纳米TiO2稀土元素掺杂改性与光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米材料,以钛酸丁酯为前驱体,冰醋酸为螯合剂,通过水解缩聚作用制备纳米TiO2,掺杂稀土元素Ce对纳米TiO2进行改性,运用热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和光吸收等手段,研究了不同掺杂量对TiO2相变和光催化活性的影响,确定了最佳的掺杂量和热处理温度。     

Zn掺杂改性TiO2的制备及其光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了Zn掺杂改性TiO_2催化剂。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对制备的光催化剂进行表征,考察了该催化剂对亚甲基蓝废水的光催化降解性能。结果表明,Zn成功掺入TiO_2中,Zn掺杂改性TiO_2和纯TiO_2均属于锐钛矿TiO_2晶型。在催化剂投入量为1.5g/L、亚甲基蓝质量浓度为10mg/L、降解时间为0～2h条件下,Zn掺杂改性TiO_2催化剂对亚甲基蓝溶液的降解率超过60%,明显高于纯TiO_2的降解率。     

Ce掺杂TiO2/SiO2的制备及其光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和掺杂不同含量Ce的TiO2/SiO2复合纳米粒子.并用FT-IR,UV-Vis对样品结构进行了表征,并以罗丹明B(RB)的光催化降解为探针反应,评价了其光催化性能.结果表明,TiO2/SiO2催化剂中形成了新的Ti-O-Si键,Ce的掺杂使TiC2/SiO2光谱响应范围向可见光区拓展.与未掺杂的TiO2/SiO2相比较,掺杂的TiO2/SiO2具有更高的催化性能.Ce掺杂的最佳值为x(Ce)∶x(Ti)=0.0090,光催化剂最佳投放量为30mg.     

氮掺杂TiO_2的制备及其光催化性能研究

应用溶胶-凝胶法,以尿素和钛酸丁酯为原料制备前躯体,前躯体在500℃、焙烧3 h条件下制备不同浓度掺杂氮的TiO2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、紫外可见光谱(UV-Vis)等分析手段对样品的物相、形貌、成分和吸光性能进行表征,并且以亚甲基蓝溶液为模拟污染物在阳光下进行光催化实验。结果表明:样品主要为锐钛矿相二氧化钛及少量的金红石型二氧化钛,颗粒粒径小于300 nm,有一定程度的团聚,样品中含有质量分数分别为0、2.99%、6.23%、11.38%的氮元素,氮掺杂样品的光谱吸收边缘红移至400~470 nm。光催化实验表明:氮掺杂可以大大改善TiO2在可见光波段的光催化性能。     

掺Ag复合改性的纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺Ag复合改性的纳米TiO2复合材料,以提高纳米TiO2在日光下的催化活性。采用差热-热重分析法、X射线衍射、透射电子显微镜、分光光度计等测试技术分析和研究了Ag-TiO2复合材料的微观结构、组织和性能,并探讨了影响Ag-TiO2复合材料光催化性能的各种因素。研究结果表明,利用溶胶-凝胶法可以获得纳米级二氧化钛,单晶尺寸10～30nm。Ag的掺杂会降低锐钛矿相向金红石相的转变温度,掺杂最佳值为Ag/Ti(摩尔比)=0.03;在550℃下热处理1h的Ag-TiO2的光催化性能最高,日光下光照3h对甲基橙的分解率可达97%。     

掺W纳米TiO2材料改性与光催化性能研究

溶胶-凝胶被广泛用来制备纳米氧化物材料。以钛酸丁酯为先驱体,冰醋酸为螯合剂,通过水解缩聚作用制备了纳米TiO2,掺杂钨元素对纳米TiO2进行改性,运用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)及光吸收等手段,研究了不同掺杂量对TiO2相变和光催化活性的影响,确定了最佳的掺杂量和热处理温度。     

Ag掺杂纳米二氧化钛的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ag掺杂纳米二氧化钛。采用SEM、XPS、XRD、UV-Vis对样品进行表征。结果表明,未掺杂的样品的粒径在80～100nm,Ag掺杂的样品的粒径在40～50nm;Ag元素成功进入晶格,含量为0.67%(原子分数);400℃热处理时,掺杂与未掺杂样品晶型基本相同,600℃热处理时,掺杂能够抑制样品晶型的转变;掺杂使二氧化钛的吸收带边发生了一定的红移。在此条件下Ag的最佳掺杂量为0.5%,最佳热处理温度为600℃。在最佳条件下,以甲基橙为模拟污染物,经过120min的光催化实验,降解率达到97.9%。     

