TiO2光催化降解亚硝酸钠的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化剂,以紫外光照射下的光催化降解亚硝酸钠为模型反应,以盐酸萘乙二胺显色法测定样品的吸光度,进而得出亚硝酸钠的转化率,并采用BET、XRD和IR对催化剂进行了表征。结果表明,500℃焙烧的TiO2催化剂比表面积为42.5 m2/g,平均孔径为5.8 nm,热稳定性好。400℃焙烧2 h的TiO2尚存在一定量的无定形相TiO2,500℃焙烧的TiO2完全转变为锐钛矿型TiO2,700℃时完全转化为金红石相。本实验最佳的反应条件为:TiO2(500℃,2 h)催化剂0.2 g,100 mL 0.125μg/mL亚硝酸钠溶液中,紫外光降解150 min,亚硝酸钠的降解率为100%;添加适量浓度的H2O2溶液,可促进亚硝酸钠溶液的转化。     

硫/铜共掺杂纳米TiO_2的制备、表征及其光催化性能

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备了硫/铜共掺杂的锐钛矿型TiO2粉体(S/Cu-TiO2),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和N2吸附等手段对其进行了表征;以中性红为模型物考察了其光催化活性。结果表明:在450℃下焙烧2 h得到摩尔分数0.2%S/Cu-TiO2为单一锐钛矿相纳米颗粒,平均粒径为40—70 nm,而于550℃和650℃下焙烧得到的样品中含有部分金红石相,因此,掺杂离子可有效抑制TiO2晶粒的生长,温度高于450℃不利于制备锐钛矿相TiO2;在最优的实验条件下,即在紫外光下达吸附平衡的200 mL质量浓度为20 mg/L的中性红溶液加入0.15 g 0.2%S/Cu-TiO2,紫外光催化降解120 min,此时中性红的降解率达近100%;该催化剂降解中性红的动力学结果显示该过程可由Langmuir-Hinshelwood(L-H)拟一级动力学模型来描述。     

人造沸石负载型TiO2光催化剂的制备与光降解甲基橙的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了人造沸石负载型TiO2光催化剂,用XRD分析了其物相结构,以紫外灯为实验光源、甲基橙溶液为目标降解物对其进行了光降解性能的研究,考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等不同条件下催化剂的光催化活性.结果表明,焙烧温度为240℃、TiO2负载量为33.3%、催化剂用量为2～3 g·L-1、紫外光连续照射5 h时,甲基橙溶液的脱色率可达到83.8%.     

TiO2-Fe2O3复合材料降解甲基橙溶液的研究

本文采用膜渗析除氯法和有机溶剂乙酸异戊酯作为共沸干燥溶剂进行共沸干燥,然后煅烧制备出TiO2-Fe2O3复合材料粉末,以甲基橙为模拟污染物进行了粉体光催化降解实验,研究了焙烧温度、催化剂使用量、溶液pH等因素对光催化降解去除率的影响。确定出甲基橙溶液降解的最佳工艺条件为：紫外光照射下,当甲基橙的初始浓度为30mg/L时,催化剂焙烧温度550℃,投加量为2.0g,光照时间10h,溶液pH为3,在恒温25℃条件下甲基橙的降解率可达80.01%;催化剂循环使用4次后,降解率仍达70%以上。     

SO_4~(2-)/TiO_2光催化降解邻硝基苯酚(英文)

采用硫酸溶液浸渍处理TiO2制得SO42-/TiO2光催化剂。考察了光催化剂对邻硝基苯酚溶液的光催化行为。发现SO42-/TiO2的光催化活性高于TiO2,浸渍液中H2SO4的浓度和催化剂的焙烧温度对SO42-/TiO2的催化活性有一定的影响,H2SO4溶液的最佳浓度为0.5 mol.L-1,最佳焙烧温度为500℃。催化降解过程符合一级反应动力学规律。     

