高钛渣提钛制备纳米二氧化钛及其光催化性能的研究

以高钛渣为原料,采用浓硫酸焙烧法得到硫酸氧钛溶液,水热法制备偏钛酸进行高温煅烧,制备不同晶型组成的纳米二氧化钛产品,以亚甲基蓝为降解对象,检测不同煅烧温度下纳米二氧化钛产品的光催化性能。在254 nm波长的光照下,对亚甲基蓝溶液的光催化降解实验结果表明:纳米TiO_2对亚甲基蓝有一定的降解活性,650℃煅烧得到的二氧化钛产品对亚甲基蓝的光催化降解活性最高。     

二氧化钛纳米结构形貌可控合成及光催化性能

以不同方法制备棒状、球状和花状3种形貌的TiO_2纳米粒子,采用X粉末衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱和紫外-可见漫反射等对TiO_2纳米粒子进行结构及形貌分析。以亚甲基蓝为降解模型,分别在紫外光与可见光条件下对TiO_2纳米粒子进行光催化性能研究,分析TiO_2的形貌结构影响光催化性能的机理。结果表明,花状TiO_2纳米粒子光催化性能最好,其中高能晶面与微观形貌尺寸对TiO_2光催化性能具有重要影响。     

B掺杂TiO_2纳米管的制备及光催化性能研究

采用水热法合成锐钛矿型B掺杂的TiO_2纳米粉,并进一步制得B/TiO_2纳米管,采用XRD、TEM、SEM、EDS、FTIR、UV-Vis、BET及PL等对B/TiO_2纳米管进行表征,并研究了其对罗丹明B的光催化降解性能。结果表明,B/TiO_2纳米管的比表面积较大且达到267m~2·g~(-1),平均孔径为4.85nm,长度为200~500nm,分散能力好,光催化活性高;B/TiO_2纳米管对罗丹明B的光催化性能明显优于TiO_2纳米管。     

纳米二氧化钛薄膜协同接触辉光放电技术降解亚甲基蓝

通过溶胶-凝胶法制得纳米TiO_2薄膜,研究了日光条件下亚甲基蓝在薄膜上的光催化降解以及在TiO_2协同接触辉光放电条件下的降解,结果表明:镀膜5次所得薄膜具有高的催化性能;TiO_2协同接触辉光放电可以高效地降解亚甲基蓝分子;所制得的薄膜随使用次数的增加而活性变化不大。     

Fe、N掺杂纳米TiO_2薄膜的光催化性能

为了得到具有良好光催化性能,且易于成膜的纳米TiO_2,采用胶溶法制备透明TiO_2溶胶,以浸渍提拉方式涂膜,通过元素掺杂来提高纳米TiO_2的光催化性能,由实验结果可知,Fe、N共掺杂TiO_2薄膜的各项性能优于N掺杂、Fe掺杂,不论是单掺杂还是共掺杂其掺杂后的性能都比未掺杂的TiO_2光催化性能要好,Fe、N共掺杂TiO_2薄膜在180 min时对8 mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率达到99%,接触角测试可知60 min紫外光光照时薄膜样品的接触角都下降到0°,且XRD分析可知制备的样品主要是锐钛矿相,SEM观察发现,制备的薄膜表面均匀致密,晶粒尺寸约为10 nm左右。     

CdS/TiO2复合材料的制备及其在不同波长光下的光催 化性能测试

以氯化镉、硫化钠和钛酸四丁酯为原料,通过水热合成法制备了不同比例,不同水热反应时间的CdS/TiO_2复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等对其组成和结构进行了测试和表征。将所制备的复合材料分别在395nm,425nm和465nm波长的灯光下进行光催化性能测试,研究结果表明采用水热合成法制备的CdS/TiO_2复合材料具有优异的光催化性能和可见光活性,在钛镉比为2∶1,水热反应时间为18h、光催化波长465nm的条件下,室温下反应140min几乎可将20mg/L亚甲基蓝溶液完全降解。该研究结果表明CdS/TiO_2纳米复合材料在光催化领域具有广泛的应用前景。     

生物基多孔碳负载TiO_2光降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,花生壳碳化所得多孔碳为载体,制备了多孔碳负载TiO_2的复合材料TiO_2-PC。以亚甲基蓝的紫外光催化降解为模型反应,研究了TiO_2-PC复合材料的光催化活性。分别研究了TiO_2负载量和煅烧温度对复合材料催化性能的影响。结果表明,TiO_2理论添加量55%,煅烧温度500℃时,复合材料的光催化降解性能最好,光照2 h后,亚甲基蓝的降解率达到96%,而同等条件下,纯TiO_2对亚甲基蓝的降解率为18%,充分显示了该复合材料在有机染料分子光降解中的优势。     

