ZnO／Ag纳米复合材料光催化性能研究

通过XRD、TEM测试研究了自制ZnO／Ag纳米复合材料的结构和形貌，通过UV检测确定了以该纳米复合材料为光催化剂，在不同条件下对甲基橙的光催化降解率。结果表明：与空气煅烧相比，真空煅烧所得纳米复合材料的光催化降解效果更好，且光催化降解率随纳米复合材料用量增加而增大：甲基橙溶液的pH在5左右时，光催化降解率最高：H2O2浓度为0．9g／L时，光催化降解率可达100％。     

纳米TiO2的光催化性能改进和机理研究进展

从改善纳米TiO2的光催化性能出发,综述了晶相结构和结晶度、表面状态和结构等对TiO2催化性能的影响和对纳米TiO2改性的几种主要方法,重点强调了金属掺杂和复合半导体途径.以掺银TiO2和SnO2-TiO2复合半导体材料为例,详细分析了这2种改性体系对TiO2光催化性能的影响及其作用机理.最后指出了纳米TiO2光催化性能研究发展的重点.     

Ag改性TiO2／SnO2纳米薄膜及光催化降解甲基橙的性能

以光还原沉积法对TiO2/SnO2薄膜进行Ag改性,制备Ag-TiO2/SnO2纳米薄膜,讨论紫外光照时间、光照强度、AgNjO3浓度等工艺条件埘光催化活性的影响.用XRD和SEM对薄膜的结构、表面形貌和化学组成进行表征,以甲基橙为模拟污染物对光催化性能进行测定.结果表明:在最佳条件下制备的Ag-TiO2/SnO2薄膜,Ag担载量为0.51%(摩尔分数),Ag簇直径在30～90 nm之间:薄膜具有较高的光催化活性,对甲基橙的降解率是修饰前TiO2/SnO2薄膜的2.02倍,是相同质量TiO2/ITO薄膜的3.30倍;催化活性的提高,源于反应机理的改变:薄膜中Ag-TiO2异质结的引入,一方面进一步促使光生电荷的分离,另一方面加速了氧气与激发电子的还原反应.     

Li+,Sb3+掺杂的TiO2纳米颗粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯和LiNO3,SbCl3为原料,采用溶胶-凝胶法在较低的热处理温度下制备Li+,Sb3+掺杂的TiO2纳米颗粒,并研究了TiO2颗粒在自然光下催化降解甲基橙的情况.采用DTA、XRD、TEM及Raman光谱等研究测试手段,发现通过溶胶-凝胶法在TiO2溶胶中加入LiNO3的方法,可以降低TiO2从无定型到锐钛矿相的晶型转变温度,并在低温热处理条件下,获得光催化性能优异的锐钛矿相的TiO2粒子.通过甲基橙水溶液光催化实验表明适量的Li+和Sb3+的掺杂能提高TiO2粒子的自然光催化降解能力,适量的Li+和Sb3+的混合掺杂能进一步提高TiO2粒子的自然光催化降解能力.     

N掺杂TiO2薄膜光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法，以Ti（OC4H9）4和氨水等为原料制备纯二氧化钛、N掺杂以及N，Zn^2＋共掺杂的二氧化钛光催化薄膜。用X射线衍射和X光电子能谱等对薄膜进行了表征，紫外光和可见光下催化剂降解甲基橙溶液的实验结果表明，掺杂TiO2薄膜比无掺杂TiO2薄膜的光催化效率明显提高，并且可见光下对甲基橙溶液有一定的光催化活性，但Zn^2＋的存在对掺杂薄膜的光催化效率没有显著改善。分析原因可能是N掺杂在价带和导带之间形成了缺陷能级，减小了TiO2的禁带能隙，从而使TiO2的吸收带发生红移，实现可见光响应。     

热处理对纳米TiO2薄膜结构的影响及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备纳米TiO2薄膜，通过热处理改变其结构性能，X-射线衍射结果表明，经100℃处理后无明显衍射峰，纳米TiO2薄膜为非晶态，没有发生结构转变：经450℃处理后出现明显的锐钛矿结构衍射峰，但衍射峰的强度较弱，生长过程中锐钛矿在（101）面上具有一定的择优取向：经650℃处理后出现金红石结构衍射峰。催化降解性能表明．经450℃处理后得到的锐钛矿结构纳米TiO2薄膜具有较好的光催化性。     

N掺杂TiO2薄膜光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法,以Ti(OC4H9)4和氨水等为原料制备纯二氧化钛、N掺杂以及N,Zn2+共掺杂的二氧化钛光催化薄膜.用X射线衍射和X光电子能谱等对薄膜进行了表征,紫外光和可见光下催化剂降解甲基橙溶液的实验结果表明,掺杂TiO2薄膜比无掺杂TiO2薄膜的光催化效率明显提高,并且可见光下对甲基橙溶液有一定的光催化活性,但Zn2+的存在对掺杂薄膜的光催化效率没有显著改善.分析原因可能是N掺杂在价带和导带之间形成了缺陷能级,减小了TiO2的禁带能隙,从而使TiO2的吸收带发生红移,实现可见光响应.     

