不同溶剂C、N共掺杂纳米TiO2的低温制备及可见光下光催化性能研究

以四氯化钛、葡萄糖、尿素为原料,醇水和水作为溶剂,采用低温一步法制得C、N共掺杂纳米TiO2.通过XRD、UV-Vis、BET、TEM等手段对样品进行表征.结果显示,反应溶剂对晶型有一定影响,而掺杂不同元素对晶型无影响,且各个样品的晶粒均小于10 nm,以醇水作为溶剂时制得的样品晶粒更小;掺杂使催化剂的光吸收带均向可见光偏移,掺C和C/N的样品特别明显;各个样品的比表面积都较大.分别以罗丹明B和苯酚作为模拟污染物,在可见光下评价了C/N-TiO2的光催化性能,发现其光催化活性较P25强,采用醇水溶液制备的样品光催化活性更强.     

双组分酸性染料的可见光响应型TiO2催化降解

利用可见光响应型TiO2光催化剂对由酸性品红和酸性橙Ⅱ、酸性绿B和酸性橙Ⅱ组成的双组分染料进行光催化降解,采用联立方程法求解混合组分中每一组分染料的浓度,以一级动力学反应速率为考查指标,研究双组分染料的光催化降解。结果表明,增加某一组分的浓度,两个组分的降解速率都会受到抑制,但是自抑制作用明显强于它抑制作用。     

改性TiO2/蒙脱土的制备及其吸附催化性能

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO₂光催化材料,再以蒙脱土（MMT）为复合基质制备TiO₂/MMT复合材料,并以表面活性剂对其改性。扫描电镜和氮吸附曲线分析表明,经有机离子改性的TiO₂/MMT,其表面相对于蒙脱土原土表面更为细化,粉体颗粒粒径明显减小,表面结构卷曲松散,孔径由中孔变为大孔,且氮吸附能力提高一个数量级,吸附-催化性能显著提升。     

钨和铬离子掺杂对纳米二氧化钛光催化性能的影响

以硫酸钛为钛源,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,以X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)进行表征,研究钨和铬离子掺杂对纳米二氧化钛结构及其光催化性能的影响。结果表明,掺铬可提高二氧化钛的结晶度,使光催化性能降低,Cr3+在掺入比1%时的光催化效率相对较大,为55.28%;W6+对二氧化钛晶粒的生长有一定的抑制作用,使二氧化钛的结晶度降低,过高的掺钨量会使光催化性能迅速下降,同时在产物中引入其他钛氧化物,掺钨比为0.3%时光催化效率最大,为81.28%,粗略计算,此时的粒径下降到10nm以下;两种离子的掺入均可在一定煅烧温度下提高向金红石相转变的程度。     

金氮掺杂TiO2光电催化降解四环素

采用等离子体法和光还原法制备金氮掺杂TiO₂,并对其进行X射线光电子能谱分析(XPS)和交流阻抗(EIS)分析。以金氮掺杂TiO₂为工作电极,研究四环素光电催化降解。结果表明：氮以掺杂形式进入TiO₂晶格,金以单质形式分布在TiO₂纳米管表面;金氮掺杂TiO₂电极呈低阻抗特性,具有良好的光电催化性能。当外加偏压20 V、pH值11、四环素初始质量浓度40 mg/L时,四环素降解效果最好。活性物质捕获实验表明,在光电催化降解四环素过程中h⁺和·O^-₂为主要的活性物质。     

TiO2光催化剂研究进程

二氧化钛作为新兴催化剂,在环境、材料领域有广阔的应用前景。目前,限制二氧化钛广泛应用的因素是光响应范围窄、不可在可见光下使用。为了解决上述问题,可以通过离子掺杂、复合生物炭材料、光敏化、贵金属沉淀等方式进行改性。主要阐述二氧化钛的催化原理和应用领域,介绍二氧化钛改性的优势和局限性,并展望二氧化钛改性研究的发展。     

不同金属离子掺杂对纳米二氧化钛光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛光催化剂。通过在基材中加入金属离子,使其进入TiO2晶体中,研究以甲基橙溶液为模拟目标污染物,掺杂不同的过渡金属元素、改变焙烧温度和光照时间等对TiO2光催化活性的影响。结果表明：掺杂的过渡金属离子对TiO2颗粒的光催化性能有一定的影响,同等条件下掺杂不同过渡金属离子后TiO2颗粒的光催化效果不同,掺杂同种过渡金属离子的TiO2颗粒其焙烧温度和光照时间对催化性能也有一定的影响。     

