氮掺杂纳米TiO2的制备及其光催化降解酸性红B的研究

以钛酸丁酯和氨水为原料,无水乙醇为溶剂,硝酸为抑制剂,采用湿法水解制备氮掺杂TiO2纳米微粒,并用XRD、TEM对其进行了表征。在紫外光照射下,考察了氮掺杂催化剂光催化降解酸性红B的催化性能。以高压汞灯为光源对有机染料酸性红B进行了光催化降解实验,并研究了催化剂的类型、催化剂的用量、溶液初始浓度对酸性红B降解的影响。研究结果表明：氮掺杂纳米TiO2的光催化性能明显优于纯纳米TiO2的光催化性能。     

掺氮TiO2光催化剂的制备与性能研究

采用浸渍法制备了掺氮TiO2光催化剂,并以苯酚为降解对象,对其可见光活性进行了评估。利用XRD、UV-Vis等手段对催化剂进行表征,考查了浸渍时间和热处理温度对催化剂结构和可见光活性的影响。结果表明,浸渍时间为8h、煅烧温度为500℃时,可见光活性最大,对苯酚的降解率最大,在光照4h后对苯酚的降解率可达到40．12％。     

掺Fe3+纳米TiO2晶体结构及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯的和Fe3+掺杂的TiO2纳米粒子,对样品进行了XRD分析,并以甲基橙的光催化降解研究了样品的光催化性能.结果发现Fe3+的掺杂抑制了TiO2粒径的长大,细化了晶粒;Fe3+掺入到TiO2的晶格中,引起了晶格的畸变和膨胀;Fe3+的掺杂促进了TiO2由锐钛矿向金红石的转变;Fe3+的掺杂量和煅烧温度对其光催化性能影响较大,在本实验的条件下,Fe3+的最佳掺杂量为0.05%,最佳煅烧温度为600℃.     

玻璃纤维负载纳米TiO2的制备及光催化性能

采用浸渍-提拉法在玻璃纤维(GF)表面负载纳米TiO2,制备TiO2/GF复合光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)及能谱元素分析(EDS)对TiO2/GF复合光催化剂的结构进行了表征.结果表明,经550 ℃以下热处理,TiO2的晶型为锐钛矿相,随着热处理温度的升高,TiO2的晶型逐渐转化为金红石相.以亚甲基蓝的光催化降解为探针反应,评价TiO2/GF复合材料的光催化活性.复合材料的光催化降解活性与P25相当,且经多次使用后,复合光催化剂对亚甲基蓝的降解率仍保持在80%以上.     

溶胶-凝胶法合成的TiO2和Fe、Zn和Si掺杂TiO2 纳米粉体的光催化研究

利用溶胶-凝胶法合成了纳米尺寸的TiO2和Fe,Zn和Si掺杂的TiO2纳米粉并进行了粉体微观结构和晶体结构的表征.通过纳米粉对甲基橙的分解研究了合成粉体的光催化特性.溶胶-凝胶法制得的TiO2纳米粉具有比商业TiO2高的光催化活性但掺杂5%Fe,Zn或Si却没有带来TiO2的光催化活性的提高.     

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TiO2负载多晶硅复合催化剂的制备及性能初步研究

采用溶胶-凝胶法（Sol-Gel法）在多晶硅表面镀上一层纳米TiO2薄膜,用FTIR、XRD、SEM等对其进行表征,并研究了催化剂对水中甲苯的光催化氧化性能。结果表明,焙烧温度、焙烧时间、负载次数对催化剂的晶相结构、粒径大小以及光催化活性均产生显著的影响。焙烧温度为550℃,焙烧时间为2h,TiO2负载2次时,催化剂中纳米TiO2的粒径为25nm左右,锐钛矿相与金红石相的比例为7∶3。采用改性催化剂对水中甲苯的光催化氧化处理的结果表明,甲苯的去除率达到90%以上,纳米TiO2负载多晶硅复合催化剂具有较好的光催化活性。     

Nd掺杂介孔TiO2光催化剂的制备及其性能研究

本文以十二烷基磺酸钠为模板剂,钛酸四丁酯为钛源,采用水热法制备了介孔TiO2光催化剂和不同摩尔比的Nd掺杂介孔TiO2光催化剂,通过X-射线衍射(XRD)分析、N2吸附-脱附和孔径分布(BET和BJ H)等对其进行表征,并且以甲基橙溶液为目标污染物,考察了所制备样品光催化性能.研究表明,所制备样品均为锐钛矿型结构TiO...     

兰炭基活性炭负载TiO2光催化剂的制备及性能研究

以兰炭为原料,采用物理化学法制备了兰炭基活性炭,以钛酸丁酯、硝酸铁为主要试剂并采用泥浆法制备了不同煅烧温度的Fe3+-TiO2/AC复合材料,并将其用于光催化降解酸性橙溶液,考察了反应时间、催化剂用量、酸性橙初始质量浓度、溶液pH及光源功率对其光催化性能的影响.结果表明:制备的兰炭基活性炭具有发达的孔隙结构和良好的吸附性能,以其为载体制备的Fe3+-TiO2/AC复合材料在光降解时间为3 h、催化剂用量为0.8 g、酸性橙初始质量浓度为40 mg?L-1、溶液pH值为9、光源功率为650 W的条件下,酸性橙溶液降解性能最好,降解率达到96.8％.该研究成果对兰炭制备活性炭应用于TiO2光降解实验的研究具有一定的指导意义.     

