氮和硫共掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及可见光活性研究

以钛酸四丁酯、三乙醇胺和硫脲为前驱物,采用溶胶-凝胶法合成了氮硫共掺杂纳米TiO2光催化剂,以XRD、DRS、PL、FTIR、SEM、TEM、XPS等手段对所制备的粉体进行了性能表征;并以日光色镝灯为光源,研究了催化剂对光降解甲基橙的活性.结果表明,除了700℃煅烧样品是锐钛矿和金红石晶型共存外,其它掺杂催化剂主要是锐钛矿晶型.不同温度煅烧的催化剂在波长低于550nm的可见光区域内都有高的吸光度.可见光光催化结果表明,500℃煅烧制得的掺杂氧化钛光催化剂表现出最佳的光催化活性,180min内对甲基橙溶液的降解率达到76.7%.     

膨胀石墨负载纳米TiO2光催化剂的制备及对甲基橙溶液的吸附与光降解

以钛酸丁酯为钛源,膨胀石墨为载体,采用溶胶-凝胶法成功地制备了膨胀石墨(EG)负载TiO2光催化剂(TEG),采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积等分析技术对样品进行表征,以甲基橙为目标降解物,考察了热处理温度、负载次数、目标降解物浓度等不同条件下催化剂的光催化性能.结果表明,氧化钛以纳米颗粒的形式附着在膨胀石墨薄片表面,具有疏松多孔蠕虫状结构的膨胀石墨为氧化钛提供高浓度的三维降解环境,负载2次在500℃下经过3h热处理得到的催化剂在紫外光激发下对甲基橙溶液表现出较高的光催化活性.     

N掺杂纳米TiO2光催化剂的制备与表征

以钛酸四丁酯为钛源,氨水为沉淀剂,采用水解-沉淀法制备出了氮掺杂纳米TiO2催化剂(N/TiO2),以XRD、DRS、PL、FTIR、SEM、TEM等手段对所制备的粉体进行了性能表征;并以目光色镝灯为光源,研究了催化剂对光降解甲基橙的活性.XRD结果表明,除了700℃煅烧样品是锐钛矿和金红石晶型共存外,其它N掺杂催化剂主要是锐钛矿晶型.DRS蛄果显示,不同温度煅烧的催化荆在波长低于550nm的可见光区城内都有高的吸光度.先催化结果发现,700℃煅烧制得的N掺杂氧化钛光催化荆表现出最佳的光催化活性,120min内对甲基橙溶液的降解率达到69.7%.     

膨胀石墨负载纳米二氧化钛光催化剂的制备、表征与其光催化性能

采用Degussa P25(P25)改性溶胶-凝胶法制备膨胀石墨(exfoliated graphite,EG)负载纳米二氧化钛(TiO2)光催化材料.用X射线衍射分析、扫描电镜、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积等分析技术对样品结构进行表征.讨论了材料制备过程中热处理温度、负载次数、改性溶胶中P25浓度对其结构与光催化剂活性的影响.结果表明:TiO2以纳米颗粒的形式牢固负载在EG薄片表面.具有疏松多孔蠕虫状结构的EG为TiO2提供高浓度的三维降解环境.当P25浓度为5g/L时,与EG复合的材料经500℃热处理3h后,对甲基橙溶液的降解效能最高.