La~(3+)掺杂TiO_2光催化降解甲基橙

采用溶胶-凝胶-浸渍法对二氧化钛进行La3+掺杂,并以甲基橙溶液为降解模型反应物,研究了La3+改性TiO2的光催化活性。结果表明:La3+改性能够提高二氧化钛的光催化活性,当La3+掺杂量为0.5%(质量百分比),煅烧温度为500℃,催化活性最好;当催化剂的投加量为4.0 g/L,通气量为800 mL/min,pH值为3.12时,对甲基橙废水溶液紫外灯光催化60 min的降解率可达到97.5%。     

Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜材料的制备与光催化性能研究

以载玻片为基材,通过溶胶-凝胶技术制备Fe3+离子掺杂的TiO2薄膜。采用甲基橙作为目标降解物,研究Fe3+掺杂薄膜的光催化活性,采用X-射线衍射、扫描电镜和紫外-可见光吸收谱等技术对薄膜相关特征进行了表征。研究表明,当Fe/Ti物质量比为0.25%时,光催化活性最高。经500℃焙烧2h制备TiO2薄膜具有锐钛矿结构,TiO2粒子大小均匀,有孔隙结构。掺杂Fe3+使薄膜TiO2粒子减小,孔隙率增加,而粒子粒径分布不均匀增加,且吸收强度增加吸收边有一定的红移。     

掺杂Fe~(3+)纳米TiO_2膜光催化降解VOCs

利用玻璃弹簧负载TiO_2膜光催化降解VOCs,以室内空气污染物甲醛、丙酮和甲苯为目标污染物,采用自制反应器,分析了初始浓度、空气湿度和气体流量对甲苯降解效果的影响,考察了三种物质混合的降解效果,对比了在相同条件下单一甲苯和VOCs中甲苯的降解效果。结果表明,气体流速5 L·min~(-1)时,甲苯的降解效率为74.6%,空气湿度为30%时,甲苯降解率为81.6%,初始浓度为0.173 mg·L~(-1)时,甲苯降解率为94%,在这三种情况下,甲苯降解效果较好;对VOCs中甲苯和单一甲苯的降解效果进行对比,发现混合气体中甲苯的降解率在反应205 min后高于单一甲苯。     

Fe~(3+)掺杂BiVO_4的制备及光催化降解甲基橙的研究

以水稻秆为模板,成功合成了Fe3+掺杂Bi VO4光催化剂,通过X-射线衍射分析、扫描电子显微镜和比表面积及孔径分析等对其进行了表征和分析。结果表明:制备的Fe3+掺杂Bi VO4样品均为单斜白钨矿型,掺杂后样品的颗粒变小,比表面积增大。以金钨灯作为可见光光源,通过降解甲基橙,考察了Fe3+掺杂量对Bi VO4可见光催化活性的影响规律以及催化剂投加量对光催化降解甲基橙的影响。与纯Bi VO4比较,Fe3+掺杂有效提高了Bi VO4的可见光催化活性,当掺杂量为6%时,样品的光催化效率最高,50 min内对甲基橙B的脱色率达到76%。当m(催化剂)∶m(甲基橙)为30时,对甲基橙溶液的脱色率能达到93%左右。     

Fe~(3+)改性TiO_2薄膜的制备、表征及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,制备了纳米Fe3+/TiO2薄膜,利用XRD、TEM等测试手段进行了样品的表征分析,以降解含阿奇霉素废水为反应模型,研究了纳米Fe3+/TiO2薄膜的紫外光照射催化活性及薄膜的重复使用效果。结果表明,纳米Fe3+/TiO2薄膜不易失活,其催化活性寿命较粉体纳米Fe3+/TiO2的强,且再生性能好,薄膜重复使用4次,仍有明显的降解效果。     

Er~(3+)掺杂纳米TiO_2的制备与光催化降解性能研究

利用溶胶-凝胶法合成不同Er~(3+)掺杂量的TiO_2光催化材料,考察了Er~(3+)掺杂量(0%～1%)、焙烧温度(400～700℃)和焙烧时间(1～4 h)对TiO_2光催化材料对亚甲基蓝溶液的降解率、物相组成和光催化性能的影响。研究结果表明,Er~(3+)掺杂TiO_2光催化材料的最优制备工艺为:Er~(3+)掺杂量为0.5%、焙烧温度为500℃、焙烧时间为2 h。随着Er~(3+)掺杂量的增加,光催化材料的晶粒尺寸不断减小;Er~(3+)掺杂的光催化材料的平均晶粒尺寸会随着焙烧温度的升高而逐渐减小;在焙烧温度为500℃时,焙烧时间的延长不会造成光催化材料中TiO_2相的晶型转变,但TiO_2晶体的晶粒尺寸会不断长大。Er~(3+)掺杂量为0%、0.5%和1%的光催化材料的禁带宽度分别为2.76、2.0 e V和2.47 e V,Er~(3+)掺杂量为0.5%时光催化材料的禁带宽度最小,具有最高的光吸收范围。     

