纳米TiO2及掺杂TiO2的制备进展

纳米TiO2在净化污水,降解有机物以及制备太阳能电池等领域具有广阔的应用前景,已成为国内外开发热点之一。本文简介了纳米TiO2和掺杂纳米TiO2的制备方法及其研究进展。提出了目前存在的一些问题及解决途径。     

Ce掺杂TiO2薄膜结构与光电流研究

采用溶胶凝胶-浸渍提拉法在ITO玻璃上制备了纯TiO2、Ce掺杂TiO2薄膜以及纯TiO2、Ce掺杂TiO2粉体.利用XRD、SEM、EDS、XPS等对样品进行晶体结构、表面形貌、化学成分等表征,利用电化学工作站测试了薄膜电极光电流.结果表明:纯TiO2与Ce掺杂TiO2结构均为锐钛矿结构,薄膜掺杂后晶粒粒径减小,掺杂的Ce元素以Ce3+、Ce4共存形式存在,有效地促进了电子-空穴分离,提高了TiO2薄膜电极光电流.     

稀土元素掺杂TiO2光催化剂的制备与性能研究动态

稀土元素掺杂对TiO2进行改性以拓宽其可见光响应范围,使其具有更高光催化活性,是得以实现提高光催化剂活性的重要途径之一.本文综述了稀土元素掺杂TiO2光催化剂的制备方法及利用稀土元素掺杂来提高光催化效率的研究成果,分析了稀土元素种类、掺杂比例等因素对光催化活性的影响.     

纳米TiO2光催化剂共掺杂的研究进展

从金属、稀土、非金属之间的共掺杂,介绍了近几年TiO2光催化剂与双金属、双稀土、双非金属、金属与稀土、金属与非金属、稀土与非金属共掺杂的研究进展。对TiO2进行双元素的共掺杂,当掺入的两种元素选择适当,且掺入的浓度和配比合适时,两种元素分别起不同的作用,进一步提高了TiO2的光催化性能。对该领域今后的研究方向提出了建议。     

Pb2+掺杂TiO2的光催化性能研究

以钛酸丁酯和硝酸铅为原料,用溶胶-凝胶法制备了Pb2+掺杂纳米TiO2粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度样品在催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,分析了Pb2+掺杂TiO2样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化活性的影响.结果表明:Pb2+掺杂能够使锐钛矿向金红石的转变温度向高温方向移动,并且细化了晶粒,实验最佳掺杂浓度为100∶2.0,最佳热处理温度为700℃;Pb2+掺杂的TiO2的锐钛矿相是影响光催化活性的决定性因素.     

Ce4+掺杂混晶纳米TiO2粉体的制备及其性能表征

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Ce^4＋并具有混晶结构的TiO2纳米粉体材料。研究了掺杂离子对TiO2晶型和催化活性的影响,用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见分光光度计等对其进行测试表征。测试结果表明：Ce^4＋的掺杂促进了TiO2的相变,并且抑制了晶粒生长,使纳米TiO2的光谱响应范围拓展到可见光区;光催化降解亚甲基兰实验表明,Ce^4＋掺杂量为0.2%、煅烧温度为850℃制备的纳米TiO2锐钛矿含量为63%,此时的光催化活性最佳,1h内对亚甲基兰的降解率达98.5%。     

共掺杂纳米TiO2光催化剂研究进展

在研究纳米TiO2光催化降解有机物机理的基础上,对纳米TiO2催化性能的影响因素、改性方法及掺杂原理等进行了系统的分析。研究分析表明：共掺杂是提高纳米TiO2光催化性能的有效手段。从而为进一步深入研究纳米TiO2光催化剂的制备及其在可见光条件下对难降解有机物的催化降解性能奠定基础。     

TiO2光催化剂掺杂改性研究进展

TiO2因其特有的物理化学性质,在环境污染治理方面有着广泛的应用前景.本文简要概述了TiO2的光催化反应机理,重点讨论了TiO2光催化掺杂改性技术,主要包括金属离子掺杂、贵金属沉积、半导体复合等方法.针对这三种方法分析了改性机理,列举了国内外研究现状,提出了TiO2掺杂改性的重要性.同时,对TiO2光催化技术目前存在的问题和未来研究方向做了简要的总结和预测.     

Fe3+和Ce3+掺杂对TiO2光催化剂性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃纤维上涂层TiO₂光催化剂,并掺杂Fe³⁺和Ce³⁺修饰TiO₂光催化剂,进行了间歇式光催化降解气相苯实验,结果表明掺杂Fe³⁺和Ce³⁺均可以提高TiO₂光催化剂的活性,其中0.2% Fe³⁺/TiO₂光催化剂活性最好.借助XRD、SEM和XPS等表征手段来分析修饰前后的催化剂表面的物理化学性质变化,研究表面性质的变化对于光催化性能的影响.表征结果显示载体玻璃纤维表面均匀分布了粒径为40～60 nm的锐钛型TiO₂微粒,0.2%Fe³⁺和Ce³⁺掺杂后催化剂表面Ti³⁺浓度增大,表面羟基浓度减小.催化剂表面的Ti³⁺会与被吸附氧气反应形成Ti⁴⁺并同时产生活性组分O^-₂,氧化剂O^-₂在光催化降解苯反应过程中起着重要作用.     

