过氧改性纳米TiO2溶胶的制备及其光催化性能

以硫酸氧钛为钛源,过氧化氢为络合剂,采用低温水热法制备了过氧改性纳米TiO2溶胶,并对制备过程中的影响因素进行了研究,同时,通过甲醛废水模型体系考察了溶胶的光催化活性。采用X射线衍射、透射电镜、紫外-可见漫反射光谱等测试手段对TiO2进行了表征。结果表明,当水解反应pH值为8.0,硫酸氧钛浓度为0.10 mol/L,陈化时间为24 h,Ti4+/H2O2物质的量比为1∶4,水热反应温度和时间分别为100℃和6～8 h时,可制得直径20nm、长30 nm,结晶良好的锐钛矿过氧改性纳米TiO2和分散均匀的溶胶。经紫外光和太阳光光照180 min后,过氧改性纳米TiO2溶胶对甲醛的降解率分别为95.3%和31.8%,优于相同条件下P25的光催化性能(69.7%和21.1%)。     

静电纺TiO2-SiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究

采用静电纺丝技术制备了PVP-TiO2-SiO2前驱体复合纳米纤维,利用视频显微镜观察了其成纤状态和形貌结构;经600℃煅烧得到TiO2-SiO2复合纳米纤维,利用FT-IR、XRD、SEM和分光光度计对TiO2-SiO2复合纳米纤维的形成、晶型结构、形貌和光催化降解性能进行了表征。结果表明,经600℃煅烧后,PVP-TiO2-SiO2复合纳米纤维中的PVP被有效的去除,制得无定形TiO2-SiO2复合纳米纤维,且纤维呈圆柱形;TiO2-SiO2复合纳米纤维对亚甲基蓝染液具有良好的光催化效果,且光催化效率随TiO2-SiO2复合纳米纤维用量的增加而提高。     

铁酸锌掺杂TiO2的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯和自制铁酸锌为原料,用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的纳米TiO2和掺杂的ZnFe2O4-TiO2纳米粉体,利用SEM和XRD对产物的晶型、晶貌及晶粒大小进行表征,并通过对甲基橙的光催化降解研究了掺杂铁酸锌对纳米TiO2光催化活性的影响。结果表明:在500℃煅烧得到的纳米粉体光催化活性较高,催化剂的用量为1.0g/L时,其催化效果最好,对甲基橙的降解率分别为95%和96%。     

纳米二氧化钛（TiO2）改性PMMA

纳米复合材料具有许多新奇的特性,比如优越的力学性能、光学性能、热性能、生物特性以及催化特性。在制备有机/无机复合材料的方法中,以纳米材料为改性剂是目前较为可行的一种方法。本文通讨论了采用溶胶-凝胶法通过纳米二氧化钛(T iO2)改性甲基丙烯酸甲酯(PMMA)可行性。     

TiO2自清洁薄膜制备条件对光催化降解影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制得TiO2薄膜,以370 nm的紫外光为光源研究甲基红在TiO2薄膜上的光催化降解效果。结果表明制备薄膜原料中,钛酸丁酯∶无水乙醇∶蒸馏水∶聚乙二醇体积比为4.5∶30∶1.5∶2.0,PH值为2.5的时候对甲基红溶液降解率最大,达到47.0%。并且提拉次数为5降解率能达到80.32%。     

真空冷冻干燥制备TiO2粉体

异丙醇钛为钛源,采用溶胶-凝胶法合成TiO2湿凝胶,以真空冷冻干燥方法干燥处理,得到纳米TiO2冻干胶,并用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、BET氮气吸附脱附法、TG-DSC综合热分析仪、激光纳米粒度仪对样品表征,制备的TiO2冻干胶中比表面积最大为301.47 m2/g,其总孔容与平均孔径分别为0.189 cm3/g、2.503 nm。     

低温制备Fe-TiO2及其可见光催化性能研究

采用大量水体系溶胶-凝胶方法在低温下制备了掺杂铁的二氧化钛纳米材料(Fe-TiO2),通过XRD、XPS、SEM、UV-Vis对样品进行了结构、形貌以及光化学方面的表征,研究了铁掺杂浓度对样品结构和性能的影响。结果表明,低温下合成的样品主要以锐钛矿型存在,结合有少量板钛矿型。掺杂1%的Fe-TiO2具有最大的吸收带红移,在室内具有最好的对甲基橙光催化性能。主要认为铁的掺杂抑制了电子和空穴的复合并且增强了其在可见光区的吸收。     

石墨烯/TiO2复合材料的制备及其光催化性能的研究

本实验以细鳞片石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨,经超声波振荡得到氧化石墨烯,加入水合肼回流制得石墨烯材料。采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型TiO2及石墨烯/TiO2复合材料。在紫外光照射下,分别以石墨烯/TiO2复合材料及锐钛矿型TiO2为催化剂,在甲基橙溶液中进行光催化降解,结果显示,石墨烯/TiO2光催化性能明显高于相同条件下的锐钛矿型TiO2。     

