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%。     

分子识别作用下光催化降解偶氮染料酸性红B

以250 W金属卤化物灯(λ365 nm)为光源,二氧化钛为催化剂,研究了经分子识别作用后的酸性红B光催化降解行为,考察了影响光催化降解的条件因素。研究结果表明:对于20 mg/L的酸性红B,经β-环糊精分子识别后酸性红B的光催化降解效率可以提高24%;β-环糊精浓度、pH值和TiO2剂量对酸性红B的光催化降解速率有明显的影响。分子识别作用下酸性红B光催化降解的增强效应主要源于β-环糊精能有效促进酸性红B在TiO2表面的吸附。     

多种光源下氮掺杂TiO_2光催化降解染料废水的研究

以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂纳米TiO2粉末,以甲基橙溶液为模拟染料废水,分别在可见光、模拟太阳光和紫外光条件下,研究了氮掺杂纳米TiO2光催化降解染料废水的性能。结果表明:氮掺杂可以提高TiO2的可见光催化活性;氮含量和煅烧温度对氮掺杂TiO2光催化活性影响较大,n(N)∶n(Ti)为10%且经500℃煅烧的氮掺杂TiO2在可见光和模拟太阳光下均具有最佳的光催化活性;然而在紫外光下,氮掺杂TiO2的光催化活性低于未掺杂的TiO2样品。     

钛基多元大孔材料光催化降解有机废水

TiO2由于光催化活性高、价格低廉、无毒等特点受到人们广泛关注。人们将形状不规则粉体TiO2制备成纳米大孔空心球等形状,以提高催化剂的悬浮性能和回收性能。同时,为了进一步提高TiO2对有机废水的光催化降解性能,对TiO2进行了掺杂改性的研究。文章主要介绍了掺杂改性大孔TiO2在光催化降解有机废水中的研究。     

氮掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能

以三乙醇胺为氮源采用水热法制备了氮掺杂纳米TiO2光催化剂,采用XRD、TEM和UV—vis／DRS分析、表征氮掺杂对TiO2微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响,并通过降解甲基橙溶液研究其光催化活性。结果表明：制得的氮掺杂二氧化钛均为锐钛矿型,粒径约为10nm,a掺杂引起光催化剂的吸收波长向可见光区红移。当pH=11．0,300℃焙烧3h时制得的氮掺杂TiO2光催化活性最强,甲基橙50min的降解率达98％。     

TiO2体系对酸性红B的催化超声降解过程的影响

采用处理过的市售的锐钛型和金红石型纳米TiO2作为声催化剂,低功率的超声波作为激发源,研究了纳米TiO2对酸性红B催化超声降解过程的影响.结果表明:锐钛矿纳米TiO2和金红石型纳米TiO2对酸性红B有着不同的超声降解过程.锐钛型纳米TiO2以空穴氧化为主,使酸性红B脱色和降解过程同时进行,而金红石型纳米TiO2则以自由基氧化为主,是先脱色后降解.锐钛型纳米TiO2降解效果明显优于金红石型纳米TiO2.单纯超声照射下酸性红B没有明显的脱色和降解过程发生.因此,锐钛型纳米TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景.     

银锌共掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能

金属离子掺杂纳米TiO2能加强二氧化钛的光催化降解能力。用溶胶凝胶法制备了银锌共掺杂纳米TiO2,并以甲基橙光催化降解为例考察掺杂离子、掺杂量、催化剂加入量等对光催化性能的影响。     

负载型TiO2光催化剂降解酸性玫瑰红B的研究

采用溶胶-凝胶方法,经过数次浸渍制备成负载型纳米TiO2光催化剂,研究光催化氧化降解酸性玫瑰红B(简写为AR)。考察了浸渍次数和煅烧温度对光催化活性的影响,表明浸渍3次和煅烧温度为550℃时催化剂的活性最好。研究了掺杂镧的催化剂活性并与P25作了比较,掺杂镧后,催化剂活性明显提高,光催化活性比P25高出13．5％。同时进行了负载型TiO2/硅胶的动力学研究,表明光催化降解AR过程符合伪一级反应动力学模型。     