一种负载TiO2泡沫陶瓷及其制备方法和应用

一种负载TIO₂泡沫陶瓷及其制备方法和应用。制备方法包括：纳米二氧化钛前驱体的制备,聚氨酯泡沫的预处理,一次挂浆,二次挂浆,烧结。通过二次挂浆的方法,将锐钛矿型或锐钛矿与金红石复合晶型的纳米TIO₂有效牢固地负载在泡沫陶瓷芯材上,制备方法简单,无需二次烧结,周期短,成本低;在纳米二氧化钛前驱体中加入晶型转换控制剂纳米SIO2,解决了纳米二氧化钛在高温下晶型转换的问题,使其经过高温(800℃～1000℃)烧结后其晶型仍为锐钛矿型或锐钛矿与金红石复合晶型,保持了较高的光催化性能;并且以磷酸二氢铝为粘接剂,可在低温(800℃～1000℃)下制备氧化铝光催化泡沫陶瓷芯材。     

织物基Ag/TiO2光催化材料的原位制备及对染料的降解性能

为解决光催化剂在降解过程中回收困难、易造成水体二次污染的难题,以聚多巴胺为媒介,采用原位合成法,在棉织物上生长二氧化钛(TiO₂),并负载银(Ag)纳米粒子,制备织物基Ag/TiO₂光催化材料。结果表明,织物基Ag/TiO₂光催化材料在可见光照射210 min时,对亚甲基蓝的去除率达到85.6%。此外,该材料还具有优异的抗菌性能。     

g-C3N4掺杂TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用直接热聚合法和溶胶-凝胶法分别制备石墨相氮化碳(g-C3N4)和二氧化钛活性炭复合材料(TiO₂/AC)两种前驱体，再通过两步法制备石墨相氮化碳掺杂二氧化钛活性炭复合光催化剂(g-C₃N₄/TiO₂/AC)。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及瞬态荧光光谱(PL)等方法对g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂进行表征；以亚甲基蓝(MB)作为模拟染料，探究g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂的暗吸附性能、光催化降解性能、循环使用性能和光催化降解反应动力学，并对反应机理进行探讨。结果表明：g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂具有较好的层状结构，且对可见光具有较好的吸收，在加入量为2.0 g/L时，其对MB的暗吸附率和光催化降解率...     

纳米TiO2-PASS复合絮凝剂的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2-PASS复合絮凝剂,对所得复合絮凝剂的成分、结构与光催化性能的关系进行研究,并采用XRD、FI-IR对样品进行表征.结果表明,TiO2-PASS复合絮凝剂的最佳制备条件为PASS用量2mL、钛酸丁酯用量5mL、无水乙醇用量24mL、冰乙酸用量1mL、去离子水用量3mL、浓盐酸用量0.3mL.光催化实验结果表明,当复合絮凝剂煅烧温度500℃、模拟染料废水pH=2.0、光照时间120min时光催化性能最佳,活性艳兰废水的脱色率达到95%.XRD、FI-IR图谱表明PASS掺杂的样品晶型均为锐钛矿型,PASS的掺杂改变了TiO2晶相转变温度,提高了TiO2晶体结晶度和粒子尺寸,有利于复合絮凝剂性能的发挥.     

纳米TiO2改性壳聚糖膜的制备及性能初探

本文采用溶胶-凝胶法制备了纯壳聚糖膜及纳米TiO2/壳聚糖复合膜,用X-衍射(XRD)、红外光谱(FI-RT)、扫描电镜(SEM)进行表征,并测试了TiO2/壳聚糖膜的热稳定性及机械性能。X-衍射(XRD)表明,添加TiO2改变了壳聚糖原来的排列;红外(FT-IR)分析表明,壳聚糖复合膜中存在Ti—O键;扫描电镜(SEM)表面,纳米TiO2较好地分散在壳聚糖中,形成无机粒子嵌入式有机/无机网络结构,有机相为连续相,分散性较好;通过测试复合膜的起始和终止分解温度表面,加入纳米TiO2能够提高了壳聚糖分子链加热过程中断裂所需要的能量,提高了壳聚糖纳米二氧化钛复合膜的热稳定性;拉伸测试表明,添加适量纳米TiO2后能提高断裂强度。     

N-TiO2/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其光催化性能

为制备具有光催化功能的聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,首先通过溶胶-凝胶法制备氮掺杂二氧化钛(N-TiO₂)光催化剂,然后采用超声浸渍的方法将N-TiO₂均匀负载在PP熔喷非织造材料表面得到N-TiO₂/PP复合熔喷材料,并对其结构和性能进行表征和分析,通过自由基捕获实验确定光催化机制。结果表明：N掺杂量为1%的N-TiO₂的颗粒大小均匀,粒径约为10 nm,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,其光催化降解亚甲基蓝(MB)的效率最佳,达到98%;将该N-TiO₂负载在PP熔喷非织造材料表面后,可包裹在PP纤维表面,当负载量超过30 mg后出现团聚现象;负载量为30 mg的N-TiO₂/PP复合熔喷材料的光催化降解性能最优,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,对亚甲基蓝(MB)的降解效率达到98%;在光激发下N-TiO₂会产生超氧自由基和羟基自由基,二者共同降解MB。     

