多孔材料负载TiO2光催化材料的研究进展

多孔材料负载TiO2光催化材料具有效率高、易回收等优点,是目前光催化材料领域的研究热点.介绍了沸石、黏土(人工或天然)、活性炭、碳纳米管以及膨胀石墨多孔材料负载TiO2光催化剂的研究进展情况,指出了多孔材料负载TiO2光催化材料存在的问题及发展方向.     

活性炭负载TiO2光催化材料的研究

活性炭(AC)及活性炭纤维(ACF)作为光催化剂载体具有较高的比表面积和较强的吸附性能,可以有效提高负载型光催化剂TiO2/AC和TiO2/ACF对有机污染物的光催化降解效率.首先介绍了TiO2光催化剂的结构特性以及各种掺杂改性方法,对负载型TiO2/AC及TiO2/ACF光催化剂的各种制备方法进行了详细评述.在此基础上,讨论了影响有机污染物光催化降解性能的重要因素,指出了负载型TiO2光催化材料研究中有待解决的问题和发展方向.     

CNTs/TiO2复合物制备及光催化性能研究

在不使用表面活性剂的情况下, 采用溶胶-凝胶法成功制备CNTs/TiO₂复合物, 利用XRD、TEM、HRTEM和SAED对样品的结构和形貌进行了表征。选取亚甲基蓝溶液为目标降解物, 利用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计考察了CNTs/TiO₂复合物的光催化活性, 系统研究了CNTs掺杂量对催化降解效率的影响。实验结果表明: 经450℃煅烧, 锐钛矿相TiO₂通过C-O-Ti键均匀地涂覆在CNTs表面, TiO₂颗粒尺寸约16 nm。CNTs/TiO₂复合物光催化活性明显高于纯TiO₂, 当CNTs掺杂量为1wt%时, CNTs/TiO₂复合物对亚甲基蓝的催化降解效率最高, 比纯TiO₂提高11.7%。     

铜掺杂纳米 TiO2 的制备及其抗菌性能研究

目的制备铜掺杂纳米二氧化钛抗菌材料,测定其金属溶出率,研究该材料的光催化活性及抗菌性能。方法通过水热合成法制备掺铜二氧化钛(TiO_2Cu)纳米材料,采用催化动力学法测定该材料Cu~(~(2+))溶出率,以亚甲蓝为光催化降解材料测定其光催化活性,以金黄色葡萄球菌为目标物,研究在紫外光和非光条件下TiO_2Cu纳米材料的抗菌性能。结果 TiO_2Cu纳米材料Cu~(2+)溶出率最大值为72.36%,在自然光和紫外灯光照下对亚甲蓝光催化降解率分别为95.06%和85.08%,光照下TiO_2Cu材料质量浓度达到10 mg/m L,与细菌共培养90 min后,抑菌率可达94%。结论采用冷冻干燥法制备的含铜量为0.2%的TiO_2Cu材料具有良好的光催化活性,在暗光和紫外光照下均具有一定的抗菌性能。     

云母负载TiO2/BiVO4复合光催化材料的制备及光催化性能研究

以云母作为载体,通过液相沉淀法,获得了云母负载TiO2/BiVO4复合光催化材料.紫外可见漫反射测试表明,该材料在紫外光区和可见光区均具有较强的吸收性能.以罗丹明B作为光催化降解物,研究了云母负载TiO2/BiVO4复合光催化材料的光催化性能.结果表明:该材料对罗丹明B染料溶液具有明显的降解作用,循环使用3次,仍能保持良好的催化活性.     

Pt／TiO2纳米粒子的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Pt的TiO2粉末，利用紫外可见光谱对粉末的光吸收性能进行了表征，并分别在模拟日光和可见光下考察了其光催化氧化对．硝基苯酚的活性。结果表明，掺杂Pt以后TiO2粉末的光谱吸收范围被拓展至可见光，光催化活性也明显提高。在模拟日光照射下，以光催化活性较好的Pt／TiO2粉末为催化剂降解对．硝基苯酚，4h后对-硝基苯酚的转化率为93．7％，其反应是一级反应。     

纳米TiO2的制备,表征及光催化性能的研究

采用硬脂酸凝胶（SAG）法制备了TiO2纳米材料,用差热分析,热重分析,X射线衍射对合成过程进行了研究。用X射线光电子能谱（XPS）对其表面状态进行了分行。TiO2纳米材料对甲基橙溶液光催化降解结果表明：催化剂浓度、初始溶液pH值和金属离子对降解效率有较大影响。     

负载纳米TiO2织物AFM表征及其光催化性能的研究

在室温条件下采用射频磁控溅射方法,在纯棉机织物和涤纶针织物表面负载TiO2功能纳米结构层.利用原子力显微镜(AFM)对2种负载织物的表面形貌和结构进行了表征,并对2种负载TiO2织物的光催化性能进行了对比分析.实验表明,负载纳米TiO2的织物具有良好的光催化性能和一定的耐洗性,经30次洗涤后,其光催化活性仍保持在很高的水平;在相同的溅射工艺条件下,负载纳米TiO2纯棉织物的光催化性能优于负载纳米TiO2的涤纶织物.     