Rb-Sr-Fe共掺杂纳米TiO2的制备及可见光诱导下的光催化性能

利用溶胶-凝胶法成功制备了Rb-Sr-Fe-TiO₂光催化剂,并通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱对其进行表征。在可见光诱导下,利用亚甲基蓝(MB)评价其光催化性能。结果表明,在RbCl、Sr(NO₃)₂和FeCl₃的最佳掺杂比m_RbCl∶m_(Sr(NO3)2)∶m_FeCl3∶m_TiO2=2∶1∶0.2∶100,最优催化剂浓度1.0 g·L^-1条件下,Rb-Sr-Fe-TiO₂对4 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液进行光催化降解,3 h内降解率达到98.56%。Rb-Sr-Fe-TiO₂克服了传统TiO₂吸附能力差和可见光响应性差的缺陷,提高了材料的光催化活性,有望在废水处理方面得到广泛的应用。     

Fe3+掺杂TiO2溶胶的低温制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在低温下制备出Fe3+掺杂TiO2(Fe3+/TiO2)溶胶,研究Fe3+掺杂对TiO2催化性能的影响,用TG/DTA技术分析TiO2粉末的热分解过程,用XRD、TEM等表征Fe3+掺杂对TiO2晶型、晶粒尺寸、晶粒形貌的影响,结果表明:Fe3+掺杂会对纳米TiO2晶粒的粒径及晶体形貌产生影响,抑制TiO2晶型由锐钛矿向金红石的转变。将亚甲基蓝作为目标污染物进行光催化降解试验,紫外-可见漫反射吸收光谱分析表明:经适量Fe3+掺杂后的TiO2溶胶光催化活性提高,当硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量比为0.20%时,光催化活性最佳。     

不同水解抑制剂下Sr2+掺杂改性纳米TiO2的制备及可见光响应行为

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为钛源,分别以三乙醇胺和亚氨基二乙酸为水解抑制剂,制备掺杂不同含量Sr²⁺的纳米TiO₂,并对其在可见光范围内对孔雀石绿的光催化降解活性进行评价。结果表明,Sr²⁺掺杂能够有效提高纳米TiO₂的光催化性能,并确定不同条件下合成的纳米TiO₂的最佳掺杂量和反应条件。对掺杂的TiO₂进行紫外可见漫反射光谱、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱以及氮物理等温吸附等表征,揭示了表面性能、电子结构、脱水性能、吸附性能、结晶程度和晶相结构等多方面协同作用是Sr²⁺掺杂的TiO₂具有最高光催化活性的原因。这种新型光催化剂可能在环境净化和水处理方面具有一定的应用价值。     

N、Ni共掺杂TiO2光催化剂的制备及对亚甲基紫降解性能研究

以硫脲、硝酸镍、钛酸四丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和不同比例N、Ni掺杂的TiO2的光催化剂样品,用紫外-可见分光光度计进行了表征。结果表明,经过掺杂的TiO2光催化剂的吸收边向可见光方向移动,TiO2可见光催化活性提高,掺杂量为0.15 g,pH=9,温度为30℃时,对亚甲基紫的脱色效果最好。     

TiO2薄膜纳米改性搪瓷表面光泽影响的研究

采用溶胶-凝胶法制得稳定的淡黄色透明TiO2溶胶溶液,通过浸渍提拉法在搪瓷表面制备TiO2薄膜。研究了在搪瓷表面涂有不同层数的TiO2薄膜对其光泽度的影响,同时还采用XRD和SEM分析了搪瓷表面TiO2薄膜的晶体结构和显微形貌。结果表明,薄膜在400℃热处理1 h后,具有完整的锐钛矿相和良好的光学性能;不同层数的TiO2薄膜对搪瓷表面的光泽度产生了显著的影响。     

可见光响应氧化铁复合TiO2光催化剂的制备及其性能研究

以尿素铁(Ⅲ)配合物和钛酸四丁酯为前驱物,采用注入法制备了不同Fe2O3复合比的TiO2纳米粉体,通过DTATG 、XRD、XPS和UV-Vis的测试,表征其物相结构、样品表面元素存在形式和光谱学性质;并以甲基橙光降解反应为探针反应,分别以紫外光和可见光为光源测试其光催化活性.结果表明,复合Fe2O3后的TiO2纳米粉体为锐钛矿型,样品表面铁元素主要以Fe(Ⅲ)形式存在,并且其UV-Vis光谱吸收曲线有明显的红移现象;Fe2O3的复合明显提高了TiO2光催化剂的紫外和可见光催化活性;Fe2O3的最佳复合比为1 mol％.     

