热处理对金红石型TiO2光催化性能的影响

研究了纳米金红石型TiO2经空气和氨气气氛热处理后其光催化性能的变化。利用UV-VIS分光光度计,X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对热处理前后的样品进行了表征。结果表明：在紫外和可见光照射下,NH3中525℃热处理和空气中600℃热处理所得样品的光催化性能比未经处理的样品分别提高了30％和60％。样品在热处理前后晶体结构和晶粒大小都未发生变化。氨气中热处理的样品含有微量的氮元素。     

La、Y掺杂金红石相TiO_2光催化活性研究

以钛酸丁酯为钛源,La2O3和Y2O3作为掺杂物,掺杂比例为0、0.50%、1.00%、1.50%和2.00%(质量分数)。采用一步合成法制备金红石相TiO2粉体、La/Y掺杂金红石相TiO2粉体。利用XRD、UV-Vis、Zeta电位和粒度等手段表征了光催化剂的晶体结构、光吸收能力等方面的物理化学性质。以甲基红为降解模型,其反应动力学结果表明,1.00%(质量分数)La掺杂金红石相TiO2吸附效果最好,其与实验结论相吻合。     

掺杂氧化铝对金红石相纳米TiO2微结构和光催化活性的影响

为降低金红石相纳米TiO2的光催化活性，利用氧化铝对其进行高温掺杂处理．利用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜和比表面仪对纳米TiO2进行了表征．结果表明，最佳的煅烧温度是800℃，最佳的氧化铝用量是m（Al2O3）：m（TiO2）=1：5．氧化铝的掺杂抑制了纳米TiO2的粒径和晶粒长大．随着m（Al2O3）：m（TiO2）的增大，纳米TiO2的粒径和晶粒尺寸逐渐减少，比表面积和孔容逐渐增大．从电子结合能和晶胞参数的变化可以推测高温煅烧可使Al^3＋掺杂到纳米TiO2的晶格中．氧化铝的饱和掺杂量约为m（Al2O3）：m（TiO2）=1：20，当m（Al2O3）：m（TiO2）≥1：10时，出现了晶态氧化铝的结构．     

纳米金红石相TiO2块体的介电特性研究

在大气和真空条件下,对纳米金红石相TiO2块体进行介电频谱测试.发现样品在大气中的相对介电常数比其在真空中的数值高102～103倍;大气中介电损耗高于其在真空中的数值,大气中频率约在3 kHz时出现损耗最小值,真空中介电损耗则随频率增加而单调减小.分析认为纳米金红石相TiO2介电常数异常是由材料界面中的缺陷和悬键所引起的.在大气中,纳米金红石TiO2的介电损耗以极化损耗(电偶极矩转向极化和离子弛豫极化)为主,而在真空中则以电导损耗为主.     

纳米金红石型二氧化钛的低温制备及表征

采用不同高浓度的硝酸对由TiSO4生成的Ti(OH)4进行处理,发现浓硝酸在低温下可以促使纳米金红石型二氧化钛的生成,用XRD及高分辨率透射电镜(HRTEM)对生成的晶粒晶型及形貌进行了分析,发现纳米晶的稳定性差,晶体界面有较多的缺陷和非晶,并有孪晶出现。     

纳米二氧化钛的光催化性能研究

采用TiOSO4常温水解法制备纳米二氧化钛，以甲基橙溶液做光催化降解实验，考察各种因素对光催化降解效果的影响。结果表明：加入表面活性剂方式制备的纳米TiO2具有更大的比表面积,光催化降解效果明显；甲基橙溶液的初始浓度越低,光催化降解效果越好；锐钛晶型96．5％、金红石晶型3．5％(质量比)的混晶型纳米TiO2具有更高的光催化活性；进行过多次光催化实验的纳米TiO2经再生后仍然可保持较高的光催化活性。     

功能材料二氧化钛光催化反应活性的研究

TiO2是一种高效节能的光催化功能材料,本文分析了TiO2光催化技术研究现状,探讨了光催化反应机制,并详细讨论了影响TiO2光催化反应活性的主要因素:(1)一般而言,锐钛矿型TiO2的光催化活性高于金红石型TiO2;(2)晶粒尺寸小,光生电子和空穴从TiO2体内扩散到表面的时间短,它们在TiO2体内的复合几率减小,光催化活性高;(3)金属离子掺入TiO2晶格中可能引起晶格位置缺陷或改变结晶度,抑制电子与空穴的复合,延长载流子的寿命,从而使光催化性能得以改善;(4)贵金属沉积可提高催化剂表面光生载流子的分离效率,有利于生成更多的·OH;(5)半导体耦合可提高系统的电荷分离效果,扩展对光谱吸收范围.     

