热处理对铁掺杂TiO2锐钛矿-金红石相变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2和不同浓度Fe掺杂TiO_2纳米粉末,并对各样品进行了350℃、500℃、650℃的热处理。通过SEM、XRD、EDS、XPS等测试方法对其表面形貌、晶体结构及成分组成进行了表征,研究了热处理温度对Fe掺杂TiO_2相变的影响。实验结果表明:纯TiO_2与Fe-TiO_2在350℃、500℃时均为单一的锐钛矿,650℃时大部分转变为金红石;热处理温度升高有利于锐钛矿向金红石的转变;Fe掺杂后以+3价的形式存在,Fe离子掺杂能够明显减小TiO_2的晶粒尺寸,高浓度的Fe掺杂对锐钛矿-金红石相变有微弱的促进作用。     

溶胶-凝胶法对锐钛矿纳米二氧化钛光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了一系列不同工艺参数的纳米TiO_2粉体,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析仪对其进行了晶体结构、表面形貌、元素组成的表征;利用罗丹明B作为目标污染物,考察其光催化性能。结果表明:420℃与480℃热处理后TiO_2均形成锐钛矿,粉体纯度高,颗粒出现团聚;420℃热处理样品的光催化性能高于480℃;当钛酸丁酯、无水乙醇、冰乙酸、去离子水的体积比为6∶12∶3∶1时,3号样品表现出最高的光催化效率,对罗丹明B的降解率达到94.64%,反应速率常数k为0.016 84 min~(-1)。     

锐钛矿型银掺杂二氧化钛紫外光及模拟太阳光光催化性能

以钛酸丁酯、硝酸银为原料,采用溶胶-凝胶法制备不同浓度Ag掺杂TiO2光催化剂。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射(DRS)及荧光光谱(PL)等测试方法对样品晶体结构、表面形貌、化学成分和光学性质进行表征。以罗丹明B溶液(RhB)为目标降解物,分别采用汞灯与氙灯为光源,研究xAg-TiO2(x=1%,2%,4%,6%,原子分数)光催化剂在紫外光和模拟太阳光照射下的光催化活性。结果表明:Ag的加入降低了光生电子空穴的复合率,增加了对模拟太阳光的吸收,紫外光以及模拟太阳光的光催化活性均得到提升。1%Ag-TiO2表现出最好的光催化活性,在紫外光及模拟太阳光下对RhB的降解率分别为91%与89%,是纯TiO2的1.18倍和1.24倍,反应速率常数k分别为0.01257 min^-1和0.01150 min^-1,是纯TiO2的1.49倍和1.74倍。