La-Co共掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La-Co共掺杂的纳米TiO2光催化剂并对其进行了DTA和XRD分析。以9W紫外灯为光源,考察了催化剂组成、光照时间及催化剂加入量等因素对纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明：与不掺杂及La单掺杂相比,La-Co共掺杂能明显提高纳米TiO2的光催化活性。其中,La0.125Co0.04/TiO2的催化效果最佳。当反应温度40℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.60g/L时,50min的降解率可达100%。     

CNTs负载TiO2对茜素红溶液的降解研究

以钛酸四丁酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂/CNTs复合催化剂。测定复合催化剂对不同浓度茜素红溶液的光降解活性,并对光催化降解动力学进行研究。结果表明,在CNTs负载质量分数7.5%、焙烧温度450 ℃和焙烧时间3.5 h条件下制备的TiO₂/CNTs复合催化剂光催化活性得到提升。相同条件下,TiO₂/CNTs对150 mg·L^-1茜素红溶液的最终降解率达67%,而TiO₂的最终降解率只有56%。复合催化剂光催化活性提升的原因是CNTs负载后光催化粒子在紫外光照射下生成更多的氢氧根活性自由基。光催化降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood方程,催化剂对污染物的表观吸附是整个反应的“瓶颈”。随着反应浓度的增大,光催化降解反应的反应级数由一级反应逐渐下降为零级反应。     

微波水热法制备稀土元素铒掺杂TiO_2光催化剂及光催化活性

采用微波水热法和溶胶-凝胶法制备稀土元素Er掺杂TiO_2光催化剂TiO_2-Er,以甲基橙溶液为模拟污染物,在微波辐射-紫外光照(MW-UV)和太阳光照条件下,考察TiO_2-Er光催化剂的光催化降解活性。分别用N_2吸附-脱附、ICP-AES和PL光谱分析对TiO_2-Er光催化剂进行结构测试和表征。结果表明,Er掺杂能显著提高TiO_2光催化剂光催化活性,微波水热法制备的TiO_2-Er光催化剂具有较高的光催化活性;微波水热法和溶胶-凝胶法制备的TiO_2-Er光催化剂微波辐射-紫外光照50 min,甲基橙降解率分别为100%和98.5%,太阳光照4 h,甲基橙降解率分别为99.0%和97.5%。微波水热法具有晶化时间短和元素掺杂均匀的优点,制备的TiO_2-Er光催化剂具有形貌均匀、孔径较大、孔分布均匀和比表面积较大等特点,且Er掺杂能抑制光生e~-/h~+复合,使光生e~-/h~+的分离效率得到提高,有利于光催化活性的提高。     

纳米TiO2/SO42-的合成及光催化降解性能研究

研究了以工业级钛酸异丙酯为前驱体,正丙醇为溶剂,浓硫酸作催化剂和抑制剂,乙酰丙酮为稳定剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/SO42-。利用XRD、SEM、FT-IR、UV-vis、N2吸附-脱附测定BET表面积对所制备的材料进行了表征。结果表明:纳米TiO2/SO42-催化剂在可见光区的吸收较强,所制备的催化剂与未经改性的TiO2相比,吸收边从350 nm红移到430 nm左右,其红移效果显著。在紫外灯照射下进行了光催化降解亚甲基蓝溶液的催化剂性能研究,探讨了pH值、反应温度、亚甲基蓝初始质量浓度以及催化剂用量对降解率的影响。结果表明:光催化降解亚甲基蓝在中性条件下的降解率较高,碱性环境下达到最佳;最佳反应温度为35~55℃;初始浓度越大降解率越小;处理30 mL亚甲基蓝溶液所需催化剂为30 mg。     

二氧化钛的沉积-沉淀水热制备及其光催化性能

以硫酸钛为原料,采用沉积-沉淀水热法制得了TiO2粉体光催化剂。以光催化降解活性艳红X-3B作为模型反应,考察了所制得的TiO2粉体的光催化性能。发现140℃沉积-沉淀水热反应20 h、600℃焙烧制得的TiO2粉体光催化活性明显高于Degussa P25 TiO2,并且该TiO2粉体光催化剂沉降性好,易分离。     

