铈掺杂TiO2光催化降解甲基橙的研究

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征和解释,以高压汞灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500 nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce量有最佳值.实验结果表明在TiO2中掺杂Ce的摩尔百分含量为2%,甲基橙起始浓度为20 mg·L-1,CeO2/TiO2用量为0.400 g,双氧水用量为5.88 mmol·L-1,pH值为6.4时,光照8 h,甲基橙的脱色率可达96.8%.     

铕掺杂纳米TiO2的制备及其光催化甲酸制氢研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯锐钛矿相的纳米Eu/TiO2粉末,少量铕的掺杂可抑制TiO2晶粒的增长,提高其光催化产氢性能.研究结果表明,铕的掺杂量为5%、煅烧温度为500℃、煅烧时间为2h条件下制备的Eu/TiO2光催化产氢性能最好.以甲酸水溶液为牺牲剂,分别考察Eu/TiO2用量、甲酸初始浓度、溶液pH对产氢过程的影响.结果表明,最佳的Eu/TiO2用量为0.08g/L时,最大氢气产量为204mL;甲酸初始浓度为0.08mol/L,此时每摩尔甲酸的氢气转化率约为5930mL;当溶液pH为3时,甲酸的氢气转化率最高.     

镧掺杂二氧化钛光催化降解品红溶液的研究

采用镧掺杂二氧化钛作催化剂,在太阳光作用下对品红溶液进行了光催化降解试验。研究了光照条件、催化剂的投入量、品红的初始浓度、光照时间、不同种类的催化剂对品红溶液的光降解效果。结果表明,适宜的光催化降解条件:在太阳光作光源,催化剂的投入量为0.01g,品红溶液的初始浓度为10mg.L-1,光照时间为3h条件下,品红溶液的脱色率达99.42%,光催化降解后溶液的CODGr也降至10.03mg.L-1。     

N掺杂二氧化钛纳米管的制备及光催化性能研究

采用阳极氧化法在纯钛表面制备了二氧化钛纳米管,并在热处理的过程中提供氨气氛进行掺N。场发射扫描电镜(FESEM)观察结果表明,制得的纳米管管径为70～80 nm,壁厚为5～10 nm;XRD分析结果表明,400℃热处理的未掺杂二氧化钛为纯锐钛矿相,400℃热处理掺杂后的二氧化钛为锐钛矿和金红石混相。以甲基橙为参考污染物,采用分光光度计研究了未掺杂和N掺杂二氧化钛纳米管对污染物的光催化性能。结果显示N掺杂的二氧化钛纳米管的光催化性能比未掺杂的提高了11.1%,光催化效果差异是N掺杂引起的。     

石墨烯—铁掺杂二氧化钛复合物制备及其光催化性能

以氧化石墨烯溶液为底水,采用一步法热水解工业钛液制备石墨烯-铁掺杂二氧化钛复合光催化剂。以亚甲基蓝光催化降解为目标反应评价其光催化性能,考察了氧化石墨烯溶液浓度、加料速率、升温速率等因素对其光催化性能影响。采用XRD、SEM、FT-IR、UV-vis DRS及XPS等技术对其进行表征。研究结果表明:掺杂铁以Fe~(3+)形式进入TiO_2晶格形成杂质能级,提高复合物可见光响应范围。石墨烯有利于光生电子传输,实现光生电子-空穴对有效分离,提高光催化量子效率。最佳水解条件为:石墨烯溶液浓度为0.03 mg/mL、加料速率为8 mL/min、升温速率为1.0℃/min。在此条件下,紫外光下及可见光下光催化效率分别为94.15%和80.89%。     

钇掺杂TiO2介孔材料可见光催化降解甲基橙的研究

以非离子表面活性剂三嵌段共聚物聚环氧乙烯醚-聚环氧丙烯醚-聚环氧乙烯醚P123和聚乙二醇(PEG)为复合模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了介孔TiO2光催化剂.研究了催化剂制备条件和反应条件对光催化性能的影响.Y掺杂后,催化剂的可见光催化降解甲基橙活性增加.用BET、XRD和FT-IR等对催化剂进行了表征.     

