术研究了Pr^3＋掺杂的TiO2纳米粉体的表面组成和表面光伏特性，探讨了Pr^3＋掺杂提高纳米TiO2的光催化活性的机制．结果表明：适量Pr^3＋掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性．当Pr^3＋掺杂量为1．25％（以Pr^3＋／TiO2质量比计），焙烧温度为600℃时，制得粉体的光催化活性最佳．Pr^3＋掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变，减小晶粒尺寸，增大比表面积，增加表面羟基和吸附氧的含量，提高光生电子和空穴的分离效率，改善粉体表面的光吸收性能，上述因素均有利于光催化活性的提高．     

多功能水处理剂高铁酸钾的制备与应用

高铁酸钾是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能水处理剂。作者综述了国内外有关高铁酸钾的制备方法、性质及应用领域的研究进展,讨论了高铁酸钾在制备与纯化工艺以及实现大规模工业化生产方面所面临的若干技术问题。指出,随着人们对高铁酸钾独特的水处理功能认识的不断深化及其应用领域的逐步拓宽,研究其高效、低耗、减污的清洁生产工艺具有十分广阔的开发前景。文中引用了近年相关文献26篇。     

用于环境功能涂料的纳米TiO2/SiO2复合光催化剂的制备工艺

针对环境功能涂料制备过程中TiO2纳米颗粒在水性涂料中极易团聚、分散性差的问题,以提高分散稳定性和改善光催化氧化活性为目的,采用溶胶．凝胶法,以锐钛矿型纳米TiO2粉体为载体,Na2SiO3为包覆剂,H2SO4为中和剂,成功地制备了分散性优良、光催化活性可控的纳米TiO2／SiO2复合粉体。结果表明,包覆剂用量、包覆温度及中和时间是影响催化剂分散稳定性和光催化活性的主要因素。通过实验优化确定最佳工艺条件为：分散剂5027用量为2％(wt,5027／H2O)：分散液pH值为9．5左右;中和时间为2h;包覆温度根据对其光催化活性的不同要求可控制为23℃或80℃：Na2SiO3用量6％(wt,SiO／TiO2):陈化液pH值为9．0左右。     

N掺杂TiO2纳米粉体的表面特性及可见光活性

旨在探究N掺杂纳米TiO2具有可见光活性的本质,采用XPS、ESR、XRD、SEM、DRS、SPS和PL分析技术对sol-gel法制备的未掺杂和N掺杂TiO2纳米粉体进行了对比研究,并以亚甲基蓝(MB)溶液在可见光下的光催化脱色评价其可见光活性。结果表明,N掺杂TiO2纳米粉体具有良好的可见光活性,未掺杂样品几乎没有可见光活性。N取代TiO2晶格中O形成了N─Ti─O和O─N─Ti键合结构产生杂质能级,N掺杂导致TiO2表面形成了大量束缚单电子的氧空位产生缺陷能级,二者协同作用致使带隙窄化,光吸收带边红移,产生可见光活性。N掺杂导致TiO2晶格中p-n结的形成及表面氧空位和表面羟基的增加均能促进光生e-/h+分离,有效抑制光生e-/h+复合,提高量子效率,进而提高其光活性。     

TiCl4水解法水热制备Yb-P-TiO2纳米光催化剂及共掺杂的协同机制

利用水热技术以TiCl₄水解法制备介孔锐钛矿Yb-P-TiO₂纳米片.基于XRD、TEM、BET、XPS、FTIR、DRS和PL分析,探讨Yb和P共掺杂对TiO₂表面物理化学特性及光催化活性的影响机制.在模拟太阳光照射下,样品光催化降解4-氯酚活性顺序为:TiO₂ < Yb-TiO₂ < P25 < P-TiO₂ < Yb-P-TiO₂,表明Yb-P共掺杂对提高光催化活性产生协同作用.20 mg·L^-1的4-氯酚溶液在0.8 g·L^-1的Yb-P-TiO₂悬浮液中经模拟太阳光照射120 min后,TOC去除率达87.6%,表明4-氯酚能够被有效矿化.P掺杂对抑制TiO₂由锐钛矿向金红石相的转变和改善表面结构特性起决定性作用.Yb³⁺能俘获光生e^-生成Yb²⁺,Yb²⁺又易于将e^-转移给表面吸附O₂生成·O₂^-,有效抑制载流子复合.P 3p与O 2p轨道杂化能级与氧空位能级共同作用导致带隙窄化,改善光吸收性能.Yb-P共掺杂能进一步抑制光生e^-/h⁺复合,提高量子效率;进一步增加表面羟基,有利于俘获光生h⁺生成强氧化性羟基自由基.上述因素均有利于提高光催化活性.     

