Cu2+掺杂混晶纳米TiO2粉体的制备及光催化活性

利用溶胶-凝胶法在不同温度煅烧2h制备了1%Cu2 掺杂的TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征.研究了煅烧温度对TiO2粉体相结构和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与TiO2粉体光催化活性关系探讨了Cu2 掺杂对纳米TiO2的光催化活性.结果表明,Cu2 的掺杂对TiO2的相转变有很大的促进作用.于540℃处理的掺杂Cu2 的TiO2粉体光催化活性最佳,降解率为95.31%,其金红石相含量为15%.     

钆铁硫共掺杂TiO2/CF光催化材料的制备及其可见光活性研究

以表面改性的聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)为基体,采用Sol-Gel法制备钆、铁、硫元素共掺TiO2溶胶,通过浸渍涂覆法将溶胶负载到PAN-CF表面上,退火得到Gd/Fe/S-TiO2/CF光催化材料.采用FE-SEM、XRD等对材料结构进行表征;以氙灯为模拟日光源,以酸性橙Ⅱ为目标降解物,研究了制备得到的光催化材料的可见光催化活性.结果表明:钆、铁、硫元素共掺杂赋予了材料表面更明显的微孔结构;显著扩展了TiO2可见光响应能力,提高了光催化材料的可见光催化活性.     

掺铁TiO2纳米微粒的制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺铁量及不同pH值下的一系列TiO2光催化剂，并以高压汞灯为光源，罗丹明B为目标降解物，对其光催化活性进行了研究．实验表明，Fe^3 ．TiO2比纯TiO2具有更好的催化活性，且Fe^3 的最佳掺入量为0．05％，最佳制备的pH值为5。     

Eu^3＋掺杂TiO2发光薄膜制备及其发光性能

为了寻找实用、廉价、性能良好的TiO2∶Eu3＋发光薄膜,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2∶Eu3＋纳米发光薄膜.通过原子力显微镜与PL、PLE对样品薄膜的表面形貌和发光光谱进行了表征.研究结果表明：800℃退火的样品薄膜表面起伏不平,无开裂,且颗粒大小比较均匀,表面起伏度约为32nm,用540nm激发光源对800℃退火的TiO2∶Eu3＋发光薄膜进行激发时,样品显示出强红光发射,对应于Eu3＋的5 D0→7F2超灵敏跃迁;且荧光强度随着烧结温度的升高先增强再减弱,800℃时达到最大值,表明存在最佳的热处理温度.     

Eu掺杂TiO2纳米晶的制备及其发光性能

TiO2:Eu3+是一种新型优质的纳米红光发光材料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2:Eu3+纳米晶,研究了TiO2:Eu3+纳米晶的发光特性及退火温度对其发射光谱的影响.利用XRD,PL,PLE对样品进行了表征.结果表明TiO2:Eu3+纳米晶在600 ℃退火时呈现单一的锐钛矿结构,晶粒尺寸约为13.2 nm,900 ℃退火时呈现单一的金红石结构,晶粒尺寸约为44.1 nm;用468 nm激发光源激发时样品显示出强红光发射,对应于Eu3+粒子的5D0 →7F2超灵敏跃迁;荧光强度随着退火温度的升高先增强后减弱,最佳退火温度为700 ℃,最佳保温时间为8 h.     

负载型TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

目的 研究负载型TiO2光催化剂对有机染料的处理效果,确定其去除活性艳红X-3B废水的工艺条件.方法 以钛酸正四丁酯为前躯体,无水乙醇为溶剂、以粒径2～3 mm粗孔硅胶微球为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂.以20W(λ=253.7 nm)紫外线杀菌灯为光源,采用自制反应器进行光催化氧化试验.通过试验研究分析了负载型TiO2光催化剂无水乙醇和硝酸的投加量、镀膜次数、煅烧温度等因素对光催化降解效果的影响.结果 镀膜5次、煅烧温度为450℃制成的催化剂对活性艳红X-3B染料废水有较好的去除效果.当废水初始质量浓度为50 mg/L,调节pH为3左右,催化剂的投加量为10g/L,反应2 h,脱色率96%以上.结论 用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂具有较好的光催化活性且克服了粉末状TiO2难回收、易流失的缺点.     