铜掺杂纳米二氧化钛光催化性能研究进展

铜离子掺杂能够改变TiO2的光生载流子传输,从而影响光生电子-空穴的复合,因此铜离子掺杂能够提高TiO2的光催化活性。铜掺杂纳米TiO2在制备过程中容易受到制备技术、热处理温度等的影响,而使纳米TiO2的晶体结构和表面性质发生变化,这些变化主要体现在晶相结构变化、量子产率增加等方面。针对近年来铜掺杂TiO2的研究及应用进展,综述了影响其光催化效果的因素,指出晶相结构、制备方法、掺杂浓度、反应体系的pH值是主要因素,并提出了未来需要加强研究的方向。     

纳米金红石相TiO2块体的介电特性研究

在大气和真空条件下,对纳米金红石相TiO2块体进行介电频谱测试。发现样品在大气中的相对介电常数比其在真空中的数值高10^2-10^3倍;大气中介电损耗高于其在真空中的数值,大气中频率约在3kHz时出现损耗最小值,真空中介电损耗则随频率增加而单调减小。分析认为纳米金红石相TiO2介电常数异常是由材料界面中的缺陷和悬键所引起的。大大气中,纳米金红石TiO2的介电损耗以极化损耗（电偶极矩转向极化和离子弛豫极化）为主,而在真空中则以电导损耗为主。     

微乳液法制备纳米二氧化钛及其光催化活性

以TiCl4为原料，在CTAB／正丁醇／环己烷／水组成的微乳液体系中合成了纳米TiO2。采用TG-DTA、XRD和TEM等分析手段对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征．通过粉体对罗丹明B的降解情况对其光催化活性进行了测试。结果表明材料具有良好的光催化氧化性能。     

TiO_2/电气石复合材料的制备及其光催化性能

以电气石为复合载体,钛酸丁酯为原料,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了TiO_2/电气石复合材料。用XRD、FT-IR、UV-Vis DRS、SEM等测试手段对复合材料的微观结构、光吸收性能及元素组成等进行了表征。以TNT作为目标污染物,考察了复合材料的光催化性能。结果表明,TiO_2复合电气石后,晶粒细化,材料吸收光谱产生红移,光催化活性显著提高,且具有良好的稳定性。     

二氧化钛纳米晶的制备及光催化活性研究

本文用溶胶—凝胶法制备了不同晶相的TiO2纳米晶，将其负载于镍网上，以苯酚的降解为模型反应，研究对比了不同晶相TiO2纳米晶的光催化活性。结果表明，纯锐钛矿相的TiO2纳米晶的降解能力要强于锐钛矿与金红石混合相的TiO2纳米晶。     

Cu掺杂金红石型TiO2的制备及其光催化性能

用溶胶-凝胶法在650℃条件下,制备了Cu掺杂金红石型TiO₂光催化剂,使用XRD、SEM、TEM、XPS、BET、PL和DRS等手段对其晶体结构、表面形貌、元素组成与价态、比表面积和光学性质进行了表征。结果表明,纯TiO₂是少量锐钛矿与大量金红石组成的混晶,Cu掺杂有利于锐钛矿向金红石的转变,Cu掺杂TiO₂全部为金红石。Cu元素以+1价和+2价共存的形式存在于样品中。以罗丹明B为目标污染物、以氙灯为紫外可见光光源考察这种光催化剂的活性时发现,Cu掺杂降低了光催化活性,Cu掺杂能抑制光生电子与空穴的复合但是使光催化剂在紫外部分的吸收降低,即降低了材料的光催化活性。     