固载型TiO_2光催化处理氨氮污水的研究

采用玻璃珠为载体,以硅酸钠为粘合剂,将TiO2光催化剂进行固载,进行光催化氧化模拟氨氮污水实验,研究了催化剂固载条件和降解反应条件对催化剂活性的影响。结果表明,较优的TiO2固载条件为:TiO2与Na2SiO3质量配比为1.6,焙烧温度400℃,焙烧时间3h;较优的反应条件为:催化剂投加量2.5g/L,曝气量0.24m3/h,pH值在8左右,氨氮去除率可达53.9%。     

日光灯光响应混晶纳米TiO2的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了Ce、Fe和Co共掺杂的混晶纳米TiO2粉末并进行了XRD表征。以普通日光灯为光源,考察了掺杂量、焙烧温度及焙烧时间、催化剂加入量对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明:掺杂样品中金红石相的含量大幅提高,光催化活性也优于纯TiO2。其中,组成为Ce0.0625Fe0.025Co0.002/TiO2的样品在500℃焙烧2h效果最佳。该催化剂加入量为0.4 g/L时,亚甲基蓝2h的降解率可达95.6%。     

La／B共掺杂Ti02光催化降解苋菜红的研究

采用溶胶-凝胶法制备La/B共掺杂Ti O2催化剂和纯TiO2催化剂。以苋菜红溶液为降解目标物,研究了La/B共掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应。重点考察了La/B共掺TiO2催化剂的掺杂比、催化剂的煅烧温度、光照时间、催化剂的添加量、溶液初始浓度、溶液p H值对降解率的影响。实验结果表明：单纯只靠紫外光光照或催化剂并不能快速、有效地降解苋菜红溶液。在La和B掺杂比为1：2、催化剂的煅烧温度为600℃、催化剂用量为3.0g/L、溶液p H值为5.5、溶液初始浓度为10mg/L的苋菜红溶液200m L,紫外光光照60min的条件下,La/B共掺杂的TiO2催化剂和纯TiO2催化剂光催化脱色率分别可达99.60%、86.45%,TOC的去除率为60.06%。     

铈掺杂纳米二氧化钛可见光光催化降解苯酚性能

采用Ce（NO3）3掺杂改性后的纳米TiO2粉末作为光催化剂（Ce-TiO2）,研究了Ce-TiO2在可见光条件下光催化降解苯酚的过程,考察了Ce掺杂量、焙烧温度、焙烧时间、pH值以及催化剂用量等因素对苯酚溶液光催化降解过程的影响。结果表明：可见光照射下,当Ce掺杂量为1.00%、焙烧温度为700℃、焙烧时间为3 h、反应溶液pH值为5、催化剂投加量为1.0 g/L时,苯酚的去除率达到最佳,为35.8%。     

碳掺杂TiO2光催化降解苯酚的研究

用蔗糖溶液浸渍法制备碳掺杂改性二氧化钛(C/TiO2)光催化剂,考察催化剂在苯酚氧化降解反应中的活性,研究了焙烧温度、碳负载量等因素对活性的影响,以XRD、BET、UV/Vis漫反射光谱等方法对催化剂进行表征。结果表明,焙烧温度、炭的含量和粒径大小影响C/TiO2催化剂对苯酚的降解活性。其中当负载量为5%(mC/mTiO2),焙烧温度为500℃时,催化剂活性最高,150 min后苯酚的降解率达90%,高于商品化的催化剂P25。     

镱掺杂TiO_2光催化剂的制备工艺研究

采用溶胶凝胶法制备了镱掺杂TiO2纳米光催化剂,并通过XRD、IR和BET对样品进行表征。在紫外光照射下,以罗丹明B为光催化目标降解物,考察了催化剂的光催化性能。结果表明:Yb/TiO2比纯TiO2具有更好的光催化活性。制备Yb/TiO2光催化剂的最佳条件是:n(Yb)/n(Ti)为1.0%,HAc为3mL,溶液pH值为1.4,PEG为0.5g,湿凝胶陈化时间为2d,干燥时间为12h,干凝胶煅烧温度为600℃,煅烧时间为3h,此条件下制备出的Yb/TiO2能使罗丹明B的降解率达到88.9%。结构表征说明掺镱二氧化钛粉体降低了TiO2的颗粒粒径,增加了比表面积,提高了光催化活性。     