Cu、N共掺杂纳米TiO_2制备及光催化活性研究

通过溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2、掺杂Cu、掺杂N以及Cu和N共掺杂的纳米TiO_2,并利用XRD、XPS和UV-Vis漫反射光谱等技术进行分析,以二甲酚橙为目标降解物对光催化活性等进行了研究。结果表明,纯TiO_2、掺杂Cu、掺杂N以及Cu和N共掺杂的纳米TiO_2均为锐钛矿晶型,掺杂使得晶粒尺寸变小,吸收阈值红移,使其可见光吸收率比未掺杂的纳米TiO_2有了很大提高,最终导致其光催化降解二甲酚橙的活性得到显著增强。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及其光催化活性研究

采用正交设计方法,试验研究了4种因素对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化活性的影响,确定了各因素所对应的最佳水平,得到了溶胶-凝胶法制备高光催化活性纳米TiO2的最佳工艺条件;且对最佳工艺条件制备的TiO2和商业粉P-25进行了XRD和UV-Vis吸收光谱分析.结果表明,自制的TiO2由纯锐钛矿组成,其平均晶粒尺寸为18.2 nm,比混晶型的P-25 TiO2晶粒尺寸(24.7 nm)要小.自制TiO2粉在330～370nm的紫外光区的吸收增强,在可见光区的吸收也较P-25有所增强.两者都有利于光催化活性的提高,使得光催化降解甲基橙的活性与P-25相当.     

掺杂元素对非晶态纳米二氧化钛光催化性能的彤响

采用溶胶-凝胶法将不同元素转入二氧化钛结构之中,分析元素掺杂对非晶态TiO2颗粒光催化性能的影响。以甲基橙溶液模拟目标污染物,用紫外-可见分光光度计测定甲基橙溶液光照前后吸光度的变化,结果表明,掺杂元素后的非晶态TiO2与未掺杂的纳米TiO2相比具有更好的光催化活性,其中,金属元素FeN最佳掺杂量为1．5％,降解率达到73．02％;稀土元素Ce的最佳掺杂量为1．5％,降解率达到73．33％;非金属元素SN最佳掺杂量为2．5％,降解率达到94．13％。     

稀土铈掺杂对纳米TiO2结构和性能影响

研究了纳米二氧化钛负载稀土铈离子的基本性能,二氧化钛对铈离子的吸附机理,焙烧温度对二氧化钛晶型结构影响,不同吸附量对二氧化钛光学性能的影响;结果表明纳米级二氧化钛对铈离子具有很强的吸附力,铈离子的添加提高了二氧化钛晶型转变温度,铈离子的吸附可以提高二氧化钛的光催化降解性能。     

改性纳米二氧化钛光催化降解聚乙烯薄膜的研究

以硬脂酸钠改性的纳米TiO2为光催化剂,与LDPE树脂制备了nano-TiO2/PE复合薄膜.研究了该薄膜在紫外光照射条件下的降解性能,并进行了SEM、FI-IR、VHX-100数码显微镜等分析,测试了薄膜经辐照前后的力学性能、质量变化和分子量变化.研究结果表明,该薄膜在紫外光照射下降解性能明显提高,薄膜在40W、254nm的紫外光照射120h后,粘均分子量(Mη)降低27.1%,拉伸强度降低49.1%,断裂伸长率降低91.3%;照射144h后质量损失达16%(质量分数);辐照后薄膜的羰基含量升高.     