锐钛矿型TiO_2的制备及其光催化降解甲基橙

采用水热法制备了TiO2纳米材料,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物进行表征,并以有机材料甲基橙进行了光催化反应。结果表明,产物TiO2晶型为锐钛矿型(A-TiO2),以自制的TiO2为光催化剂对甲基橙溶液进行降解,最佳条件为:12 mg/L的甲基橙溶液中加入0.050 g的TiO2用HNO3调节溶液成酸性后,经254 nm紫外光照射下,28℃恒温磁力快速搅拌反应1 h,降解率达到43.2%。     

Cu~(2+)掺杂g-C_3N_4光催化降解甲基橙研究

g-C_3N_4是很有前景的非金属光催化剂之一,但其存在光生电子-空穴复合较严重、光催化效率较低等缺点,严重影响了g-C_3N_4在光催化领域内的应用,对其改性,提高光催化效率,就变得尤为迫切。利用微波合成法将Cu~(2+)掺杂于g-C_3N_4中制备Cu~(2+)/g-C_3N_4,并采用X射线衍射分析、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、比表面吸附等对其进行了表征,并选用偶氮染料甲基橙为目标污染物来衡量Cu~(2+)/g-C_3N_4降解有机污染物的能力。结果发现,微波合成法成功将Cu~(2+)掺杂于g-C_3N_4中,用Cu~(2+)/g-C_3N_4做光催化剂经过6h反应后,对MO降解率提高14%,达到86%,说明Cu~(2+)掺杂g-C_3N_4确实能提高氮化碳降解有机污染物的能力,具有潜在的应用价值。     

纳米TiO_2光催化降解甲基橙

以TiOSO4为原料 ,制备了纳米TiO2 粉末 ,经 5 0 0℃热处理后 ,XRD研究表明其为锐钛矿型TiO2 ;经TEM电镜观察 ,其粉末粒径大约为 10nm左右 .采用粘结剂法在玻璃板涂敷一层TiO2 粉末 ,以甲基橙为研究对象 ,紫外灯为光源 ,研究了催化剂用量、甲基橙初始浓度、初始溶液 pH值、光照强度对甲基橙脱色率的影响     

TiO_2薄膜光催化降解甲基橙反应动力学研究

以甲基橙为模型污染物、TiO2薄膜为光催化剂,在自制的光催化反应器上进行了光催化降解反应实验,主要研究了甲基橙初始浓度(c0)和紫外光光照强度(I)对其光催化降解反应的影响。结果表明,该降解反应可用一级反应动力学方程进行描述,反应速率常数(k)与c0及光强I的关系分别为:k∝c0-1 4和k∝I0.65。     

Mg~(2+)掺杂TiO_2空盒子的制备及其光催化性能

为了解决纳米TiO_2带隙宽、电子-空穴对容易复合等问题,掺杂Mg~(2+)对TiO_2进行研究。以Ti(OC_4H_9)_4作为钛源,通过水热法制备Mg~(2+)掺杂TiO_2空盒子(Mg~(2+)@TiO_2)。采用透射电镜、X射线衍射及紫外漫反射对样品进行表征,探讨Mg~(2+)掺杂前后对其结构、性能等方面的影响。通过可见光催化降解有机污染物罗丹明B实验,证明了Mg~(2+)掺杂后的TiO_2纳米材料能够有效降解有机污染物罗丹明B,具有较高的光催化性能。     

Fe~(3+)掺杂改性TiO_2光催化降解吡嘧磺隆废水研究

采用溶胶-凝胶法制备了Fe~(3+)掺杂TiO_2固体光催化剂,考察了不同反应条件对催化剂处理吡嘧磺隆废水催化效率的影响。结果表明,Fe~(3+)掺杂量为2.5%、催化剂用量为0.2g·L~(-1)、外加双氧水为700mg·L~(-1)时,催化效率最高。TiO_2固体光催化剂使用3~6次后,催化效率变化不大。本研究结果可为光催化处理难降解农药废水提供依据。     

Si-Ce/TiO_2的制备及其光催化降解甲基橙的研究

采用水热合成法分别制备了TiO_2、Si-TiO_2、Ce-TiO_2以及Ce和Si共掺杂TiO_2(Ce0.010Si0.10TiO_2)光催化剂,利用XRD和TEM对制备的样品进行了晶型和形貌的表征,并在可见光照射下用其催化降解甲基橙水溶液,考察了催化剂的可见光催化活性。结果表明,对于Si和Ce共掺杂TiO_2,Si的引入可显著提高TiO_2颗粒的分散性,提高其比表面积,而Ce的引入可提高其可见光催化活性;Ce0.010Si0.10TiO_2具有较好的催化活性,其在可见光条件下对模拟废水中甲基橙的降解率达到了95.3%。     