高铁酸钾预氧化去除水中苯酚及其机理

研究了高铁酸钾投量、氧化时间及pH值等因素对苯酚去除效率的影响,确定了优化工艺条件pH=8.0～9.0,连续搅拌,高铁酸钾和苯酚的质量投加比为20∶1,反应时间为10 min.此条件下的苯酚去除率为94.4%.初步评估了高铁酸钾氧化去除水中苯酚的运行成本,结果表明去除1.0 g CODMn需要0.513 g Fe(Ⅵ).此外,还探讨了高铁酸盐氧化去除水中苯酚类有机污染物的机理.     

环境净化功能TiO2/SiO2复合纳米粉体的制备与表征

以锐钛矿型TiO2纳米粉体为载体,Na2SiO3为包覆剂,H2SO4为中和剂,采用溶胶-凝胶法制备了系列环境净化功能TiO2/SiO2复合纳米粉体.用XRD、XRF、TEM、BET比表面分析对其进行了表征,并以亚甲基蓝溶液的光催化降解率和COD去除率为指标评价了其光催化活性.结果表明,在TiO2纳米颗粒表面包覆一层多孔非晶态水合二氧化硅纳米膜,可以显著提高其水分散性,有效控制其光催化活性,进而提高了涂料的抗老化性和耐候性.中和时间对包硅效率影响较大,适当增加中和时间有利于提高包硅效率;包覆温度对包硅效率影响较小,升高温度使包硅效率略有降低.低温包覆,成膜相对疏松,改性粉体的光催化活性相对较高;高温包覆,成膜相对致密,改性粉体的光催化活性相对较低.     

TiO2/Pr2O3纳米粉体的制备、表征及光活性

利用酸催化的sol-gel法制备了纯TiO2和Pr3 (1.25%)掺杂TiO2纳米粉体,采用XRD、BET、XPS、DRS和SPS等技术对其进行了表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为探针反应,评价了其光活性,探讨了Pr3 掺杂对TiO2纳米粉体的光活性的影响机制.研究表明:与纯TiO2相比,TiO2/Pr2O3纳米粒子的光活性显著提高;掺杂Pr3 可以强烈抑制TiO2由锐钛矿向金红石的相变,阻碍晶粒生长,提高高温组织稳定性,改善粉体的表面织构特性,增加粉体的表面羟基和吸附氧含量;Pr3 掺杂能促进光生e-/h 的分离,提高光生e-/h 的氧化还原能力,改善样品表面的吸光性能.由于产生了量子尺寸效应,复合粉体的紫外吸收带边蓝移.     

纳米TiO2复合有机抗菌涂膜的制备及性能表征

考察了聚丙烯酰胺分散剂和2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)对纳米TiO2-水分散液的平均粒径和Zeta电位的影响，确定了各自的最佳加入量。并制备出纳米TiO2-苯乙烯-丙烯酸聚合物乳液，制得纳米TiO2复合有机抗菌涂膜。结果表明，聚丙烯酰胺的最佳加入量为2％，AMP-95的最佳加入量为％，且经透射电镜(TFM)观察，有机涂料的TiO2颗粒分散性良好，平均粒径为50nm；该有机涂膜经自然光照24h后，对大肠杆菌的杀菌率可达84％。     

Gd3+掺杂TiO2纳米粉体的晶粒尺寸、表面特性和光催化活性

利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Gd³⁺掺杂量的TiO₂纳米粉体，并用XRD、BET、XPS、SPS等技术对样品进行了表征.研究了Gd³⁺掺杂量和焙烧温度对样品光催化降解亚甲基蓝的活性、相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响，并结合表面光电特性和表面组成等探讨了Gd³⁺掺杂对纳米TiO₂的光催化活性的影响机制.结果表明：与纯TiO₂相比，适量掺杂Gd³⁺可以显著提高其光催化活性.当Gd³⁺掺杂量为0.5%（质量），焙烧温度为500 ℃时，TiO₂复合纳米粉体的光催化活性最佳，其锐钛矿含量为100%，平均晶粒粒径为15.55 nm，比表面积为12.81 m²·g^-1.Gd³⁺掺杂强烈地抑制TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转变，减小晶粒尺寸，提高光响应阈值，这三方面均有利于提高光催化活性.XPS分析表明，Gd³⁺掺杂导致TiO₂纳米粉体的表面羟基含量降低.