PS/B-F掺杂纳米TiO2复合材料的可见光光催化降解研究

用悬浮聚合的方法制备了PS/B-F掺杂纳米Ti O2复合材料,进行了加速光降解实验。运用差热分析和扫描电镜对光降解材料的玻璃化转变温度和表面形态进行了表征。结果表明B-F掺杂纳米Ti O2对PS树脂具有很好的光催化降解效率。     

TiO2纤维在光催化还原CO2中的应用

以二氧化碳(CO₂)为代表的温室气体可以利用催化剂在太阳光的作用下转化为可回收产物。TiO₂化学性能稳定、毒性低且生物友好,是制备高效光催化剂的备选原料之一。本文对TiO₂催化机理、主要成形工艺和相关改性处理方法进行介绍,并分析材料内部电子运动、光生电子空穴分离和光子吸收效率,探究其对以TiO₂为主体的纳米纤维光催化效率的影响。通过分析对比,为TiO₂纤维结构的设计和对应CO₂产物的还原研究提供思路。     

富士苹果PVC/TiO2纳米保鲜膜研究

试验以SG－IV型PVC树脂为主料,填加含有纳米粒子的Ti02母粒和其它11种功能材料,研制出高强度的阻02纳米富士苹果保鲜膜,经国家测试中心测定纵向拉抻强度提高36％,透O2率降低18％,透湿率降低10％,C02渗透率仅变化1.5％,并通过国家卫生检验。使富士苹果0.03mmPVC小包装扎口于0～1℃下贮藏208天,无CO2伤害,果肉硬度达7.57kg/cm2,保持袋内O23.1％～5.6％,CO21.7％～2.6％.     

预氧化PAN/TiO2复合微粒的太阳光催化活性

采用水相沉淀法合成聚丙烯腈(PAN),并将其复合到纳米二氧化钛(TiO₂)表面,制备PAN/TiO₂复合微粒。PAN/TiO₂经预氧化得到共轭结构的复合微粒,拓宽了纳米TiO₂的光响应范围。采用FTIR和DTA-TG对PAN/TiO₂进行表征,结果表明,纳米TiO₂上附着有预氧化的PAN,PAN/TiO₂热稳定性较好。改变n(AN)∶n(TiO₂)制备不同的PAN/TiO₂,并用于太阳光下罗丹明B的降解。结果表明,n(AN)∶n(TiO₂)为1∶120时,PAN/TiO₂光催化性能较好。     

TiO2纳米纤维的制备及其光催化降解染料性能

为了提高TiO₂光催化性能,采用电纺丝技术和煅烧工艺,以钛酸四丁酯(TBT)为钛源、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为高聚物模板,制备PVP/TBT复合纳米纤维膜,再经煅烧得到连续TiO₂纳米纤维。通过SEM、XRD、TG测试对材料的形貌、结构进行表征,并在紫外光的照射下,以亚甲基蓝为目标降解物,使用TiO₂纳米纤维为光催化剂进行降解实验。结果表明：在450℃下煅烧得到的TiO₂纳米纤维具有良好的光催化活性。在染料质量浓度为20 mg/L,染料与TiO₂纳米纤维质量比为1∶75的条件下,20 min时的降解率为93.31%,80 min的降解率为99.83%,效果显著。     

FePc/TiO2负载纳米纤维膜制备及光催化性能

使用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,通过对其化学改性引入偕胺肟基团,然后借助配位作用同时负载酞菁铁(FePc)和二氧化钛(TiO₂)制备了光催化剂,在对其形态结构和光吸收特性进行表征的基础上,考察其在有机染料氧化降解中的光催化性能。结果表明,FePc和TiO₂能够有效负载于改性PAN纳米纤维表面,并使其形貌发生明显变化。FePc能够作为光敏剂拓宽TiO₂催化剂的光谱响应范围,使其在可见光区显示出较强吸收,从而能够在可见光辐射下对染料的氧化降解反应显示出较高的光催化活性。此外,当改性PAN纳米纤维增重率为30.4%时,制备的光催化剂显示出最佳活性,而且其催化活性与可见光强度呈正相关性。     

镧掺杂TiO2光催化降解酸性红B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La^3＋／TiO2光催化剂,在模拟太阳光照射下,考察了该催化剂对酸性红B的光催化降解效果。结果表明：掺杂量ω（La^3＋）1％、催化剂用量1g／L、通气量100 mL／min、体系pH值是7时,50mg/L的酸性红B经3 h光催化降解,其降解率可达92．9％：与纯TiO2相比,La^3＋／]TiO2光催化剂显示出良好的太阳光催化活性：