多孔纳米Fe~(3+)/TiO_2的制备及其光催化性能

以十六烷基三甲基溴化胺为表面活性剂,采用改性溶胶凝胶法制备了多孔纳米Fe3+/TiO2复合材料,以TEM、XRD、DTA等对其进行了表征。对10 mg/L甲基橙溶液进行太阳光催化降解,考察了光催化效果的影响因素。结果表明,复合材料有多孔结构,表面活性剂的加入和Fe3+掺杂能抑制粒径的长大,w(十六烷基三甲基溴化胺)=5%,w(Fe3+)=2%,甲基橙水溶液的pH=5时,复合材料的光催化效果最好,太阳光照射3 h,甲基橙降解率达到30%以上,使TiO2的光催化效率提高了10倍。     

GO/TiO_2复合催化剂的制备及其光催化降解甲基橙

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以异丙氧基钛为钛源,通过原位溶胶凝胶法制备了复合催化剂GO/TiO_2。通过X射线粉末衍(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对GO及复合催化剂GO/TiO_2进行了表征,结果表明,制备的复合催化剂主晶相为锐钛矿型TiO_2,GO表面富集的TiO_2颗粒尺寸15 nm左右。以甲基橙为模型分子,测试了催化剂在紫外光下的降解性能,发现在120 min内,当GO加入量为2.1%时,GO/TiO_2复合催化剂光催化降解率高达92.7%。     

Gd~(3+)掺杂TiO_2纳米纤维的制备、表征及其光催化性能

采用静电纺丝技术并结合溶胶-凝胶方法制备TiO2和TiO2/Gd2O3纳米纤维,采用差热-热重分析(TG-DTA)?场发射扫描电镜(FE-SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)对材料进行表征,通过亚甲基蓝光降解反应研究其催化性能。结果表明,掺杂Gd3+可以强烈抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,抑制晶粒生长,减少晶粒尺寸;Gd3+掺杂TiO的纳米纤维对亚甲基蓝的光催化活性明显提高。     

La~(3+)掺杂TiO_2光催化材料的制备研究

以钛酸丁酯、过氧化氢、无水乙醇等为原料,二氧化硅为载体,硝酸镧为掺杂物,采用静电自组装方法制备二氧化钛光催化剂,同时利用紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、激光粒度仪对所制备的二氧化钛进行表征和分析。结果表明,采用静电自组装制备的二氧化钛光催化剂平均粒径为44.4μm;镧掺杂后的二氧化钛比纯二氧化钛的光催化性能有较大提高;当目标降解物甲基橙溶液浓度为15 mg/L,催化剂加入量为0.30 g,镧掺杂量为4%时,降解效果最好。     

La~(3+)掺杂TiO_2光催化材料的制备研究

以钛酸丁酯、过氧化氢、无水乙醇等为原料,二氧化硅为载体,硝酸镧为掺杂物,采用静电自组装方法制备二氧化钛光催化剂,同时利用紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、激光粒度仪对所制备的二氧化钛进行表征和分析。结果表明,采用静电自组装制备的二氧化钛光催化剂平均粒径为44.4μm;镧掺杂后的二氧化钛比纯二氧化钛的光催化性能有较大提高;当目标降解物甲基橙溶液浓度为15 mg/L,催化剂加入量为0.30 g,镧掺杂量为4%时,降解效果最好。     

Zn掺杂TiO2的制备及其光催化降解甲基橙性能

采用沉淀法制备了不同掺杂量的Zn/TiO₂催化剂,以光催化降解甲基橙为探针反应,考察其光催化活性,并采用紫外漫反射和X射线衍射对其进行结构表征。研究结果表明,Zn的掺杂量对催化剂活性影响较大,最佳掺杂物质的量分数为1.5%;催化剂的紫外漫反射微分曲线的峰值变化与其活性变化一致,1.5%(物质的量分数) Zn/TiO2的微分峰值最大。X射线衍射分析表明,少量Zn高度分散在TiO₂晶格中。Zn掺杂物质的量分数1.5%时,添加2 g·L^-1的Zn/TiO₂催化剂,甲基橙降解的最佳条件：pH＝3,浓度15 mg·L^-1,降解率最高达98.6％。     

负载型纳米TiO_2光催化降解甲基橙

本文利用溶胶-凝胶法制备了TiO_2纳米粉体,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了TiO_2粉体的形貌及结构,TiO_2以锐钛矿型为主,粉体粒径大约为2 nm左右。采用粘结剂固定化法在玻璃板表面负载了TiO_2粉体,以甲基橙为研究对象,紫外灯为光源,研究了负载型TiO_2光催化剂的光催化降解行为。在实验范围内,适宜的光催化降解条件为:甲基橙初始浓度为5mg/L、催化剂用量为0.8 g、催化剂负载次数为4次,此时降解率达到88%。