微乳液制备负载型共掺杂TiO2光催化剂及性能研究

采用反相微乳液法制取了La3+,Fe3+共掺杂TiO2/活性白土光催化剂,用UV-Vis光谱对其紫外可见光区吸收性能进行了表征.考察了La3+,Fe3+共掺杂对TiO2/活性白土可见光催化性能的影响以及溶液pH值等对甲基橙脱色率的影响.实验结果表明,La3+,Fe3+共掺杂有协同作用,其吸收边带红移比La3+或Fe3+单元掺杂的更多,对可见光的吸收也比单元掺杂更强;太阳光照射下1.0%La3+-0.3%Fe3+-TiO2/活性白土对甲基橙脱色率达到48%,大于单一La3+或Fe3+掺杂样品的脱色率(45%和30%);甲基橙溶液pH=4时,其脱色率最大;日光照射反应时间超过6 h后,甲基橙脱色率升高幅度变得缓慢.     

多元掺杂负载型TiO_2光催化剂的制备与性能

为了提高TiO2光催化剂日光催化性能及解决催化剂回收问题,采用微乳液法制备了La3＋、Fe3＋、Co2＋、Ce4＋共掺杂TiO2/粉煤灰微珠光催化剂,用紫外-可见分光光度计测定了光催化剂的可见光吸收性能,用能谱仪（EDS）分析了催化剂的元素含量,以甲基橙为模型污染物考察了催化剂的光催化性能。实验结果表明：掺杂复合粒子在可见光区吸光性能均高于TiO2/漂珠;且多元素掺杂有协同作用,催化剂的吸收边带红移更多,对可见光的吸收也更强。日光照射下（Co2＋,Fe3＋,Ce4＋）三元共掺杂催化剂的活性≈（La3＋,Ce4＋）二元共掺杂催化剂的活性〉Fe3＋、La3＋单掺杂催化剂的活性。     

负载型TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

目的 研究负载型TiO2光催化剂对有机染料的处理效果,确定其去除活性艳红X-3B废水的工艺条件.方法 以钛酸正四丁酯为前躯体,无水乙醇为溶剂、以粒径2～3 mm粗孔硅胶微球为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂.以20W(λ=253.7 nm)紫外线杀菌灯为光源,采用自制反应器进行光催化氧化试验.通过试验研究分析了负载型TiO2光催化剂无水乙醇和硝酸的投加量、镀膜次数、煅烧温度等因素对光催化降解效果的影响.结果 镀膜5次、煅烧温度为450℃制成的催化剂对活性艳红X-3B染料废水有较好的去除效果.当废水初始质量浓度为50 mg/L,调节pH为3左右,催化剂的投加量为10g/L,反应2 h,脱色率96%以上.结论 用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂具有较好的光催化活性且克服了粉末状TiO2难回收、易流失的缺点.     

微乳液法制备纳米TiO_2及其结构表征

以钛酸正丁酯(TNB)为原料,在5.5 g的Tween-80、45.5 mL的环己烷、8.6 mL的正丁醇、2.5 mL的水的微乳体系中制备了粒径小、分散均匀的纳米TiO2微粒,用SEM、XRD对产物进行结构表征.实验结果表明:焙烧温度达到500℃时,二氧化钛出现锐钛矿晶型;随着焙烧温度的升高,晶型向金红石型转变,平均粒径从500℃的8.37 nm增加到700℃的26.86 nm.     

多级孔结构TiO_2微球光催化剂的制备及其性能研究

采用模板-超声-水热过程,制备出了性能良好的多级结构TiO2微球。该过程的最佳工艺条件为:乙醇中水浓度为10%(V/V)n,(H2O)/n(Ti)≈5,n(Ti)/n(P123)≈46,超声作用时间为90 min,水热定型处理后煅烧温度约为400℃。采用场发射扫描电镜(FESEM)、N2吸附仪和X射线衍射仪(XRD)对制备的TiO2微球样品进行了表征,表明该光催化材料主要为具有多级结构的TiO2微球,其比表面积达185 m2/g,晶相中锐钛型/金红石≈7∶3。样品的实际光催化效率是商业化P25催化剂的3.5倍以上,在实际废水处理领域具有较好应用前景。     

Sol-Gel法制备负载型纳米TiO_2及其光催化性能的研究

采用溶胶 -凝胶法制备了纳米 Ti O2 ,并以毫米级硅胶粒和微米级硅胶粒为载体 ,采用浸涂法制备出负载纳米 Ti O2 膜的硅胶微球光催化剂。并以活性红 X- 3B,活性紫 X-2 R,红 K- 2 BP等有机染料混合溶液为降解对象 ,研究了该催化剂的光催化性能。     