纳米TiO2改性及其掺杂聚苯乙烯性能的研究

为了增强无机化合物纳米TiO2的亲油性能,采用钛酸酯偶联剂LICA38对纳米TiO2表面进行预处理,并采用原位聚合工艺制备掺杂纳米Ti02的聚苯乙烯（PS）。采用DCA（dynamic contact angle）、XRD、FTIR、XPS、TEM等现代分析手段,对纳米TiO2预处理效果和掺杂材料的性能进行分析。结果表明,钛酸酯偶联剂在纳米TiO2的表面发生化学吸附,粒子的分散性提高,一定含量纳米TiO2的掺杂有助于提高PS的抗拉强度。     

纳米二氧化钛光触媒透明乳液的制备及性能研究

以四氯化钛、氨水和无机络合剂等简单易得的试剂为主要原料，采用低温络合．控制水解法，制备出了纳米二氧化钛透明乳液。室温下对乳液进行干燥后，采用XRD、TEM对所得粉末样品的物相、形貌进行了表征。在太阳光照射下，利用该透明乳液对酸性红染料进行了降解实验，同时研究了样品加入量、体系pH值、酸性大红3R浓度对降解效果的影响。制备的样品性能优于白色纳米TiO2乳液，是一种性能优异的光催化材料。     

纳米TiO2复合材料的研究进展

综述了纳米TiO2复合材料的基本类型、基本结构及其电荷转移过程,着重探讨了纳米TiO2复合材料对光催化活性的影响,简要分析导致光催化活性提高的影响因素,并对纳米TiO2复合材料在光催化领域的研究和应用提出了展望.     

金属离子掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响及其机理研究进展

介绍了金属离子掺杂纳米TiO2的制备方法，阐述了金属离子掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响及其机理。     

表面疏水性纳米TiO2颗粒的制备及光催化性能

在70℃水解钛酸四丁酯(TBOT)时加入十二烷基硫酸钠(SDS),无需热处理就能得到准球形锐钛矿结构的纳米TiO2.这种TiO2粉具有强疏水性,漂浮于水溶液的表面,可通过过滤手段与溶液分离.应用透射电子显微镜和X射线衍射仪对TiO2粉进行了形貌观察和晶体结构的测定.研究了反应体系pH值的变化对TiO2粉结构的影响.FT-IR光谱证明在酸性条件下SDS分子吸附于TiO2颗粒的表面.颗粒尺寸增大引起Rama峰、紫外吸收峰的红移,表现出量子尺寸效应.在对罗丹明B的光催化降解反应中,表面吸附SDS的TiO2粉显示出很强的光催化活性,在50 min内催化降解了100%罗丹明B.     

纳米TiO2掺杂对低密度聚乙烯空间电荷行为的影响

本文利用压力波法(PWP)研究了低密度聚乙烯(LDPE)以及掺杂0.5%(质量分数)TiO2的低密度聚乙烯在高电场下的空间电荷分布及其等温衰减特性,结合红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和热刺激电流(TSC)谱研究了掺杂前后的微观形貌和陷阱能级的变化.结果表明,掺杂改变了电荷的注入和积累分布;其精细结构产生了较深的陷阱能级,这对聚乙烯高压电力电缆中电树枝的引发和生长的抑制有应用价值.     

纳米二氧化钛／绢云母复合材料紫外屏蔽及光催化性能研究

通过液相沉积法将TiCl4水解沉淀到绢云母表面，制备得到纳米TiO2／绢云母复合材料，并用XRD、SEM和分光光度计对其进行了结构和性能的研究。研究表明，纳米TiO2／绢云母复合材料的紫外屏蔽性能明显好于白云母，也优于纯绢云母粉；同时它还具有很好的光催化性能，在弱紫外光（20W）下，其对次甲基蓝（20mg／L）的降解率4h达到了96．68％。     

高效光催化降解气相苯纳米TiO2微球的制备EI北大核心CSCD

以四氯化钛为钛源,尿素为沉淀剂前驱物,硫酸钠为分散剂,利用水热法在水-醇体系中制备出纳米TiO2微球。运用X射线衍射、电子显微镜、N2吸附-脱附和紫外-可见光谱等手段表征样品的结构和性质,并考察了水热温度对纳米TiO2微球结构及光催化降解气相苯活性的影响。结果表明,此类微球由纳米颗粒组成,且比表面积大,介孔结构明显,光吸收出现明显的“蓝移”。光催化结果显示,微球具有很高的光催化活性,尤其是180℃下制备的微球仅用20min将苯完全去除,但生成CO2的量仍随时间有所增加,表明微球的强吸附性能促进其光催化降解过程,且矿化率高达5.5,是P25(2.7)的2倍。