硅胶负载掺钕TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法将掺钕二氧化钛负载在二氧化硅上制备复合光催化剂（Nd/TiO2-SiO2）,利用XRD、SEM、FT-IR和DRS对Nd/TiO2-SiO2进行表征,并通过甲基橙溶液的光催化降解评价其光催化性能。结果表明：Nd/TiO2-SiO2在可见光区388-619nm范围内的光吸收性能随着钕掺杂量的增大而增强,钕掺杂有利于降低电子-空穴的复合率,钕和二氧化硅提高TiO2的光催化活性。在600℃煅烧的0.1%Nd/TiO2-SiO2的光催化活性最高,1h后甲基橙降解率为82.9%。     

溶胶浓度对锐钛矿TiO2溶胶光催化反应的影响

以溶胶-凝胶工艺,钛酸丁酯、水、无水乙醇、盐酸摩尔比1200160.3的体系,制备出含有锐钛矿晶体、可光催化降解罗丹明B的氧化钛溶胶,并研究了溶胶浓度对降解罗丹明B的光催化反应的动力学影响.随锐钛矿溶胶浓度的降低,光催化反应速度变慢,反应的半衰期增大.降解罗丹明B的光催化反应可分为两个阶段;第二阶段历时约50～60 min,为破坏罗丹明B分子结构的阶段,90%以上的罗丹明B分子在此阶段被降解;最终罗丹明B的降解率可达97%以上.     

双通TiO2纳米管阵列光催化膜的研制

采用阳极氧化法,在钛箔上制备TiO2纳米管阵列,并利用HF气体去处其阻挡层,并作了SEM,Uv-Vis表征,表明获得了具有光催化性能的双通TiO2纳米管阵列.以双通TiO2纳米管阵列为光催化剂,在紫外光照射下进行甲基橙的降解实验,2 h内甲基橙降解率可以达到86%(A=484 nm),发现其光催化降解甲基橙的效果明显较好.     

螯合剂对CuAl_2O_4粉体形貌及可见光催化性能的影响

采用柠檬酸和硬脂酸作为螯合剂,通过溶胶-凝胶过程制备不同凝聚态结构的CuAl2O4粉体,利用DTA-TG分析它们形成过程动力学,采用XRD表征不同温度阶段下形成的产物,并通过TEM观察其结构形貌。结果表明,柠檬酸作螯合剂时,700℃下保持2h可形成纯相尖晶石结构CuAl2O4晶体,为无规则颗粒状,尺寸大约10～25nm,分散性较好;硬脂酸做螯合剂时,1000℃下保持2h才可形成纯相尖晶石结构CuAl2O4晶体,颗粒尺寸为40～90nm,团聚现象严重。通过在高压汞灯照射下(λ>400nm)对甲基橙的光催化降解数据表明,柠檬酸螯合剂制备的纳米粉体的光催化活性高于硬脂酸制备的纳米粉体的光催化活性,对甲基橙的2h脱色率分别为98%和85%。     

ZnO／Ag纳米复合材料光催化性能研究

通过XRD、TEM测试研究了自制ZnO／Ag纳米复合材料的结构和形貌，通过UV检测确定了以该纳米复合材料为光催化剂，在不同条件下对甲基橙的光催化降解率。结果表明：与空气煅烧相比，真空煅烧所得纳米复合材料的光催化降解效果更好，且光催化降解率随纳米复合材料用量增加而增大：甲基橙溶液的pH在5左右时，光催化降解率最高：H2O2浓度为0．9g／L时，光催化降解率可达100％。     

Si掺杂对溶液等离子喷涂TiO2涂层结构及光催化性能的影响

目的采用溶液前驱体等离子喷涂制备TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层,并分别研究H2流量和Si掺杂对TiO_2涂层光催化性能的影响。方法通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱和傅里叶变换近红外光谱表征样品的晶相、表面形貌以及化学结构,然后以甲基橙为目标物,借此模拟有机污染物,利用光化学反应仪测试TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层的光催化性能。结果适量Si掺杂可以细化晶粒,提升TiO_2涂层中锐钛相含量(从7.4%提高到49%),同时形成Ti—O—Si键,Si掺TiO_2涂层甲基橙的降解率达到95%左右,高于纯TiO_2涂层80%的降解率。随着H2流量增加,TiO_2涂层中的晶粒明显粗化,主要以金红石相的形式存在,H2流量为8 L/min的TiO_2涂层甲基橙降解率达到82%,要远高于H2流量为4、10 L/min的52%和33%。结论 Si掺杂TiO_2涂层比纯TiO_2涂层的光催化性能更优,当H2流量为8 L/min时,光催化性能最好。     

Mg2+掺杂TiO2薄膜的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯和Mg(NO3)2为原料,采用溶胶-凝胶法在较低的热处理温度下制备了Mg2+掺杂的TiO2薄膜,并研究了TiO2薄膜光催化降解甲基橙的情况.采用DTA、XRD、SEM等研究测试手段,发现通过溶胶-凝胶法在TiO2溶胶中加入Mg(NO3)2的方法,可以降低TiO2从无定型到锐钛矿相和锐钛矿相到金红石相的晶型转变温度,并在600C热处理条件下,获得了具有锐钛矿相和金红石相混晶的TiO2薄膜,通过甲基橙水溶液光催化实验表明:其光催化活性高于未掺杂TiO2薄膜的光催化活性.     

立方体形锐钛矿TiO2晶体的原位制备及光催化性能

以溶胶-凝胶工艺,采用钛酸丁酯为前驱体,设计反应体系中钛酸丁酯、水、无水乙醇、盐酸之间的配比,在氧化钛溶胶中原位生长出立方体形状的锐钛矿晶体.对溶胶进行X射线吸收精细结构(XAFS)分析,发现溶胶的液相中存在锐钛矿结构;对溶胶进行透射电镜分析,观察到立方体晶体及其在电子束照射下不同形状的平面投影;测试溶胶对罗丹明B水溶液的光催化性能,发现溶胶在紫外光照下可使罗丹明B降解,15 min时降解率为55%,30 min时降解率达96%.     

Li+,Sb3+掺杂的TiO2纳米颗粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯和LiNO3,SbCl3为原料,采用溶胶-凝胶法在较低的热处理温度下制备Li+,Sb3+掺杂的TiO2纳米颗粒,并研究了TiO2颗粒在自然光下催化降解甲基橙的情况.采用DTA、XRD、TEM及Raman光谱等研究测试手段,发现通过溶胶-凝胶法在TiO2溶胶中加入LiNO3的方法,可以降低TiO2从无定型到锐钛矿相的晶型转变温度,并在低温热处理条件下,获得光催化性能优异的锐钛矿相的TiO2粒子.通过甲基橙水溶液光催化实验表明适量的Li+和Sb3+的掺杂能提高TiO2粒子的自然光催化降解能力,适量的Li+和Sb3+的混合掺杂能进一步提高TiO2粒子的自然光催化降解能力.     

高活性纳米二氧化钛光催化剂的溶胶-凝胶法制备和表征

采用溶胶-凝胶法合成了纳米二氧化钛光催化剂,利用X-射线衍射、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计等测试技术研究了纳米二氧化钛的形态结构特征及其光催化性能,并探讨了甲基橙溶液的初始pH值和初始浓度、涂膜次数、光源种类、光照时间对光催化降解反应的影响机制.研究结果表明,采用紫外光源照射20min,纳米二氧化钛薄膜对甲基橙的光催化降解效率达到98%,纳米二氧化钛具有高光催化活性.