可见光响应的Fe^3＋修饰纳米TiO2光催化降解氮氧化物研究

为了在光催化转化氮氧化物的反应中利用可见光,以Fe（NO3）·9H2O作为Fe^3＋源,采用浸渍的方法,制备了Fe^3＋修饰的纳米TiO2。经XRD分析表明,搀杂和煅烧过程没有改变TiO2的晶型。由XRD和XPS图谱可知,Fe^3＋在TiO2表面形成Ti—O—Fe键。催化剂的UV-Vis漫反射光谱显示,Fe^3＋修饰TiO2催化剂的吸收光谱发生了一定程度的红移,在可见光区有一定的吸收。Fe^3＋修饰TiO2催化在蓝光照射下对NOx有一定的转化而且在模拟自然光下NOx的转化效率也有所提高。合适的Fe^3＋修饰量对修饰过程非常重要,Fe^3＋/Ti^4＋摩尔比为0.2%并在600℃下煅烧1.0 h的催化剂在可见光下转化NOx的活性最高。     

介孔TiO2的制备及染料敏化光催化制氢性能研究

文章利用CTAB为模板剂,以水热法制备介孔TiO2。并用虎红（Rose bengal）进行染料敏化制备了具有可见光活性的光催化剂,分别运甩UV-Vis、XRD、FT-IR和BET等手段对催化剂进行了表征,通过光解水制氢为反应模型考察了所制备催化剂的光催化活性。结果表明：用该方法合成的介孔TiO2具有较高的比表面和催化活性,活性顺序为：介孔TiO2〉P25〉溶胶凝胶捌备的TiO2（500℃煅烧）。     

液体中铈掺杂TiO2光催化剂的制备及微波强化光催化活性

室温下,在离子液体［Bmim］PF₆中,采用溶胶-凝胶法及微波辐射干法制备了铈掺杂纳米TiO₂光催化剂TiO₂-Ce,并测试了TiO₂-Ce对甲基橙溶液的微波、紫外和微波-紫外条件下的降解率。着重考察了离子液体用量、微波干燥功率、微波干燥时间、焙烧温度、焙烧时间和铈掺杂量等因素对TiO2-Ce催化活性的影响。结果表明,离子液体用量5.6 mL,掺杂硝酸铈与钛酸丁酯物质的量比n(Ce)∶n(Ti)=0.075,功率210 W的微波条件下干燥20 min,高温箱式电阻炉550 ℃焙烧2.0 h,制得的TiO₂-Ce催化剂具有较高的光催化活性。在微波、紫外和微波-紫外降解条件下,TiO₂-Ce对甲基橙降解率分别为4.78%、93.82%和99.12%。表明在紫外光照条件下,微波辅射具有强化TiO₂-Ce催化剂降解甲基橙的作用。同时用XRD、IR、BET和SEM对TiO₂-Ce催化剂结构进行表征,结构分析表明,TiO₂中掺入铈后制得的催化剂具有粒径均匀以及半孔宽(2.485 2 nm)、孔容(0.314 5 mL·g^-1)、平均孔径(6.627 nm)和比表面积（94.934 m²·g^-1）均较大等特点,这也是TiO₂-Ce催化剂拥有较高的光催化活性的主要原因。     