Zn2+/ZnO掺杂TiO2光催化膜的制备及超亲水改性

为了提高TiO2光催化薄膜的利用效率,实验分别采用金属离子Zn2+和其氧化物ZnO掺杂TiO2的方法,制备以TiO2为基体的复合光催化薄膜。利用简单易行的溶胶凝胶法,一种是将Zn2+、ZnO掺杂于TiO2溶胶中,分别制备金属、半导体氧化物掺杂的混合溶胶,采用浸渍提拉的方法以玻璃片为载体涂膜,然后用马弗炉进行热处理制得样品。另一种是利用S iO2对2种掺杂的复合TiO2薄膜进行表面处理改性后,热处理得样品。将所得样品进行接触角、紫外-可见分光光度计、红外、AFM测试,对其性能进行表征。结果表明:Zn2+的掺杂量为0.1 g时,测试结果比较理想;经过S iO2表面处理过的Zn2+/TiO2复合光催化膜的超亲水性最好,水滴刚滴上,静态接触角几乎为0;°ZnO/TiO2复合光催化膜的吸光性能最高,但透过率较低,透明性比较差。     

液相法制备纳米TiO2的工艺及其光催化降解盐酸土霉素的研究

以钛酸丁酯为前驱体,分别采用水热沉淀法和溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化剂,以氙灯为光源,盐酸土霉素为降解对象,考察2种方法下样品的光催化能力,并对水热沉淀法制备TiO2在不同煅烧温度、底物浓度、光照强度及催化剂用量条件下的光催化活性进行研究。结果表明,相比溶胶-凝胶法,水热沉淀法制备的TiO2的光催化反应速率常数较大,粒径小,分布均匀,分散性好,光吸收能力强。     

Fe/TiO2/MCM-41复合光催化材料的制备及表征

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂与负载相结合的光催化剂Fe/TiO2/MCM-41,通过考察掺杂金属种类和掺杂量,探讨了制备条件对复合材料性能的影响,并用XRD、BET、TEM和XPS对其进行表征。结果表明,Fe3+掺杂量为0.05%时,光降解初始浓度为25 mg/L的甲基橙溶液30 min后脱色率达到95%以上。Fe/TiO2/MCM-41是一种比表面积达349.77 m2/g的介孔材料,具有锐钛矿和金红石相的混晶结构;光催化剂中铁以+3价形式存在,表面羟基氧所占比例为37%,掺杂铁抑制了TiO2粒子的生长。将Fe/TiO2/MCM-41用于光催化氧化水中的对硝基苯甲酸,当催化剂投加量为0.5 g/L、对硝基苯甲酸初始pH为5、浓度为2×10-4mol/L时,紫外光照30 min后,对硝基苯甲酸降解率达到58%以上。     

负载TiO2城市污泥改性物光催化剂的制备

用城市污水处理厂的剩余污泥作原料,炭化制备活性炭吸附剂。以钛酸丁酯和无水乙醇为原料,乙酸为水解抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体,利用浸渍-烧结法将其负载于制备的污泥活性炭上,获得TiO2/AC光催化剂。以重金属离子Hg2+为目标污染物进行光催化去除实验,考察了抑制剂用量、TiO2的负载量、煅烧温度等对TiO2/AC催化性能的影响。结果表明,当CH3COOH∶Ti(OBu)4=0.8～1.0时,对Hg2+的催化去除效果较好;TiO2负载量为33.3%时,TiO2/AC光催化剂具有良好的吸附性能和更高的催化活性;煅烧温度直接影响晶体的结构,550℃煅烧时生成的混合晶体具有较高的催化性能。在最佳条件下制备的TiO2/AC光催化剂对水溶液中20 mg/L的Hg2+的光催化去除率可达到88.5%。     

纳米TiO2的制备及其光催化性能的研究

采用改进的溶胶-凝胶(sol-gel)方法,以钛酸四丁酯(TB)和苯甲酸为主要原料,通过溶剂热处理得到纳米级TiO2.以XRD、Raman、TEM和BET对样品的晶型和形貌进行了表征.结果表明,改进的sol-gel法制备得到的TiO2是结晶性很好的锐钛矿晶型TiO2,具有较大的比表面积.以偶氮染料甲基橙(MO)水溶液为目标降解物,考察了TiO2催化剂在紫外光照射下的光催化性能.实验结果显示,TiO2催化剂60 min就可以将MO彻底降解.     

新型氯化改性BiOBr/TiO2的可见光催化活性

本文利用溶胶凝胶法制备了溴氧铋/二氧化钛复合光催化材料。以甲基橙为目标污染物,研究了溴氧铋含量对复合材料的可见光催化特性的影响,随后通过表面氯化改性,进一步提升了光催化能力。最后利用XRD、UV-Vis DRS、TEM、EPR等方法对催化材料进行表征,分析其光激发原理。结果表明,新型复合材料具有较好的可见光响应,对有机物的降解能力优于溴氧铋和二氧化钛单体,这是由于二者形成了半导体异质结,光生电子传递降低了载流子复合率,羟基自由基生成量增加,而表面氯化引入了新的氯自由基,进一步提高反应活性。