氮掺杂TiO2光催化剂研究进展

对TiO2光催化剂进行改性,实现可见光催化活性是第二代光催化剂走向实用化的关键.氮掺杂TiO2是一种理想的具有可见光活性的光催化剂,由于N 2p态与O 2p态杂化,实现带隙窄化和吸收带边红移,对于实现可见光催化活性具有重要意义.评述了氮掺杂改性TiO2光催化剂的国内外研究现状,分析了不同掺杂方法对于实现TiO2可见光催化活性的掺杂机理和改性机理,提出研究合适的催化剂载体对TiO2进行氮等非金属负载是今后努力的方向,并且应该建立统一的催化剂性能评价标准.     

SiO2／TiO2复合薄膜光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉法在玻璃表面镀制了SiO2/TiO2复合薄膜,以SEM,XPS,UV-Vis等手段对其进行了表征;通过对亚甲基蓝的降解反应,研究了SiO2/TiO2复合薄膜在紫外光下的光催化性能。结果表明:在玻璃片上预镀SiO2层使TiO2薄膜中的Na 和Mg2 含量明显降低,同时,有利于TiO2薄膜中晶粒的长大,提高了光催化性能。     

Fe/Ce氧化物纳米玻璃薄膜的制备及其性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了含有铁离子和铈离子的溶胶,并用浸渍一提拉法和热处理工艺在玻璃表面镀制了Fe/Ce氧化物薄膜.测试了镀膜玻璃从紫外光到近红外光的透过率和反射率,对薄膜的厚度、结合力、成分和相结构进行了分析.结果表明,Fe/Ce氧化物玻璃薄膜与基体结合牢固,晶粒处于纳米量级,能够屏蔽大量的紫外光,对红外光具有低的透过率,在可见光具有较高的透过率.当Fe/Ce金属元素配比为1:3时,得到的薄膜光选择透过性能最佳,此时薄膜紫外光透射比仅为3.6%,可见光透射比为72.8%,太阳能透射比为60%,光选择性透过系数可达1.2,具备优良的滤紫外功能和一定的隔热能力.     

氮掺杂二氧化钛薄膜的制备与光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂改性的TiO2薄膜,用表面形貌仪、扫描电镜和光电子能谱仪等分析薄膜的厚度、表面形貌和成分,研究了薄膜对亚甲基蓝的光催化降解速率.结果表明,通过加入尿素实现了氮离子在TiO2晶格间的间隙掺杂和替位掺杂.薄膜厚度在50～200 nm之间,表面平整.氮离子掺杂使TiO2薄膜的光催化活性大大提高,当氮掺杂TiO2薄膜中N/Ti原子比为0.015时,单层氮掺杂TiO2薄膜降解亚甲基蓝一半所需要的时间为2.5 h.