TiO2/累托石复合材料的制备及其光催化性能研究

以溶胶-凝胶法制备的TiO2溶胶为柱撑液制备了TiO2/累托石复合材料.以X射线粉未衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、漫反射光谱(DRS)及液氮吸附等手段对其进行了表征;并以罗丹明B(RB)作为模拟有机污染物,研究其吸附及光催化降解性能.结果表明,和表面吸附TiO2粒子共存于复合材料中的柱撑TiO2将层间域从2.42nm扩展到9.81nm,提高了复合材料的比表面积以及孔体积,从而改善其吸附能力及光催化活性.     

多孔Ag/TiO2的制备及其光催化性研究

以工业TiOSO4溶液水解得到的多孔偏钛酸为载体,通过光催化还原法制备了多孔Ag/TiO2光催化剂.用XRD、SEM、EDS及低温氮吸附脱附法对样品进行了表征.以光催化氧化降解亚甲基蓝为目标反应,考察了不同制备条件对样品光催化活性的影响.结果表明,制备的Ag/TiO2为负载有非晶态纳米银粒的锐钛矿型TiO2光催化剂,比表面积高达197m2/g,其光催化活性远优于未载银的TiO2.     

负载型TiO2-聚丙烯疏水复合膜的制备与表征

采用热致相分离 (TIPS)技术制备浸涂型和反应型硅藻土 -聚丙烯疏水复合膜 ,用SEM、氮吸附、红外光谱和气体渗透性能测试装置等方法表征不同的制膜方法、浸膜液浓度及冷却方式等因素对膜形态、结构和气体渗透性能的影响 .结果表明 :浸涂型聚丙烯膜球形颗粒和孔径尺寸均小于反应型聚丙烯膜 ;TiO2 -聚丙烯膜与硅藻土陶瓷支承体是通过Si—O—Ti—O—C键的价联方式形成键联型复合膜层 ;在膜内 ,气体渗透由Knudsen扩散控制 ,H2 O与N2 的分离因子分别为 2 .4 6和 2 .2 2 .     

聚苯胺/TiO2纳米复合膜的制备及表征

利用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法于载玻片表面沉积了TiO2纳米薄膜,然后通过化学氧化法得到了聚苯胺/TiO2纳米复合膜。借助XRD、AFM、UV-Vis、XPS等方法对复合膜进行了表征。结果表明,所得TiO2薄膜由规则立方体外形的纳米TiO2组成,颗粒直径为20nm。包覆后所得聚苯胺/TiO2复合膜由不规则球形颗粒组成,颗粒直径增大为35nm。薄膜的UV-Vis光谱分析表明,聚苯胺/TiO2复合膜的吸收带边约为390nm,对可见光的吸收显著增强。XPS分析结果表明,复合膜中N+/N之比高达0.63,高于块体聚苯胺的0.57和理想的本征态盐中的0.5,表明掺杂程度高。     

TiO2/HZSM-5的制备及光催化性能的表征

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在HZSM-5分子筛表面合成TiO2前驱体,程序升温处理制得TiO2/HZSM-5负载型光催化剂。采用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对光催化剂晶相结构、表面形貌及化学组成进行了表征。结果表明,HZSM-5可提高TiO2分散性能,降低TiO2晶粒的尺寸。TiO2/HZSM-5中的Ti都以TiO2形式存在,没有Ti—O—Si键生成。甲基橙溶液的光催化降解结果表明,负载后提高了TiO2对甲基橙溶液的光催化降解活性。TiO2的质量分数为30%,400℃下煅烧2h时的催化剂光催化性能最好。     

介孔/大孔TiO2-SiO2复合氧化物材料的制备与表征

采用正硅酸甲酯和钛酸丁酯作为硅和钛的前驱体,在溶胶一凝胶过程中添加非离子表面活性剂C16EO10.作为结构导向剂合成双孔结构硅钛复合氧化物材料.扫描电镜(SEM)以及N2吸附/脱附法分析表明,材料具有三维连续大孔和骨架介孔的双孔分布结构.通过骨架元素分析(EDS)和X射线衍射分析可知,制备过程中添加的钛可以全部进入凝胶骨架中,且钛在骨架中的分散性较好.采用Hammett指示剂法和吡啶吸附红外光谱法分析了材料表面固体酸性,结果显示,硅钛复合氧化物属于中强酸,酸强度Ho在-5.6～-3.0之间的酸中心数大约为0.30 mmol/g左右.硅钛材料表面含有较丰富的L酸位和相对较少的B酸位.     

