共掺杂纳米TiO2光催化剂研究进展

在研究纳米TiO2光催化降解有机物机理的基础上,对纳米TiO2催化性能的影响因素、改性方法及掺杂原理等进行了系统的分析。研究分析表明：共掺杂是提高纳米TiO2光催化性能的有效手段。从而为进一步深入研究纳米TiO2光催化剂的制备及其在可见光条件下对难降解有机物的催化降解性能奠定基础。     

光催化纳米CdS复合TiO2薄膜的表面形貌及太阳光光催化性能

采用禁带宽度较窄的CdS与TiO2进行复合,形成复合光催化纳米薄膜,可使自洁净玻璃的太阳光光催化效率大大提高.以溶胶-凝胶法,通过旋转涂膜工艺在玻璃表面制备CdS复合TiO2薄膜.利用SEM研究玻璃表面复合薄膜的形貌,电子能谱研究玻璃表面薄膜成分,并且利用高效液相色谱和可见光分光光度计测定薄膜对油酸、醋酸等有机物的太阳光光催化降解效率.     

Ag@AgCl-TiO2-粉煤灰微珠复合光催化剂的制备及其可见光光催化性能

采用离子交换法在粉煤灰微珠(FMS)表面沉积Ag@AgCl纳米颗粒,制备Ag@AgCl-FMS复合基底,采用水解-沉淀工艺,以TiCl4为钛源在复合基底表面再包覆纳米TiO2薄膜,经500℃煅烧2 h后得到Ag@AgCl- FMS-TiO2复合光催化剂. 对材料微观形貌、晶体结构、可见光光催化性能进行了表征与测试. 结果表明,复合基底表面包覆的TiO2薄膜均匀完整. 500℃煅烧后的物相为90%锐钛矿型TiO2和10%金红石型TiO2. 复合催化剂料在Ag@AgCl等离子共振效应的作用下,表现出明显的可见光响应,经可见光照射80 min后对甲基橙的降解率达99%,5次重复使用对甲基橙的降解率保持在85%.     

B掺杂TiO2/ITO薄膜电极的MOCVD制备及其可见光催化活性研究

采用金属有机物化学气相沉积方法,制备出了具有可见光催化活性的B掺杂TiO2/ITO薄膜电极。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis-DRS)分析等方法对所得材料的晶型、组成、化学态和光响应等特性进行了表征。同时,在模拟可见光照射条件下,通过在光电催化反应体系中降解偶氮染料甲基橙的实验,验证和评价了材料的光电催化性能。结果表明:所制备的B掺杂TiO2/ITO纳米薄膜电极在可见光条件下具有良好的光电催化性能,其催化活性在一定范围内(B∶Ti<15%(原子比))随着B掺杂量上升而提高。光电催化甲基橙的去除率达到82.7%,并且经过连续实验,证实了材料具有良好的稳定性和可重复使用性。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化剂的应用研究进展

溶胶-凝胶法是制备纳米TiO2最常用的方法。综述了溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体或薄膜、掺杂纳米TiO2、纳米TiO2复合材料的应用研究现状,指出了纳米TiO2光催化剂在光催化机理、可见光化和复合材料等方面的发展趋势。     

改性TiO_2纳米薄膜及其可见光降解甲醛研究

以无机盐TiOSO4为主要原料,采用低温回流技术,于130℃下在玻璃基底上制备了TiO2纳米薄膜,研究了单离子掺杂和双离子掺杂对材料结构特性和可见光催化降解甲醛特性的影响。结果表明,选取La3+和Fe3+分别掺杂以及以2种离子共同掺杂,在可见光下对甲醛气体的降解试验中,TiO2基薄膜均表现出较高的光催化活性,尤其是在2种离子双掺杂的情况,在6 h可见光照射下,对甲醛的降解率达到90%。纳米尺度的锐钛矿结构以及离子掺杂改变TiO2材料带隙结构是该薄膜材料具有可见光催化活性的根本原因。     

Gd,B共掺杂改性TiO_2纳米颗粒的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Gd和B共掺杂的TiO2纳米颗粒,研究了TiO2纳米颗粒在可见光下的光催化活性。应用XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征。结果表明,掺杂可以抑制TiO2晶粒增长,阻碍TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示,共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应,使吸收带产生红移,提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明,共掺杂TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化活性,以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005 Gd和0.04 B的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。     

Gd,B共掺杂改性TiO2纳米颗粒的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Gd和B共掺杂的TiO2纳米颗粒,研究了TiO2纳米颗粒在可见光下的光催化活性。应用XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征。结果表明,掺杂可以抑制TiO2晶粒增长,阻碍TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示,共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应,使吸收带产生红移,提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明,共掺杂TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化活性,以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005 Gd和0.04 B的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。     

不同酸掺杂的聚苯胺复合二氧化钛光催化剂的研究

通过水蒸汽-水解法制备了纳米级TiO2粉体,并通过原位聚合法制备了不同酸掺杂的聚苯胺(PANI)/TiO2复合材料。利用单因素实验验证了盐酸、硫酸、对甲苯磺酸和对氨基苯磺酸四种掺杂酸对TiO2光催化活性的影响。以KBF染料模拟废水为研究对象,考察了PANI/TiO2复合材料在紫外光及可见光照射下降解水中有机物的效果。结果表明,其他单因素相同时,盐酸掺杂的聚苯胺复合二氧化钛粉体效果较好。聚合反应中苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1∶2,反应温度为5℃,反应时间4h。不同酸掺杂的聚苯胺对纳米TiO2光催化剂的改性,显著改善了纳米TiO2光催化剂在可见光条件下的光催化性能,可有效降解KBF染料。     