Fe^3＋掺杂TiO2纳米薄膜及其光催化性能

用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂纳米TiO2薄膜，研究了不同Fe^3＋掺杂浓度的TiO2薄膜材料的光学性能、晶体结构和光催化性及三者之间的关系，并对相关机理进行了探讨．研究表明：铁掺杂量的不同使TiO2材料的光学性能、晶胞参数及光催化性等发生变化，其中以Fe^3＋掺杂0．3％～0．4％（摩尔分数）时具有最好的光催化性能，此时纳米TiO2薄膜具有锐钛矿结构，可见光透过率大于70％，紫外吸收限为366nm，比未掺杂的红移了6nm．     

沸石负载Mn,N共掺杂TiO2及光催化性能

为提高传统TiO₂光催化剂的可见光催化活性,本文采用溶胶-凝胶法合成了Mn,N共掺杂TiO₂光催化剂,改善了传统TiO₂光生载流子易复合的问题;进一步采用沸石作为载体对改性后的TiO₂样品进行负载,解决了传统光催化剂存在的难分离回收问题,以达到光催化剂可重复使用的目的.借助X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外分光光度计、傅立叶变换红外光谱仪等测试手段对Mn,N共掺杂TiO₂光催化剂的结构、元素组成、微观形貌和光催化降解性能进行系统分析与研究.研究结果表明,沸石负载Mn,N共掺杂TiO₂的样品较未改性的TiO₂样品具有更高的光催化降解活性,在可见光照射下,在最优掺杂条件下获得的TiO₂光催化剂在60 min内对孔雀石绿的降解率可达到97%,这主要归因于锰离子掺杂能够对TiO₂光生载流子的复合产生抑制作用,促进光生电荷分离,与此同时氮元素掺杂可有效拓宽TiO₂半导体光催化剂光响应范围.此外,经过5次循环使用后,对孔雀石绿的降解率没有较大程度的减弱,依然能够维持在88%以上,表明沸石负载Mn,N共掺杂TiO₂的样品具有较好的光催化循环稳定性.     

介孔TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为先驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出介孔纳米TiO2光催化剂。采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附-解吸BET技术对其组织结构进行表征,以甲基橙为降解物测定介孔TiO2光催化剂的光催化性能,并研究了不同温度下TiO2的相变及对光催化性能的影响。结果表明:溶胶-凝胶法制备的纳米介孔TiO2经500℃热处理后完全转变为锐钛矿结构,晶粒尺寸约33 nm,比表面积达到95.339 m2/g,孔容0.095 cm3/g,孔径约11 nm。介孔TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,此时甲基橙的降解率最高,可达90%。     

TiO2/SiO2薄膜的制备及光催化降解氯前水的TOC

TiO2光催化降解有机污染物存在反应后催化剂难于分离、颗粒不适宜循环使用和易失活等缺点，在实际应用中受到一定限制，而以SiO2为基底的负载型薄膜能较好地解决上述问题．采用溶胶一凝胶法制备TiO2／SiO2复合薄膜，在光催化作用下，将不同温度下制备的薄膜对自来水厂氯前水的TOC进行降解实验．结果表明，热处理温度在450℃时制备的TiO2／SiO2复合薄膜降解效果最好，该薄膜能生成大量的有利于光生空穴和电子分离的表面层，减小了电子一空穴在TiO2表面的复合几率，使薄膜的光催化效率大大提高，氯前水的TOC值有较大幅度的降低．     

超声条件下制备氮掺杂TiO2及其光催化活性研究

为拓展二氧化钛对可见光的响应,超声条件下采用溶胶凝胶法以三乙胺为氮源制备出N掺杂的纳米TiO2光催化剂;以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价其光催化活性;运用XRD、TEM、XPS和UV-Vis DRS等技术考察了超声及N掺杂对TiO2微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响.结果表明,所制备N掺杂TiO2为纯锐钛矿型,超声抑制了光催化剂粒晶的增大,减弱了颗粒间的硬团聚;N掺杂使TiO2光谱响应波长拓宽至可见光区,有效改善了TiO2的可见光活性,对甲基橙溶液的降解速率比纯TiO2提高了69.9%.     