超细TiO2水解法研究(Ⅶ)棗促进TiO2金红石化之新方法

报道了两种促进超细TiO2粒子金红石化的新方法－微波加热水解法和添加剂法。用X射线衍射仪和TEM对样品进行了分析，在不引入任何金属离子、不烧结的前提下显著地提高了产品金红石的含量。     

硫掺杂纳米 TiO2的掺杂机理及可见光催化活性的研究

用酸催化溶胶-凝胶技脲与钛酸丁酯摩尔比S／Ti为3．5时，经500℃热处理后的催化剂的光催化活性最佳．通过XRD、DRS和XPS等研究表明硫掺术合成了硫掺杂纳米TiO2光催化剂粉末．光催化降解亚甲基蓝实验结果表明，当硫杂导致二氧化钛晶粒尺寸细化，并有效地抑制了相变温度．在热处理过程中硫由S^2-被氧化为S^4＋并进入到二氧化钛的晶格中取代了部分Ti^4＋位，导致了晶格的畸变，带隙变窄，从而导致对光的吸收发生了向可见光区移动．     

不同形貌纳米TiO2对甲基橙的光催化活性

分别以钛酸正丁酯和四氯化钛为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备不同形貌的纳米TiO2.利用十二烷基苯磺酸钠(DBS)、十二烷基磺酸钠(SDS)、羟丙基甲基纤维素(HPMCS) 控制纳米TiO2形貌,考察了纳米TiO2对甲基橙的光催化活性.XRD分析表明焙烧温度500℃时所得纳米TiO2为锐钛型晶相.UV-vis分析表明加表面活性剂时所制备纳米TiO2吸收发生红移,带隙能下降.不同形貌纳米TiO2具有不同的光催化活性,加SDS时所得立方形纳米TiO2的光催化活性高于其它样品.焙烧温度600℃时纳米TiO2对甲基橙的光催化活性最强.     

Cu/TiO2 纳米线的制备及其光催化性能

以P25粉体为原料,采用水热法合成了TiO2 纳米线,通过NaBH4还原CuCl2溶液,在TiO2纳米线的表面负载了Cu纳米颗粒.利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征.结果表明,Cu纳米粒子均匀分散在纳米线表面,并且该Cu/TiO2纳米线在可见光区域表现出较强的吸收性能.光催化降解酸性红3R染料溶液测试表明,在TiO2纳米线表面负载Cu纳米颗粒对提高其催化性能具有积极作用.     

(Ag,Nd)/TiO2纳米材料光催化活性及其表面能带结构分析

以硝酸钕、硝酸银作为掺杂的前驱物,纳米TiO2为载体,采用表面浸渍法制备了Ag、Nd复合掺杂纳米TiO2和钕掺杂纳米TiO2.用ESR、UV-vis、STM/STS对(Ag, Nd)/TiO2纳米材料进行了表征.结果表明:复合掺杂纳米TiO2经355nm波长光激发后产生了高强度的能引起物质发生氧化反应的活性物种·OH;在200～250nm波段内出现两强吸收峰值,且紫外区内吸光度远低于纳米TiO2;相较于纳米TiO2,其表面Eg大大拓宽,从而使得其在紫外光区具有良好的光催化活性.     

TiO2薄膜的结构和光催化活性研究

薄膜型的TiO2光催化剂克服了悬浮型的许多缺点,具有广阔的应用前景.阐述TiO2的结构及其影响因素;评述了晶型、晶粒尺寸、结晶度和晶格缺陷、表面积和表面预处理、表面羟基、温度、薄膜厚度、基体、光源及光强等因素对TiO2薄膜光催化活性的影响;探讨了提高TiO2薄膜光催化活性的措施,包括掺杂、贵金属沉积、半导体复合、表面光敏化等.指出需进一步研究的问题:加强影响因素的综合研究,探索最佳的工艺条件和反应条件;进一步提高TiO2薄膜的光催化效率;将光源种类从紫外光扩展到可见光;将TiO2薄膜的光催化性能同其它性能结合起来研究.