生物基多孔碳负载TiO_2光降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,花生壳碳化所得多孔碳为载体,制备了多孔碳负载TiO_2的复合材料TiO_2-PC。以亚甲基蓝的紫外光催化降解为模型反应,研究了TiO_2-PC复合材料的光催化活性。分别研究了TiO_2负载量和煅烧温度对复合材料催化性能的影响。结果表明,TiO_2理论添加量55%,煅烧温度500℃时,复合材料的光催化降解性能最好,光照2 h后,亚甲基蓝的降解率达到96%,而同等条件下,纯TiO_2对亚甲基蓝的降解率为18%,充分显示了该复合材料在有机染料分子光降解中的优势。     

纤维素负载纳米Ag_2O复合材料对甲基橙降解性能研究

印染废水已经对环境构成严重威胁,传统吸附法对其降解性能有限,而电化学催化氧化法则需耗费许多电能,不符合当前节能环保要求,因此,无需耗能的光催化氧化在处理印染废水领域备受关注。纤维素具有较好的耐久性,价格低廉、有良好的生物降解性,是良好的载体。以纤维素负载Ag_2O/TiO_2纳米复合粒子制得具有光催化性能的净化薄膜,研究其对甲基橙的降解性能,结果发现中性环境有利于甲基橙的降解,负载型Ag_2O/TiO_2纳米复合粒子对甲基橙的降解性能均远优于Ag_2O和TiO_2各自对甲基橙的降解性能。     

木质素磺酸钠制备二氧化钛纳米材料及其光催化性能的研究

利用木质素磺酸钠,采用直接沉淀法制备了纳米二氧化钛(TiO_2)材料。采用XRD、SEM手段对所制备的材料进行分析表征,发现所制备的二氧化钛材料(SLS-TiO_2)具有球形粒子形貌,且为锐钛矿结构。以亚甲基蓝为降解对象进行光催化性能测试,光催化研究表明我们所制备的二氧化钛具有很高的光催化活性,其中1.0 g-SLS-TiO_2样品的光催化活性最高,对亚甲基蓝的光催化降解效率可达97.6%。     

半纤维素/TiO_2复合凝胶的光催化降解性能

以半纤维素和TiO_2纳米粒子为原料制得半纤维素/TiO_2复合凝胶。分别用红外光谱分析和扫描电镜对复合水凝胶进行了表征,分析表明半纤维素上成功接枝聚丙烯酸,凝胶呈现多孔结构,且随着TiO_2含量的增加凝胶孔径减小。考察了半纤维素/TiO_2复合凝胶的溶胀性能以及对亚甲基蓝的光催化降解性能,研究表明半纤维素/TiO_2复合凝胶的溶胀率随着TiO_2粒子含量的增加而减小,随着p H的增大先增大后减小;对亚甲基蓝染料的降解率随着TiO_2含量的增加先增大后减小,随着p H的增大先增大后减小,随着亚甲基蓝初始浓度的增大而增大。     

节能灯光响应Ce-Fe共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Fe共掺杂的纳米TiO_2光催化剂.以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响.结果表明:与不掺杂及Ce、Fe单掺杂相比,Ce-Fe共掺杂能明显提高纳米TiO_2在节能灯照射下的光催化活性.其中,Ce_(0.062)5Fe_(0.004)/TiO_2的催化效果最佳,当反应温度50 ℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.313 g/L 时,4 h的降解率可达96.00%.XRD分析结果显示,催化活性较好的催化剂均为锐钛矿和金红石的混晶,晶粒尺寸在20～30 nm之间.     

浮选尾煤基混晶相TiO2光催化降解亚甲基蓝

以钛酸四丁酯为前驱,浮选尾煤为载体,采用溶胶-凝胶法制备出光催化性能良好的尾煤复合TiO_2材料。对复合材料进行了表征,并用于光催化降解亚甲基蓝。结果表明,600℃下混晶相中锐钛矿与金红石的质量比为72:28,晶粒大小为24 nm,通过尾煤负载后,复合材料吸收波长相对于锐钛矿型TiO_2发生了126 nm的红移。亚甲基蓝光催化反应优化条件为TiO_2样品用量2 g/L,溶液pH为8,且复合材料光催化活性相比较TiO_2得到明显提高,降解反应速率为0.027 75 min-1,对目标污染物去除率有显著提升。     

介孔TiO_2光催化降解亚甲基蓝性能研究

以CTAB为模板导向剂,采用溶胶-凝胶法制备介孔TiO_2材料,以亚甲基蓝为降解底物,研究了光催化材料对亚甲基蓝的光催化活性,考察不同CTAB浓度及煅烧温度、光照时间对TiO_2光催化降解性能的影响。实验结果表明,随着CTAB的加入,所制样品的光催化活性均有所提高,紫外光照60 min后,500℃制备的,CTAB浓度为0. 14 mol/L的介孔TiO_2光催化剂对亚甲基蓝的光催化率达到92. 9%。     