TiO_2多孔膜的制备及其光催化性能

采用液相沉积(LPD)法在普通玻璃基片上沉积TiO2/SiO2复合膜,热处理后在NaOH溶液中浸泡溶去SiO2制得TiO2多孔膜。考察了热处理温度、TiO2中间层以及膜沉积时溶液中Ti,Si浓度比对膜结合强度和比表面的影响。结果表明,在沉积液中Ti,Si浓度比为41∶,热处理温度为450℃,多孔膜与基片间沉积纯TiO2作为中间层时,可获得结合牢固、比表面达44(m2/m2)的TiO2多孔膜。在太阳光照射4 h后对罗丹明B的脱色率可达40%。     

Preparation and photocatalytic activity of Cu^2＋-doped TiO2/SiO2

Cu2+-doped nanostructured TiO2-coated SiO2. (TiO2./SiO2) particles were prepared by the layer-by-layer assembly technique and their photocatalytic property was studied. TiO2 colloids were synthesized by the sol-gel method using TiOSO4 as a precursor. The experimental results showed that TiO2 nanopowders on the surface of SiO2 particles were well distributed and compact. The amount of TiO2 increased with the increase in coating layers. The shell structure appeared to be composed of anatase titania nanocrystals at 550℃. The 2-layer coated TiO2 particles on the surface showed a higher degradation rate compared with all the dif-ferent-layer samples. The photocatalytic activity of Cu2+-doped TiO2/SiO2 was higher than that of undoped TiO2/SiO2. The optimum dopant content was about 0.10wt%.     

TiO_2纳米晶和薄膜的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米晶和薄膜,分别用X射线衍射(XRD))和差热-热重分析(DTA-TGA)对不同温度热处理的样品进行了表征,并考察了薄膜的光催化性能.结果表明:在500℃焙烧2h制备的TiO2纳米晶及薄膜具有完整的锐钛矿相结构,粒径约30nm左右,60min内甲基橙降解率可达到90%,具有很好的光催化活性.     

Eu3+掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。     

TiO_2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶-凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP,Mn=900 000）和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti（OPr）4/Ni（CH3COO）2复合一维纳米纤维材料。经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维。采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验。结果显示,0.5%TiO/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性。     

紫外光原位还原法制备Pt/TiO_2及其光催化性能研究

以TiO2纳米粒子为载体,采用紫外光原位还原法制备了Pt/TiO2纳米光催化剂,并用TEM和EDS对其进行了表征。结果表明:纳米Pt负载到TiO2纳米粒子表面;Pt/TiO2的光催化活性是未处理纳米TiO2光催化活性的3~4倍。     

Fe~(3+)改性TiO_2光催化降解甲醛废水试验研究

采用溶胶凝胶法和掺杂子Fe3+修饰技术,制备高活性光催化剂TiO2用以降解苯酚废水。试验考察了催化剂制备条件如R值、Fe3+含量、焙烧温度和焙烧时间等因素对催化剂活性的影响,结果表明TiO2焙烧温度为650℃,R=10,Fe3+质量分数为3.5%,焙烧时间为2 h时,催化剂的活性最高。将在此条件下制得的TiO2光催化降解甲醛废水,试验发现催化剂长期使用后有失活现象,经再生处理后催化活性得到较大程度的恢复。     

低温制备高催化活性掺磷TiO2溶胶

以四氯化钛和磷酸为原料,在低温下分别制备了纯TiO2和掺磷TiO2水溶胶,通过XRD、TEM、SEM、FT-IR、UV-vis等测试手段进行了表征.结果表明,2类样品中的TiO2颗粒均呈锐钛矿型晶相结构,粒径小于10 nm,而且掺磷TiO2比纯TiO2的结晶度更高,颗粒分散更均匀,颗粒也稍大,且禁带宽度和吸光度也有一定的增大.通过光催化降解亚甲基兰实验研究了纯TiO2和掺磷TiO2水溶胶的光催化活性,结果表明,掺磷TiO2水溶胶的光催化性能比纯TiO2水溶胶大约提高了2倍,说明H3PO4的加入促进了TiO2的光催化活性.     

ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶发光和能量传递性质研究

利用共沉淀方法制备了ZrO2:Eu3+荧光粉体,研究了不同煅烧温度和掺杂浓度对样品结构和发光性质的影响. 在不同煅烧温度和掺杂浓度下,样品结构含有单斜相和四方相2种不同结构,其比例不同. 在不同温度下,监测615 nm的激发光谱发现:基质ZrO2和Eu3+之间存在能量传递,当样品结构为单斜相时,能量传递最强;研究激发波长为243 nm的发射光谱可知:晶面结构不同可以引起Eu3+特征发射光谱的变化. 研究荧光强度与激活离子Eu3+浓度关系发现:荧光强度先随浓度提高而提高,在浓度为4 mol%时达到最大,然后又随之降低.