负载型TiO2光催化降解染料酸性蓝的研究

以硅酸钠为粘结剂,将纳米TiO2固定在焦炭载体上,制备了负载型纳米TiO2光催化剂。在紫外灯和太阳光分别照射下,对酸性蓝染料进行光催化降解研究。探讨了催化剂投加量、外加氧化剂量和反应时间等因素对光催化降解反应的影响。结果表明:在紫外光照射下,催化剂用量1 g/L、10%H2O2用量0.2 mL、浓度20 mg/L的酸性蓝染料经40 min处理,其脱色率达到93%;若改用太阳光照射,其脱色率则达到96%,证明光催化氧化法可以有效地降解酸性蓝染料。此外,还对负载型TiO2催化降解酸性蓝染料的机理进行了初步探讨。     

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%。     

TiO2纳米材料的光催化性能研究

TiO2纳米材料是TiO2经过纳米技术处理过的高级金属氧化物光催化剂,同时也是一种被广泛研究在水处理中的半导材料,在工业中的物理研究价值极高.TiO2纳米材料是近现代新兴起来的一种光催化剂,因为它在化合反应中氧化性强,并且又耐化学腐蚀性,催化活性也相对较高,所以在生活和工业中常利用光来活化TiO2,使其产生氧化还原作用...     

La3+掺杂CdS/TiO2复合膜的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶和旋涂工艺在普通玻璃表面制备La3+掺杂CdS/TiO2薄膜,采用XRD和UV-VIS等测试手段研究了CdS复合量、La3+掺杂量、焙烧温度和镀膜层数对La3+掺杂CdS/TiO2薄膜的结构、光学性能及光催化性能的影响.结果表明,经过合理掺杂和复合技术制备的TiO2纳米复合膜具有比单独掺杂或复合薄膜更好的光催化能力.当CdS的复合量40%(CdS/TiO2摩尔比0.4)、La3+掺杂量0.5%(La3+/Ti4+摩尔比0.005)、焙烧温度600℃、膜层数为6时,薄膜在可见光区域具有良好的透过率,在太阳光下4 h对0.4 mg·L-1甲基蓝溶液的降解率可达到60%以上.     

负载金的掺氮二氧化钛的制备及其可见光催化性能

以纳米管钛酸为前驱体,采用水热法先制备得到新型N掺杂二氧化钛,然后用沉积沉淀法在N掺杂二氧化钛表面负载微量贵金属Au,制备得到负载Au的掺N二氧化钛.利用TEM、XRD、XPS、ESR和DRS等手段研究了样品的形貌、晶体结构、元素化学态和光谱吸收性质.样品光催化活性通过可见光催化降解丙烯进行评价,结果表明,样品N-TiO2和Au/N-TiO2具有明显的可见光(λ≥420 nm)催化活性.ESR结果表明,掺氮过程中生成的束缚单电子的氧空位是样品具有可见光响应的原因.     

负载型TiO2光电催化降解酸性红B

用泡沫镍负载TiO2制作的电极作为工作电极,铂电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,建立三电极的光电催化体系,以酸性红B(ARB)为研究对象,考察了该光电催化体系对有机物的降解性能.实验结果表明,在室温(29℃)条件下,外加电压0.05 V、溶液pH=4.0时,紫外光照120 min降解率可达85.5%;动力学研究表明,该反应为一级反应,其活化能为32.75 kJ/mol;降解前后溶液的紫外-可见吸收光谱表明,ARB得到了破坏,基本分解成小分子物质.     

钨、氮共掺杂TiO2的制备及其光催化性能研究

为了更好的利用太阳能,以钛酸正丁酯为前驱体,硝酸铵和钨酸铵为掺杂离子给体,通过溶胶-凝胶法,室温下成功制备了纯TiO2和钨、氮掺杂和共掺杂的TiO2光催化剂.表征结果显示,共掺杂催化剂为锐钛矿型,外观呈球形,感光范围拓展到可见光区域.以甲基橙为降解物,氙灯为模拟太阳光光源,进行光催化降解实验,钨、氮共掺杂TiO2在光照...     

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。     

Eu3＋掺杂TiO2光催化剂的制备及废水处理性能研究

以钛酸四正丁酯、氯化铕为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Eu3＋掺杂纳米TiO2光催化剂,借助X-射线粉末衍射（XRD）及UV-Vis测试手段对样品进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察了Eu3＋掺杂量对样品光催化活性的影响规律。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且Eu3＋掺杂后随着掺杂量的增加,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV—Vis光谱分析表明,适量铕掺杂使得催化剂在400～600Bin的可见光区对光的吸收显著增强,对光具有更高的利用率;以罗丹明B为降解物的光催化实验表明,当Eu3＋掺杂量为0．5％时其光催化活性最好,并将该光催化剂用于炼油厂废水的处理,对其实际应用进行了探索。     

TiO2-GR/MgO的制备及降解刚果红性能研究

采用超声溶胶-凝胶法制备了新型复合光催化剂TiO_2-GR/MgO。采用XRD、SEM、PL、UV-Vis等手段对制备的催化剂进行了表征,并在太阳光下考察了TiO_2-GR/MgO对刚果红的光催化降解性能。结果表明:在TiO_2-GR/MgO中,TiO_2只有锐钛矿型,石墨和MgO的加入有效阻碍了电子/空穴的复合速率,拓宽了复合光催化剂的光谱响应范围,提高了催化剂对可见光的吸收效率。当反应时间为80 min,TiO_2-GR/MgO投加量为2.5 g/L时,在太阳光照射下刚果红去除率可达97.6%。