掺杂钇的纳米二氧化钛光催化降解邻硝基苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(so l-ge l)法制备了掺杂钇的纳米T iO2粉末。采用X光衍射仪对粉体的物相进行了表征。样品经500℃焙烧2h后,1.2%(摩尔分数)Y3+-T iO2纳米粉末为单一的锐钛型结构。通过粉体对邻硝基苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明与纯T iO2相比,Y3+-T iO2的光催化活性有较大提高,当Y3+的掺入量为1.2%时催化活性最高。以高压汞灯为光源,邻硝基苯酚的初始浓度为50m g.L-1、催化剂1.2%(摩尔分数)-T iO2投加量为1.0 g.L-1时,邻硝基苯酚的光催化降解效果最好。     

工业钛液制备掺杂多孔二氧化钛及其光催化性能研究

以工业钛液为钛源,调节钛液指标和钛液底水体积比,热水解制备出掺杂多孔锐钛型TiO2.采用XRD、粒度分布、等温N2吸附-脱附及XRF等对样品进行表征.不同的钛液底水体积比对合成多孔TiO2的晶体结构、粒径、比表面积和孔道结构等具有较大影响,锐钛相晶型改善、比表面积提高及离子掺杂等有助于其光催化活性的提高.钛液底水体积比...     

载体对二氧化钛光催化降解苯的影响

研究了以活性炭、沸石、膨润土和硅藻土为负载的TiO2对空气中苯的光催化降解性能，并与无负载的TiO2进行了比较，结果表明，选择合适的载体可以起到吸附与催化氧化的协同作用，提高催化效率。     

金属离子掺杂TiO2薄膜的光催化性能研究

在TiO2薄膜中掺入杂质离子是改善TiO2薄膜光催化活性的重要方法，不同金属离子的掺杂能不同程度的提高TiO2薄膜的光催化性能，使TiO2薄膜光催化剂在优化降解大气和水中的污染物等方面具有十分广阔的应用前景。本研究对近年来利用各种金属离子掺杂方式提高TiO2薄膜光催化性能的研究现状进行了综述。     

Mechanisms of Enhancement of Photocatalytic Properties and Activity of Nd^3＋ -Doped TiO2 for Methyl Orange Degradation

Nd^3 -doped TiO2 powders were prepared by the sol-gel method. Their crystal pattern and parameter, the specific surface area, the surface chemical state of Ti and the ratio of O/Ti were characterized. The results show that Nd impurity hinders the crystal transformation, and decreases the relative intensity of (101) peak. The crystallite sizes of Nd^3 -doped TiO2 powders decrease while their specific surface area increase owing to the Nd^3 doping. The XPS measurement shows that the content of Ti (Ⅲ) and ratio of O/Ti on their surfaces increase significantly with the increase of Nd^3 dosage. The adsorption and photodegradation experiments show that the optimum molar content of Nd^3 is 1.2%.     

Ultrasonic Degradation of Methyl Orange in Presence of Y2O3 Doping Anatase TiO2 Catalyst

Various affecting factors and degradation mechanism were studied on ultrasonic degradation of methyl orange adopting Y2O3 doping anatase TiO2 catalyst prepared in laboratory.In the experiment, the UV-VIS spectrophotometer was used to follow and inspect the degradation process of methyl orange.The results indicate that the ultrasonic degradation ratios of methyl orange in the presence of anatase TiO2 catalyst are much better than those without catalyst.Moreover, the catalytic performance of Y2O3 doping anatase TiO2 catalyst is obviously higher than that of anatase TiO2 catalyst without doping.The optimal conditions were adopted in this work and the degradation and COD elimination ratio of methyl orange got to98% and 99.0% in 90 min, respectively.     