高活性易分离TiO_2光催化剂的制备

用四氯化钛为原料,经氨水沉淀、水洗、无水乙醇洗涤得到Ti(OH)4醇凝胶,对Ti(OH)4醇凝胶进行乙醇热处理、干燥、焙烧制得了TiO2粉体。以光催化降解活性艳红X-3B作为模型反应,考察了所制得的TiO2粉体的光催化性能。发现140℃乙醇热处理10 h制得的TiO2经800℃高温焙烧后仍具有与Degussa P25 TiO2相当的光催化降解X-3B活性。而且沉降性好,易分离。     

CeO_2掺杂TiO_2催化超声降解酸性大红的研究

选取酸性大红染料为降解目标物,研究了用实验室合成的氧化铈掺杂二氧化钛为催化剂存在下的超声反应。研究结果表明,CeO2掺杂TiO2催化超声降解酸性大红的效果优于非掺杂的锐钛矿型TiO2的情况。在溶液pH1.0～3.0、酸性大红质量浓度为20mg/L、溶液用量50mL、催化剂用量0.5～1.0g/L的条件下,用输出功率5.0W/cm2和频率25kHz的超声波照射80min,酸性大红降解率可达97.3%。     

稀土Y3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土Y3+掺杂TiO2,对其进行了XRD分析,以刚果红溶液为目标降解物研究了稀土Y3+掺杂TiO2的光催化性能。结果表明:同等实验条件下Y3+掺杂TiO2比纯TiO2的降解效果好。当稀土Y3+的掺杂量n(Y3+)∶n(TiO2)=0.5%(摩尔比)、焙烧温度600℃、刚果红溶液初始浓度20 mg/L、pH=3、催化剂用量为1.5 g/L时,其光催化性能最佳。反应1 h的降解率可达98.55%。     

纳米N掺杂TiO2的制备及可见光催化活性研究

N-doped TiO2 nanoparticle photocatalysts were prepared through a sol-gel procedure using NH4Cl as the nitrogen source and followed by calcination at certain temperature. Systematic studies for the preparation parameters and their impact on the structure and photocatalytic activity under ultraviolet (UV) and visible light irradiation were carried out. Multiple techniques (XRD,TEM,DRIF,DSC,and XPS) were commanded to characterize the crystal structures and chemical binding of N-doped TiO2. Its photocatalytic activity was examined by the degradation of organic compounds. The catalytic activity of the prepared N-doped TiO2 nanoparticles under visible light (λ＞400nm) irradiation is evidenced by the decomposition of 4-chlorophenol,showing that nitrogen atoms in the N-doped TiO2 nanoparticle catalyst are responsible for the visible light catalytic activity. The N-doped TiO2 nanoparticle catalyst prepared with this modified route exhibits higher catalytic activity under UV irradiation in contrast to TiO2 without N-doping. It is suggested that the doped nitrogen here is located at the interstitial site of TiO2 lattice.     

La／B共掺杂Ti02光催化降解苋菜红的研究

采用溶胶-凝胶法制备La/B共掺杂Ti O2催化剂和纯TiO2催化剂。以苋菜红溶液为降解目标物,研究了La/B共掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应。重点考察了La/B共掺TiO2催化剂的掺杂比、催化剂的煅烧温度、光照时间、催化剂的添加量、溶液初始浓度、溶液p H值对降解率的影响。实验结果表明：单纯只靠紫外光光照或催化剂并不能快速、有效地降解苋菜红溶液。在La和B掺杂比为1：2、催化剂的煅烧温度为600℃、催化剂用量为3.0g/L、溶液p H值为5.5、溶液初始浓度为10mg/L的苋菜红溶液200m L,紫外光光照60min的条件下,La/B共掺杂的TiO2催化剂和纯TiO2催化剂光催化脱色率分别可达99.60%、86.45%,TOC的去除率为60.06%。