热处理温度对溶胶-凝胶法制备Ag/TiO2膜的影响

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法在石英玻璃片上制备了Ag/TiO2薄膜.为研究不同热处理温度(500,600,700℃)对制备过程的影响,在薄膜的制备过程中其他的条件均不变(钛酸丁酯和硝酸银的摩尔比为10.18).用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)记录样品的透射显微镜图像和衍射花样以表征薄膜的结构,用背散射电子(Backscattered Electron,BSE)检测器观察样品表面的组分分布,用能谱EDAX(Energy Dispersive Analysis of X-rays)分析Ag/TiO2薄膜样品的元素成分组成.实验结果表明,500℃熟处理时得到了含有尺寸均匀的纳米银粒子的Ag/TiO2膜,随着热处理温度的升高,Ag的颗粒逐渐长大,尺寸分布变得不均匀,同时,膜中的银逐渐向薄膜表面迁移并挥发.     

纳米Cu_2O/Ag/TiO_2三层复合薄膜的结构及性能

通过磁控溅射方法制备了一种新颖的纳米Cu2O/Ag/Ti O2三层复合薄膜。用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光谱仪(Uv-vis)和荧光光谱仪(FLO)对薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性能及Ag金属中间层的存在对复合薄膜的影响进行了分析。此外,对薄膜光催化性能的研究表明,插入Ag层的纳米Cu2O/Ag/Ti O2三层复合薄膜显示出远高于Cu2O/Ti O2双层复合薄膜的可见光催化活性。催化性能的提高归因于Ag金属中间层的存在,提高了三层复合薄膜的可见光吸收强度,增加了表面积,促进了激发电子的转移及光生电子和空穴的分离。     

用偏钛酸作原料制备纳米TiO2粉末以及颗粒相结构与光催化性能关系的研究

米用常温氨水水解TiOSO4过程中加入自制的表面活性剂制备了超细纳米TiO2粉末,用XRD,TEM和比表面仪对不同煅烧温度下的纳米TiO2粉末结构、粒径大小和比表面等进行了表征,研究了纳米TiO2粉末对甲基橙的光催化降解能力。研究表明煅烧温度在400℃～800℃时得到的纳米TiO2粉末呈锐钛矿结构,粒径约为5．5nm～9．6nm,比表面积高达189．45m^2/g;在850℃煅烧后所得的纳米TiO2粉末为锐钛矿与金红石型混晶结构;在l100℃时得到的纳米TiO2粉末为金红石型纳米TiO2粉末,同时微粒出现团聚且粒径变大。光催化实验表明：纳米TiO2粉末的光催化活性与煅烧温度密切相关,850℃煅烧1．5h所制得的混晶结构纳米TiO2粉末表现出较高的光催化活性。与国产商品纳米锐钛矿型TiO2相比,其降解甲基橙的速率约为国产商品纳米TiO2的1倍。     

Ag/树脂复合物制备及其光催化性能研究

以阳离子交换树脂为载体,经吸附、光还原制备了纳米Ag/树脂复合物,采用扫描电镜、X射线能量散射谱、X射线光电子能谱等手段对其进行了表征。结果表明:所制备的Ag/树脂复合物粒径在300~600μm之间,阳离子树脂表面由10~80 nm的纳米银晶粒组成。分别在紫外光和可见光下,研究了Ag/树脂复合物对甲基橙溶液的光催化降解效果,结果表明:Ag/树脂复合物具有很好的光催化性能。     

Ag/TiO2纳米管的制备及其光催化性能

对纯钛片进行阳极氧化,得到长度约2 μm的TiO_2纳米管,在AgNO_3溶液中TiO_2纳米管在紫外光照射下,成功的将Ag~+离子还原为Ag单质,并沉积在TiO_2纳米管表面;用XRD,SEM和XPS对制备的样品进行表征,结果显示:Ag微粒(10～120 nm)是以单质的形式,不均匀的分布在TiO_2纳米管表面,并具有很好的化学稳定性;Ag/TiO_2纳米管光电催化效率随Ag量的增加而增加,但超过最佳值后降解效率就会下降:实验显示Ag含量为1.15%的Ag/TiO_2纳米管降解效率最高,紫外光照射3 h后,初始浓度为10×10~(-6)mol/L的亚甲基蓝溶液降解率达到100%,比未掺杂Ag的TiO_2纳米管降解效率提高了22.98%.     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及其光催化活性研究