镧或钕掺杂TiO2可见光催化剂及其对甲基橙的降解活性

用溶胶-凝胶法制备的La2O3/TiO2和Nd2O3/TiO2等催化剂,在可见光下降解甲基橙活性顺序为Nd2O3/TiO2>La2O3/TiO2>Fe2O3/TiO2>TiO2.焙烧温度为500℃的掺Nd为0.7%(摩尔分数)的催化剂活性最高.用XRD、DTG分析了催化剂的晶型结构,探讨了稀土对晶格畸变和催化活性的影响.     

镧、银离子掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的TiO2纳米粒子和掺杂镧、银离子并且浓度分别为2%,5%的TiO2纳米粒子。利用XRD和UV-VIS对其进行表征,且在日光条件下,以甲基橙的光催化降解为模型反应,考察了纯的TiO2纳米粒子及不同镧、银离子掺杂浓度下的TiO2纳米粒子光催化活性。结果表明,在掺杂镧、银离子后,TiO2的本征吸收光谱比未经掺杂的出现不同程度的红移,在氧化剂的协同作用下使得甲基橙的降解效率有明显提高。     

稀土元素掺杂改性纳米TiO2光催化性能

详细评述了稀土元素掺杂改性TiO2的制备方法（溶胶．凝胶法、沉淀法、浸渍法等）、表征技术（XRD，XPS，TEM，UV-VIS，BET等）及其光催化性能。同时，从稀土离子的价态、半径及其吸收谱带的波长和范围以及稀土元素掺杂量四个方面分析了稀土元素掺杂改性TiO2的机制。最后，提出了稀土与非金属复合掺杂改性TiO2是今后的一个重要研究方向，并存在巨大的研究空间。     

Preparation of TiO2/Hydroxyapatite Composite and Its Photocatalytic Degradation of Methyl Orange

A TiO2/hydroxyapatite composite (Ti-HAP) was prepared by a hydrothermal method with hydroxyapatite and titanium sulfate and tested for photocatalytic degradation of methyl orange with an 8?W ultraviolet (UV) lamp irradiation. The properties of Ti-HAP were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscope, and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis. The effect of the Ti/(Ca+Ti) mole ratio on the photocatalytic degradation efficiency of methyl orange by Ti-HAP and the photocatalytic degradation dynamics were investigated. The results show that the addition of Ti slightly changes the structure of HAP. A higher Ti/(Ca+Ti) mole ratio results in the generation of anatase in Ti-HAP and higher removal efficiency of methyl orange by Ti-HAP under UV irradiation. The removal efficiency decreases with the initial content of methyl orange increasing from 10–200??mg/L. The photocatalytic degradation process of methyl orange by Ti-HAP and HAP follow the Langmuir-Hinshelwood kinetics model.     

机械化学法制备N掺杂纳米TiO2可见光光催化剂及其性能研究

以锐钛矿型TiO2为原料, HMT(六亚甲基四胺)为掺杂N源, 采用机械化学法经过600 r·min-1×2 h高能球磨, 后续以焙烧处理, 合成了N掺杂纳米TiO2粉末. 所制备的粉末为锐钛矿、金红石和板钛矿的混合相, 对波长大于400 nm的可见光具有良好的吸收性能, 其吸收边红移至530 nm;在λ＞400 nm的可见光照射下, HMT加入量为10%的样品对甲基蓝的降解率比原料粉末提高了2.7倍.     

纳米Ag/Ti02对烯酰吗啉的吸附与光催化降解

用十二烷基磺酸钠对Ag/TiO2光催化剂表面进行了改性,分析了不同酸碱条件下光催化剂表面对烯酰吗啉分子的吸附和氢键的形成情况.在紫外光条件下,以Ag沉积量为0.125%(摩尔分数)的纳米Ag仍ToP2为催化剂,对浓度为100 mg·L-1的烯酰吗啉稀水溶液进行光催化降解,5 h降解率为94%.根据降解过程对烯酰吗啉浓度的高效液相色谱分析、液.质联用色谱分析和紫外.可见光谱分析,探讨了烯酰吗咻的可能分解路径.