磷酸银光催化性能的研究

以亚甲基蓝为降解物,在模拟可见光照射下比较Ag_3PO_4和TiO_2的光催化性能,探究Ag_3PO_4在不同pH、波长、催化剂用量和亚甲基蓝浓度下的光催化活性,并利用TOC分析降解的矿化效果。利用X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼光谱仪(RRS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析磷酸银样品的晶相组成。结果表明,在同等条件下Ag_3PO_4光催化活性远高于TiO_2。而Ag_3PO_4在中碱性环境、光照波长不大于535 nm、催化剂用量较大、亚甲基蓝溶液浓度不大于50mg/L这些条件下能有效降解亚甲基蓝。     

高可见光活性TiO2-BiOI的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、亚氨基二乙醇、碘化钾和五水合硝酸铋为原料,通过溶剂热法将TiO_2均匀地负载到Bi OI花状微球上,制备了TiO_2-Bi OI复合光催化剂。通过XRD、XPS、SEM、TEM和UV-Vis-DRS对样品进行了表征。以甲基橙为目标降解物,测定了TiO_2-BiOI复合光催化剂在可见光下的光催化性能。结果表明,纳米TiO_2的加入为复合光催化剂比表面积的增加作出了贡献,TiO_2与Bi OI之间形成的异质结结构可以促进光生电子和空穴分离,从而达到提高复合光催化剂光催化性能的目的。n(Ti)∶n(Bi)=0.4∶1.0的TiO_2-BiOI复合光催化剂表现出最佳的光催化降解性能,可见光(λ420 nm)照射60 min,其对甲基橙的降解率达到95%,远高于纯的TiO_2和Bi OI光催化剂。     

由粉煤灰制备MCM-41及其负载纳米TiO_2的光催化性能研究

不同TiO_2负载量的TiO_2/MCM-41催化剂通过由粉煤灰制备的MCM-41与钛酸四丁酯溶胶-凝胶制备而成。使用了X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)对其进行了表征。采用亚甲基蓝的光催化降解反应为模型来评价TiO_2/MCM-41的光催化活性。结果表明:在模拟日光下TiO_2/MCM-41光催化性能远高于同等方法制备的纯纳米TiO_2,且反应属于动力学一级反应。当TiO_2负载质量分数为60%时,TiO_2/MCM-41催化剂催化性能最好且稳定。此外,pH值和温度均可显著影响光催化降解率,pH值和温度越高越有利于提高降解率。     

金负载二氧化钛纳米纤维膜来提高光催化性能

通过水热法制备二氧化钛纳米纤维薄膜,同时运用微波辅助化学还原法将Au纳米颗粒负载于TiO_2 NFF表面制得Au/TiO_2 NFF,并将其应用于光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验。     

RuO_2负载TiO_2纳米管的制备及其光催化性能

结合阳极氧化法、电解法和浸渍法制备了RuO_2/TiO_2纳米管阵列光催化剂。对纳米管的微观形貌、结构以及表面化学态进行了分析;通过紫外-可见吸收光谱仪分析了浸渍液中钌离子电解前后的变化情况,检测了RuO_2/TiO_2纳米管阵列在可见光下对亚甲基蓝溶液的光催化性能。结果表明:当电解电压为0.85 V时,浸渍液中Ru离子以+2价形式存在;只有当浸渍液中的Ru3+还原为Ru2+后,才能负载到TiO_2纳米管表面,且煅烧后以RuO_2形式均匀分散在TiO_2纳米管表面;RuO_2/TiO_2纳米管仍保持未负载TiO_2纳米管的结构特征,且其晶型结构并没有因RuO_2的负载而变化,也未增加TiO_2纳米管表面羟基数量。最佳浸渍Ru Cl3溶液浓度为3.0 mmol/L,最佳电解电压为0.85 V,在此条件下浸渍得到的RuO_2/TiO_2纳米管阵列的可见光催化活性最佳,光催化降解亚甲基蓝2 h的降解率由未负载TiO_2纳米管的37.50%提高到66.67%。     

Au/TiO_2纳米片异质结薄膜的制备及其光催化性能研究

采用微波辅助化学还原法制备Au/TiO_2纳米片异质结薄膜(Au/TiO_2NSF)光催化剂,通过XRD、SEM、UVVis、PL和光电流响应对其进行表征,并考察了其在模拟太阳光下降解水相中有机染料亚甲基蓝(MB)和清除气相中氮氧化物(NO_x)的性能。结果表明,Au/TiO_2NSF光催化剂对光的吸收利用好、光生电子-空穴对复合几率小,其光催化降解MB和清除NO_x的活性比TiO_2NSF高,其中1.0Au/TiO_2NSF的效果最好。