Preparation and characterization of photoactive composite kaolinite/TiO(2)

Preparation of nanocomposite kaolinite/TiO(2), using hydrolysis of titanyl sulfate in the presence of kaolin was addressed. A variable (kaolin)/(titanyl sulfate) ratio has been used in order to achieve the desired TiO(2) content in prepared nanocomposites. Calcination of the composites at 600 °C led to the transformation of the kaolinite to metakaolinite and to origination of metakaolinite/TiO(2) composites. The prepared samples were investigated using X-ray fluorescence spectroscopy, X-ray powder diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetry and diffuse reflectance spectroscopy in the UV-VIS region. Structural ordering of TiO(2) on the kaolinite particle surface was modeled using empirical force field atomistic simulations in the Material Studio modeling environment. Photodegradation activity of the composites prepared was evaluated by the discoloration of Acid Orange 7 aqueous solution.     

沉积纳米TiO2复合纳米纤维膜的制备及表征

以静电纺丝法和磁控溅射技术制备了负载TiO2纳米颗粒的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土(MMT)复合纳米纤维膜,通过光催化降解亚甲基蓝分析比较了不同溅射功率处理的纤维膜的光催化性能,应用电子显微镜(SEM)研究分析溅射功率对纤维形貌的影响以及光催化前后纤维表面形貌的变化.结果表明:经100W和120W功率处理的纤维...     

Preparation and characterization of nanocrystalline porous TiO2/WO3 composite thin films

TiO₂ materials possessing not only photocatalytic but also electrochromic properties have attracted many research and development interests. Though WO₃ exhibits excellent electrochromic properties, the much higher cost and water-sensitivity of WO₃ as compared with the TiO₂ may restrict the practical application of WO₃ materials. In the present study, the feasibility of preparing nanocrystalline porous TiO₂/WO₃ composite thin films was investigated.Precursors of sols TiO₂ and/or WO₃ and polystyrene microspheres were used to prepare nanocrystalline pure TiO₂, WO₃, and composite TiO₂/WO₃ thin films by spin coating. The spin-coated thin films were amorphous and, after heat treating at a temperature of 500 °C, nanocrystalline TiO₂, TiO₂/WO₃, and WO₃ thin films with or without pores were prepared successfully. The heat-treated thin films were colorless and coloration-bleaching phenomena can be observed during cyclic voltammetry tests. The heat-treated thin films exhibited good reversible electrochromic behavior while the porous TiO₂/WO₃ composite film exhibited improved electrochromic properties.     

TiO2/ZnO纳米复合材料的制备及表征

以钛酸正四丁酯及L-Cys为钛源和模板剂仿生合成纳米TiO2前体,采用水热合成法制备TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用XRD、SEM、XPS、FT-IR以及比表面积及孔径分析等对TiO2/ZnO纳米复合材料进行表征。结果表明:合成TiO2/ZnO复合材料是由锐钛矿TiO2和纤锌矿ZnO组成,形貌是由许多几十纳米厚薄片组成的花状,直径在2～3μm之间,比表面积为219.54m2/g。     

静电纺丝技术制备TiO2/SiO2复合中空纳米纤维与表征

用静电纺丝技术成功制备出复合中空 TiO 2/ SiO 2纳米纤维。用动态热分析仪、 红外光谱仪、X射线衍射仪、 扫描电镜、 透射电镜和 X射线能谱仪等分析技术对样品进行了表征。分析结果表明 , 得到的产物为复合中空TiO 2/ SiO 2纳米纤维 , 以非晶 SiO 2为外壳 , 内壁由粒径为 50 nm的晶态 TiO 2粒子组成 , 复合中空纳米纤维平均直径 2μm , 长度 > 100μm。讨论了复合中空纳米纤维的形成机制 , 复合纤维在烧结过程中 , 芯层 TiO 2纳米粒子向外表面扩散 , 与壳层 SiO 2粒子形成新化学键 , 得到复合中空纳米纤维。     

染料敏化太阳能电池MO／TiO2复合薄膜的制备与表征

用溶胶-凝胶法结合旋转镀膜法制备致密TiO2薄膜，采用丝网印刷技术制备多孔TiO2薄膜，采用液相沉积法制备ZnO／Ti02、MgO／TiO2复合薄膜。用x射线能谱仪、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计对复合薄膜的化学组分、表面形貌、吸光性能等进行分析；组装电池，测定了电池性能。结果表明：ZnO／TiO2、MgO／TiO2复合薄膜具有较好的光电性能，染料敏化太阳能电池的短路电流、开路电压、填充因子、光电转换效率均得到提高。