采用正交设计方法，试验研究了4种因素对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化活性的影响，确定了各因素所对应的最佳水平，得到了溶胶-凝胶法制备高光催化活性纳米TiO2的最佳工艺条件；且对最佳工艺条件制备的TiO2和商业粉P-25进行了XRD和UV-Vis吸收光谱分析。结果表明，自制的TiO2由纯锐钛矿组成，其平均晶粒尺寸为18．2nm，比混晶型的P-25TiO2晶粒尺寸（24．7nm）要小。自制TiO2粉在330～370nm的紫外光区的吸收增强，在可见光区的吸收也较P-25有所增强。两者都有利于光催化活性的提高，使得光催化降解甲基橙的活性与P-25相当。     

银反点阵列/TiO_2材料的制备及光催化性能研究

采用胶体晶体模板技术和磁控溅射工艺,制备了银反点阵列修饰TiO_2薄膜。用扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见分光光度计和四探针测试仪等手段对复合薄膜的结构和光催化性能进行了表征。结果表明,银反点阵列具有优良的导电性能,可有效抑制光生载流子的复合,增强载流子输运的效率,使TiO_2的光催化性大幅提升。     

Ag_2CO_3修饰TiO_2增强其光催化降解甲基橙研究

在TiO_2表面沉积Ag_2CO_3制备了Ag_2CO_3/TiO_2异质结光催化剂。用X射线衍射、比表面(BET)、能量散射X射线谱(EDS)表征催化剂的结构和组成,用表面光电压谱(SPV)研究了光催化剂的光生电荷分离特性,并考察了异质结光催化剂对甲基橙的光催化降解活性。结果表明,Ag2CO3沉积在TiO_2表面有效增加了异质结光生电子-空穴分离速率,从而增强了光催化剂对甲基橙的光催化降解性能。     

Ag/TiO2光催化剂研究:I.银粒子尺寸对光催化性能的影响

以化学还原法制备的不同尺寸的胶体Ag纳米粒子为前体,采用浸渍法合成了Ag/TiO2 光催化剂;利用UV-Vis、XRD、TEM等技术对银纳米粒子和Ag/TiO2催化剂样品分别进行了表征.以亚甲基蓝为光解目标污染物,研究了不同尺寸的银纳米粒子浸渍所形成的Ag/TiO2催化剂样品的光催化性能.结果表明,银纳米粒子的负载不会改变TiO2的晶体结构,但其尺寸对催化剂的光催化活性影响极大;此外,银负载量也是影响Ag/TiO2光催化剂活性的重要因素.在负载的最佳Ag粒子尺寸下, 0.5%Ag/TiO2催化剂的光催化活性最高.     

纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒的制备和光催化性能

用钛酸丁酯为原料,通过胶溶-沉淀的方法在低温下制备了纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒,利用SEM、DRS、XRD等表征了复合颗粒的结构和形貌。结果表明,玻璃微珠表面被20nm左右的TiO2包覆形成核-壳型结构,XRD结果显示表面的TiO2为锐钛矿型,复合颗在紫外光区有强烈吸收,呈现出纳米TiO2半导体光吸收特征。以含甲基橙废水为降解对象研究了所制备复合颗粒的光催化活性。     

Zr和N共掺杂TiO2的制备、表征及其光催化性能

利用水解沉淀法制备TiO2、N-TiO2、Zr-TiO2以及Zr和N共掺杂的纳米TiO2,用TEM、XRD、XPS和UV-Vis-DRs等方法对光催化剂的结构、元素组成和对可见光的响应等性能进行表征,并以甲基橙为目标降解物,测试其光催化降解效果。结果表明,Zr掺杂能够降低TiO2光催化剂的粒径;Zr和N共掺杂可以起到协同作用,提高样品的光催化活性,同时增强样品在可见光区的响应。Zr和N共掺杂TiO2在高压汞灯光照下比TiO2具有更好的光催化效果,2%Zr和N共掺杂TiO2光照3h后对甲基橙的降解率比纯TiO2提高32%。     

Ag/SiO2核-壳结构球的制备与光学性质

采用St(o)ber方法,以AgNO3与柠檬盐钠还原反应所制备出的Ag纳米颗粒为种子,合成了Ag/SiO2核-壳结构的亚微米球.用透射电镜(TEM)观测所得产物的形貌和大小,并用光吸收谱仪测试了Ag纳米颗粒的表面等离子体共振(SPR)引起的光吸收峰.     

Preparation and photocatalytic activity of PANI/TiO2 composite film

1. Introduction As an advanced oxidation technique (AOT), photocatalytic oxidation of semiconductor nanopar-ticles has been widely investigated by several groups during the past two decades [1-2]. Among all types of oxide semiconductor photocatalysts, nano-TiO2 is a very important photocatalyst for its strong oxidiz-ing power, nontoxicity, and long-term photostability [3]. Some researchers have reviewed the photocata-lytic mechanism of nano-TiO2 [4-5]. Generally, when the surface of TiO2 i…