低温制备纳米晶TiO2薄膜及其光催化性能

以无机盐TiOSO4、氨水、H2O2为原料,通过沉淀、胶溶、络合、回流等步骤制备了含有锐钛矿晶粒的回流溶胶(refluxed sol,RS).以RS为前驱体在玻璃基片上用红外灯100 ℃干燥,在低温下制备了纳米TiO2薄膜,采用X射线衍射、热重、扫描电镜、紫外可见光吸收光谱等测试手段对TiO2薄膜进行了表征.结果表明:低温制备的TiO2薄膜呈透明状,在可见光下透光率超过80 %,附着力良好,薄膜表面均匀分布着球形锐钛矿晶粒,晶粒粒径随回流时间延长而增加.以10 mg/L甲基橙为降解对象,考察了TiO2薄膜的光催化性能,由100 ℃回流6 h的RS-6溶胶制备的TiO2薄膜光催化性能最好,120 min内甲基橙脱色率达到99%以上,说明采用RS前驱体制备的TiO2薄膜光催化性能良好.     

纳米TiO2光催化剂在工业有机废水处理中的研究

本文详细叙述了纳米TiO2光催化剂粉体在工业有机废水处理中催化作用机理和应用,介绍了纳米TiO2的几种制备方法。     

纳米TiO_2和纳米CaCO_3对EVAC流滴棚膜性能的影响

采用内添法,将纳米二氧化钛(nano-TiO_2)或纳米碳酸钙(nano-CaCO_3)与流滴剂司班60等助剂混合后,利用挤出机制备以乙烯–乙酸乙烯酯塑料(EVAC)为载体的流滴母粒,进而通过吹塑工艺制备EVAC流滴棚膜,探讨了nano-TiO_2或nano-CaCO_3用量对EVAC流滴棚膜拉伸性能、流滴性和透光性的影响。结果表明,适当的加入nanoTiO_2或nano-CaCO_3,均能提高棚膜的拉伸强度,当母粒中nano-CaCO_3用量为4份时,棚膜的纵横向拉伸强度达到最大,而母粒中nano-TiO_2用量为2份时,即可使棚膜的纵横向拉伸强度达到最大;nano-TiO_2的加入略微改善了棚膜的流滴性,而nano-CaCO_3使棚膜的流滴性降低;添加nano-TiO_2或nano-CaCO_3后,棚膜对紫外光均有明显的屏蔽效果,对可见光的透光率也均有所提升,其中添加nano-TiO_2的棚膜的紫外光屏蔽效果以及对可见光的透光率均明显高于添加nano-CaCO_3的棚膜。     

纳米TiO_2掺杂改性及应用的研究进展

介绍了纳米TiO_2的特性、光催化作用机理、制备、掺杂改性及其应用,并且指出了纳米TiO_2的研究方向及存在的问题。     

纳米TiO2膜电极光电催化降解污染物的研究进展

纳米TiO2基薄膜光电催化通过外加偏压阻止光生电子与空穴发生复合以提高光催化的量子效率,并使有机污染物发生深度矿化。本文详细介绍了光电催化的反应机理、TiO2基薄膜电极的制备及提高光电催化效率的主要途径、影响光电催化过程的主要因素等,最后对TiO2光电催化的发展方向进行了展望。     

纳米TiO_2改性方法的研究进展

TiO2在利用光能和环保等领域具有重要应用前景。针对近年来纳米TiO2研究的新成果,对纳米TiO2的制备方法、光催化反应机理做了简要阐述,重点介绍了目前在纳米TiO2掺杂改性方面,尤其是非金属掺杂和共掺杂改性方面的研究进展。指出了TiO2研究进程中存在的主要问题、发展前景及今后的研究方向。     

光催化剂对土壤中有机污染物的分解

研究掺杂型TiO₂光催化剂对土壤中有机污染物的分解效果及其催化剂的催化活性，考察不同金属离子掺杂型TiO₂光催化剂在土壤中加入量、光催化剂分散方式、光照时间、土壤的水分与厚度等因素的变化，通过超声萃取-高效液相色谱测定了光催化剂对有机污染物五氯酚的分解效果。结果显示，掺杂型TiO₂光催化剂的光催化活性不仅与自身对光的响应范围、吸收强度以及掺杂金属离子种类有关，还与晶体结构及分解的物质有关，表明光催化剂的催化活性是多方面因素共同作用的结果。     

纳米TiO_2的制备及表面处理技术

讨论了纳米TiO2的微观结构及其性能,对不同制备纳米TiO2的工艺路线进行了阐述和比较。同时对纳米 TiO2的表面处理技术和效果作了介绍。     

LLDPE/LDPE/TiO2复合膜的分散及光学性能

讨论了纳米TiO2在线型低密度聚乙烯（LLDPE），低密度聚乙烯（LDPE）复合体系中的分散和体系流变行为，研究了复合薄膜的光学性能。结果表明，以高流动性LDPE为基体的纳米TiO2母料，加入LLDPE，LDPE体系中后。复合体系的表观粘度有所提高。但拉伸粘度显著下降。纳米TiO2母料在LLDPE／LDPE复合体系中具有良好的分散性，复合薄膜中的纳米TiO2为一次粒子。纳米TiO2起到了异相成核剂的作用。球晶的粒子得到细化。在本研究的纳米填充范围内（质量分数不大于1.0％），复合薄膜的透光度基本不变。雾度发生了较大幅度上升，复合薄膜在紫外光区域的吸收显著增强。