用微乳液法制备CeO2纳米粒子

以Tween-80作为表面活性剂、正己醇作为助表面活性剂、环己烷作为油相、Ce（NO3）3溶液或氨水作为水相，采用微乳液工艺在温度为800℃左右的条件下成功制备出了CeO2纳米晶．XRD研究表明，所制得的Cd：h纳米晶属立方晶系，无杂相．TEM结果表明：粉末颗粒细小，颗粒尺寸在20～70nm之间，近似球形．     

棉纤维素基TiO_2@C光催化剂的制备

以棉纤维素为模板,钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,通过表面溶胶-凝胶法和火焰燃烧的方法制备具有精细纤维素形貌的锐钛矿型二氧化钛和碳(TiO_2@C)的复合光催化材料。研究了磷酸二氢铵处理对TiO_2@C光催化剂的光催化性能的影响,分析了钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比、沉积次数以及沉积后棉布的煅烧时间对TiO_2@C光催化剂性能的影响,通过测试棉纤维素基TiO_2@C光催化剂对染料的吸附降解性能,对TiO_2@C光催化剂的制备工艺进行优化。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等方法对棉纤维素基TiO_2@C光催化剂进行结构和形貌分析。优化制备工艺为:采用质量分数为20%的磷酸二氢铵溶液浸渍棉布20h,钛酸四丁酯与无水乙醇体积比为1∶1的溶液抽滤沉积、水解、烘干,反复沉积10次,空气中煅烧150min得到棉纤维素基TiO_2@C光催化剂。棉纤维在沉积钛酸四丁酯前利用磷酸二氢铵浸渍,起到了催化纤维素成炭的作用,一定程度阻碍了二氧化钛晶粒的凝聚。     

用微乳液法制备CeO2纳米粒子

以Tween-80作为表面活性剂、正己醇作为助表面活性剂、环己烷作为油相、Ce(NO3)3溶液或氨水作为水相,采用微乳液工艺在温度为800℃左右的条件下成功制备出了CeO2纳米晶.XRD研究表明,所制得的CeO2纳米晶属立方晶系,无杂相.TEM结果表明:粉末颗粒细小,颗粒尺寸在20~70 nm之间,近似球形.     

微乳液法制备ZrO_2超细粉及其表征

以可溶性锆盐溶液为水相 ,环已烷为油相 ,聚乙二醇辛基苯醚为乳化剂 ,正戊醇为助乳化剂的微乳液为基础 ,以氨气作沉淀剂 ,在微乳液中发生化学反应 ,产生凝胶状沉淀 ,凝胶经离心洗涤、焙烧 ,得到超细单分散ZrO2 粒子 ,此方法结合了微乳液法和凝胶法的优点 .用激光光散射仪测量粒子的形态和大小 ,X射线衍射仪对样品作物相分析 ,并研究ZrO2 纳米粉对乙醇的敏感性 .结果表明 ,本法所制备的ZrO2 超细颗粒粉末尺寸可控制在 <2 0nm的范围内 ,团聚体 <1 0 0nm ,物相为单斜相 ,且有分布均匀、敏感性强等特点 ,是获得优质超细粒子的新方法     

溶胶-凝胶法制备TiO_2/MCM-41负载型光催化剂及其性能表征

以钛酸丁酯为钛源、MCM-41分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/MCM-41负载型光催化剂,并通过XRD、BET、TEM、XPS对最佳条件下制备的光催化剂进行表征。结果表明,所制光催化剂是一种具有均匀规则孔道结构的介孔材料,其粉体比表面积高达358.8m2/g;经700℃煅烧,催化剂主要晶相为锐钛矿相。光催化剂中的Ti以＋4价存在,TiO2表面羟基氧所占比率为38.0%。以水中甲基橙为模拟污染物,TiO2/MCM-41光催化剂对浓度为25mg/L的甲基橙溶液降解0.5h后,其脱色率为93.7%。     

可见光活性TiO_2的制备与表征

以TiOSO4和氨水为原料通过化学沉淀法制备了具有可见光活性的纳米Ti—O—N光催化剂,并采用SEM,BET,XRD,UV-vis,ESR和XPS等检测方法对其性能进行表征,通过甲基橙溶液降解实验研究了光催化剂在可见光下的光催化活性,讨论了比表面积、可见光吸收强度、晶型结构等因素对其光催化活性的影响.所制得的纳米Ti—O—N光催化剂经热处理后可以较强吸收波长范围为400～600 nm的可见光,且可见光吸收强度与粉体的热处理温度密切相关.光催化测试表明：经400℃热处理的光催化剂对可见光的吸收最强,且具有相对较大的比表面积和发育较为完整的晶型结构,因此在可见光下表现出最好的光催化活性.     