纳米Sc^3＋／TiO2光催化性能研究

稀土钪改性TiO_2光催化性能研究较少,基于此,采用溶胶-凝胶法制备了不同搀杂量的光催化剂,通过XRD和亚甲基蓝的脱色实验,探讨了空气流速、催化剂用量和搀杂量对亚甲基蓝的脱色效果。结果表明:搀杂Sc~(3 )质量分数为0.75%,空气流速达到1.1L/min,催化剂用量为1.2g/L时,催化性能达到最佳。     

TiO2基纳米复合抗菌剂研究

以Ti(SO4)2和AgNO3为主要原料,用沉淀法制备了以TiO2为基质的纳米复合抗菌剂。用振荡烧瓶试验法检测了抗菌剂的抗菌性能,结果表明该抗菌剂质量浓度100mg/L、振荡接触60min,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑杀率均可达99%以上。还初步探讨了纳米抗菌剂光催化氧化和接触反应的抗菌机理。     

Al/TiO2超细复合粒子制备研究

利用均匀沉淀法,以钛酸丁酯为前驱体水解制备TiO2,在液相中包覆于片状金属铝粉表面,复盖金属表面光泽,形成包覆完全致密的Al/TiO2超细复合粒子。研究复合粒子制备的多种影响因素及以最佳制备条件,并进行扫描电镜(SEM)及电子能谱(INCA)表证。     

Al2O3／TiO2纳米复相陶瓷的增韧机理研究

纳米结构与纳米添加剂对陶瓷体的增韧是多种增韧方式共同存在的。对于1350℃烧结的ATZ陶瓷,其增韧机理为相变增韧和纳米颗粒增韧;对于1450℃的ATZ陶瓷烧结体,增韧机理主要为纳米颗粒增韧和微裂纹增韧。而且ATZ陶瓷体在1450℃烧结时的增韧效果优于1350℃烧结时的增韧效果。     

掺杂Ag对TiO2粉末晶型结构的影响

采用溶胶-凝胶方法制备掺杂Ag的TiO2粉末,掺杂Ag的物质的量浓度为:1%、2%、5%,利用DSC-TGA、XRD对掺杂Ag的TiO2粉末的晶型结构进行了表征,结果表明:掺杂Ag降低了TiO2从锐钛矿相向金红石相转变的温度,促进了TiO2晶型结构的转变。     

金红石型纳米二氧化钛改性聚酯/异氰脲酸三缩水甘油酯粉末涂料研究

利用金红石型纳米TiO2优异的紫外线屏蔽性能,制备了金红石型纳米TiO2改性抗老化聚酯/TGIC粉末涂料,相比未改性配方和有机紫外吸收剂改性配方,涂膜柔韧性和抗冲击性能等物理机械性能得到显著提高,通过192h人工紫外加速老化后对比发现,纳米TiO2改性粉末涂料的抗紫外光老化性能得到大幅提高,光泽度保持率在50%以上,比未改性配方提高4倍。     

金红石型纳米二氧化钛表面包覆的若干研究

对金红石型纳米TiO2进行表面处理是钛白粉工业化生产中必不可少的关键步骤,处理的方法和包覆的程度直接影响到产品的应用范围。介绍了金红石型纳米TiO2表面包覆的机理、包覆的方式以及对包覆效果进行表征的一些常用方法。     

云母钛珠光颜料的研究

综述了云母钛珠光颜料的发展概况，介绍了它的三种类型：银白色型、虹彩型、着色型，着重论述了它的生产工艺和制备方法(气相包覆法和液相沉积法)，并比较了各类方法的优缺点，分析了它的晶型类别(板钛型、锐钛型、金红石型)、包膜的复合机理和虹彩效应形成的原因，并指出国内产品的发展方向。     

新型光催化剂TiO_2/SiO_2的制备和催化性能研究

本文以SiO2 为载体 ,利用TiCl4水解的方法制备了负载型TiO2 /SiO2 光催化剂 ,并对其形貌、结构和晶型进行了表征。探讨了催化剂制备条件的变化对降解DDVP(氯代乙烯磷酸酯 )性能的影响 ,最后确定了TiO2 /SiO2 催化剂的最佳制备条件     

TiO2薄膜光催化还原Hg^2＋的研究

采用溶胶法制备出TiO2、SO4^2-/TiO2、CdS/TiO2薄膜光催化剂,研究了TiO2薄膜光催化还原Hg2＋的最佳实验条件以及SO4^2-/TiO2、CdS/TiO2薄膜与TiO2薄膜、TiO2粉体与薄膜之间的光催化活性差异.结果表明：当pH=5.34时,经30 min紫外光照射,Hg^2＋的还原率达到最大;Hg^2＋初始浓度越高,光致还原量越低;光源波长越短,Hg^2＋的还原率越高;当甲醇添加量达到15%（体积比）时,反应30 min后,Hg^2＋的还原率即达100%;CdD改性薄膜的光催化活性高于未改性薄膜;CdS/TiO2薄膜的光催化活性略高于粉体.