微波助离子液体中TiO_2/PEMA复合材料的制备及性能

在离子液体([Bmim]BF_4)中采用微波辐射加热法合成了TiO_2/PEMA复合材料,用XRD、SEM和IR对其进行表征。通过测试复合材料在乙酸乙酯中的吸光度及对甲基橙溶液的降解率,考察离子液体用量、微波功率、反应温度和反应时间等因素对复合材料分散性和光催化活性的影响。结果表明,制备TiO_2/PEMA复合材料的最佳条件:离子液体2.0 mL,钛酸丁酯3.4 mL,甲基丙烯酸乙酯1.0 mL,微波功率600 W,反应温度70℃,反应时间45 min。制备的复合材料亲油性大大提高,在乙酸乙酯中有较好的分散性,该复合材料不需要高温焙烧就具有较高的光催化活性,紫外光照射1.5 h,甲基橙降解率为99.4%。     

离子液体中微波辅助制备氮掺杂纳米TiO_2及光催化活性

在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)离子液体中,用溶胶-凝胶法以及微波干燥的方法制备了N掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为模拟污染物,高压汞灯为光源,考察了离子液体加入量、N掺杂量和微波干燥等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,N掺杂TiO2催化剂的活性高于未掺杂TiO2催化剂,在离子液体加入量为5.6 mL,掺杂量n(氯化铵)∶n(钛酸丁酯)=4∶1,在家用微波炉210 W功率干燥20 min,马弗炉625℃焙烧处理1.5 h,所制得的氮掺杂纳米TiO2光催化剂,具有较高的光催化活性。     

纳米TiO2/SO42-的合成及光催化降解性能研究

研究了以工业级钛酸异丙酯为前驱体,正丙醇为溶剂,浓硫酸作催化剂和抑制剂,乙酰丙酮为稳定剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/SO42-。利用XRD、SEM、FT-IR、UV-vis、N2吸附-脱附测定BET表面积对所制备的材料进行了表征。结果表明:纳米TiO2/SO42-催化剂在可见光区的吸收较强,所制备的催化剂与未经改性的TiO2相比,吸收边从350 nm红移到430 nm左右,其红移效果显著。在紫外灯照射下进行了光催化降解亚甲基蓝溶液的催化剂性能研究,探讨了pH值、反应温度、亚甲基蓝初始质量浓度以及催化剂用量对降解率的影响。结果表明:光催化降解亚甲基蓝在中性条件下的降解率较高,碱性环境下达到最佳;最佳反应温度为35~55℃;初始浓度越大降解率越小;处理30 mL亚甲基蓝溶液所需催化剂为30 mg。     

钒酸铋的制备及可见光降解罗丹明B的研究

以偏钒酸铵和碳酸铋为原料,用NaOH调节体系pH,水热法合成钒酸铋（BiVO₄）光催化剂。利用XRD和UV-Vis漫反射对样品的晶型结构和光吸收特性进行表征分析。以罗丹明B为目标降解物,卤素灯（λ＞400 nm）为光源,探讨水热温度、水热时间对合成BiVO₄催化剂的可见光催化活性影响。结果表明,在水热温度为200 ℃、水热时间为8 h的条件下合成的钒酸铋光解效率最高。实验还研究了罗丹明B水溶液pH、催化剂投加量对光催化罗丹明B降解率的影响。结果表明,在罗丹明B水溶液pH为3、初始质量浓度为10 mg/L、每60 mL溶液催化剂投加量为0.4 g时能达到较好的光催化效果,反应2 h后降解率可达97%。     

二氧化钛纳米管阵列制备和光催化降解甲基橙

采用电化学阳极氧化的方法,以氟化铵水溶液为电解液,在纯钛表面制备了TiO2纳米管阵列。以甲基橙为模拟污染物,考察了TiO2纳米管阵列光催化降解效果。结果表明,TiO2纳米管阵列催化降解效果要好于TiO2薄膜电极,60、120和180 min时,降解率分别为56%、88%和100%;而TiO2薄膜电极的降解率分别为43%、76%和91%。在此基础上,考察了阳极氧化电压、氧化时间和焙烧温度对阳极氧化过程的影响规律。结果表明,阳极氧化电压在10～25 V,氧化时间在1～2 h,焙烧温度在500℃时所制备的TiO2纳米管阵列光催化降解性能最好。