纳米光触媒二氧化钛在纺织品上的应用性能

介绍了纳米光触媒TiO2在纺织品功能整理上的应用及纳米光触媒TiO2作用于纺织品的方法．提出了纳米光触媒纺织品应用性能的研究方向,即提高光触媒TiO2的分散性能、提高光触媒TiO2与织物的结合牢度以及减少纤维的裂化．     

基于溶胶凝胶法的TiO_2溶胶的制备

用N-N二甲基乙酰胺（DMAC）作溶剂,钛酸丁酯作前驱物,冰乙酸为稳定剂,通过溶胶凝胶法制得了二氧化钛（TiO2）溶胶,并且对加水方式、加水量、溶剂量、pH值、温度等影响因素进行了考察。结果表明,当采用分散加水方式,温度在25℃～35℃以下,DMAC与钛酸丁酯的体积比为3.5：1,V（H2O）/V（Ti（OC4H9）4）为2～3,pH值为2～4时所得TiO2溶胶稳定,透明性好,可用作聚合物与纳米二氧化钛复合膜的研制的添加剂。     

TiO_2/ZnO纳米光催化剂的制备及性能研究

通过二步法(阳极氧化法和水热法)得到结构规则、有序核-壳结构的TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用SEM、UV-vis、TEM等方法对所制备的纳米复合材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物,自然光为光源,研究了TiO2/ZnO纳米光催化剂的光催化活性。结果表明,TiO2/ZnO复合光催化剂能提高对太阳光的利用率,发现在降解液pH值为3、太阳光催化降解5 h时,催化剂的降解效果最好,降解率达90%。     

纳米TiO_2的沉淀法制备及表征

用廉价的 Ti Cl4 作原料 ,采用简单易行的沉淀法制备出了平均粒径为 2 0 nm的锐钛矿型纳米 Ti O2 粉体 ,确定了最佳煅烧温度为 5 0 0℃。 XRD结果表明 ,40 0℃煅烧后的产物为锐钛矿型纳米 Ti O2 ,在 60 0℃煅烧后的产物仍保持锐钛矿晶型 ,而在 70 0℃煅烧后的产物才开始出现金红石型 Ti O2 ,但粉体的主要晶型仍为锐钛矿型     

氮掺杂锐钛矿TiO2光催化剂的制备和表征

采用氨气氮化工艺制备了氮掺杂的TiO2光催化剂，研究了氮化温度对光催化性能的影响。研究表明，在TiO2中加入5%的SiO2能够有效阻止TiO2在NH3中热处理时可能发生的锐钛矿相向金红石相的转变，并减缓比表面积降低；氮化后的TiO2样品中N置换TiO2晶格中的O原子形成O—Ti—N键，在TiO2的禁带中形成了氮掺杂能级，从而使TiO2的吸收边发生红移。在700℃的氨气流中氮化处理后的5%SiO2/TiO2样品，N元素含量为0.28%，能够吸收550 nm以下的可见光，比表面积为129 m^2/g，全为锐钛矿型TiO2，表现出最佳可见光光催化性能。     

反相微乳液体系Ag@SO2核壳纳米粒子的制备工艺研究

以反相微乳液体系制备二氧化硅包覆银纳米粒子核壳微球,从中探讨了不同R值（R=n水／n表面活性剂）所形成的微乳液滴的粒径分布;以及柠檬酸三钠稳定的银离子浓度和正硅酸乙酯（TEOS）浓度对二氧化硅包覆银纳米粒子核壳微球粒径和形貌的影响。结果表明：R越大,微乳液滴粒径越小。当R=10时,0．15mL的0．0123mol/L柠檬酸三钠溶液、0．25mL的0．02467mol／L硝酸银溶液、0．15mL的0．0924mol／L硼氢化钠溶液、0．05mL的正硅酸乙酯和0．1mL氨水所得到的核壳微球形貌和单分散性较好。     

TiO_2/ACF催化剂的制备、表征及对水中甲基橙的降解

以TiCL4、氨水、吐温80为主要原料,分步水解法制备出混晶纳米二氧化钛分散乳液,采用XRD、TEM等分析手段,对乳液的物相、形貌进行了表征。选用活性炭纤维(ACF)为载体,浸渍提拉法制备出混晶型TiO2/ACF光催化剂,采用SEM,EDS等分析手段,对薄膜的表面形貌和成分进行了分析。在可见光下研究了影响甲基橙降解效率的因素,结果表明,在最佳实验条件下,日光照射30 min后对甲基橙溶液的降解率为94.6%,混晶纳米二氧化钛在可见光下的光催化活性明显。