W、N和C共掺杂TiO2催化剂的制备及其光解水析氢性能（英文）EI北大核心CSCD

采用湿化学法制备了W、N、C三元共掺杂TiO2光催化材料,并采用了X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外–可见光漫反射仪对其进行表征。结果表明：W以＋6价方式取代Ti进入TiO2晶格,而N和C则以间隙方式进入TiO2晶格。W、N、C三元共掺杂可减小TiO2带隙（约3.0 e V）,增强TiO2对紫外可见光吸收能力,有效地提高了其光解水析氢性能。W、N、C三元共掺杂TiO2光催化材料显示出较优异的光解水析氢性能。     

一步法原位制备碳氮共掺杂TiO_2纳米材料及其光催化制氢性能

采用碳化钛(TiC)粉末在氨气气氛中煅烧的方法一步原位制备了碳氮共掺杂的TiO_2纳米材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射谱(UV-VisDRS)等手段对其进行了表征。UVVisDRS分析结果表明,碳氮共掺杂的TiO_2的吸收带边较TiO_2有明显地红移且吸收强度增大。研究了热处理温度对样品的光催化产氢性能的影响,结果表明,550℃所制备的样品的光催化活性最好。相对于纯TiO_2和碳掺杂TiO_2,C和N的引入提高了TiO_2在紫外-可见光区的光催化制氢性能。     

固相合成N/Fe共掺杂TiO2及可见光降解葛根素

采用简单固相反应法分别合成了铁掺杂二氧化钛(Fe-TiO2)及氮和铁共掺杂二氧化钛(N/Fe-TiO2)光催化粉体材料,并对材料进行了X射线衍射(XRD)、紫外-可见光光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)等物相结构及元素组成表征,同时研究了材料对葛根素的可见光降解性能.结果表明,N和Fe进入了TiO2晶格,...     

N、In共掺杂TiO_2光催化剂制备及性能

室温下,以尿素、硝酸铟为前驱体,采用超声化学法制备N、In共掺杂TiO_2光催化剂,并用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射分光光度计等对其进行表征。以罗丹明B(RhB)为污染物,考察其在太阳光照射下催化活性。结果表明,所制备的TiO_2催化剂均为锐钛矿;N和In进入TiO_2的晶格,分别以O-Ti-N和Ti-O-In形式存在,使禁带宽度变窄,光量子效率提高,光催化活性增强。N和In共掺杂使TiO_2光吸收发生红移,拓宽了可见光响应范围。在太阳光照射下,6 h后RhB的降解率达到100%。     

掺杂TiO_2/ACF光催化材料的制备及性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了N、Ni单独掺杂和N/Ni共掺杂的二氧化钛溶胶,然后通过浸渍法将溶胶涂覆到粘胶基非织造布上,磷酸活化后在马弗炉中高温煅烧,制得了掺杂TiO_2/ACF光催化材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis DRS)对所制备材料进行研究。通过对可见光照射下亚甲基蓝溶液(20 mg/L)的光催化降解率研究其光催化性能。结果表明,掺杂TiO_2均匀的负载到活性碳纤维(ACF)上;所有光催化材料中TiO_2均为锐钛矿型和金红石型混合晶型,锐钛矿型TiO_2所占比例约为65%;NTiO_2、Ni TiO_2和NNi TiO_2的紫外-可见漫反射光谱均发生红移。与未掺杂TiO_2/ACF相比所有掺杂TiO_2/ACF的光催化能力均有提高,且NNiTiO_2/ACF的光催化效果最佳。     

掺杂TiO_2/ACF光催化材料的制备及性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了N、Ni单独掺杂和N/Ni共掺杂的二氧化钛溶胶,然后通过浸渍法将溶胶涂覆到粘胶基非织造布上,磷酸活化后在马弗炉中高温煅烧,制得了掺杂TiO_2/ACF光催化材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis DRS)对所制备材料进行研究。通过对可见光照射下亚甲基蓝溶液(20 mg/L)的光催化降解率研究其光催化性能。结果表明,掺杂TiO_2均匀的负载到活性碳纤维(ACF)上;所有光催化材料中TiO_2均为锐钛矿型和金红石型混合晶型,锐钛矿型TiO_2所占比例约为65%;NTiO_2、Ni TiO_2和NNi TiO_2的紫外-可见漫反射光谱均发生红移。与未掺杂TiO_2/ACF相比所有掺杂TiO_2/ACF的光催化能力均有提高,且NNiTiO_2/ACF的光催化效果最佳。     

WO_3/N-TiO_2异质节可见光催化降解亚甲基蓝

以尿素为氮源,采用溶胶凝胶法制备N掺杂TiO_2,然后与钨酸铵混合研磨,通过高温焙烧的方法原位制备WO_3复合N掺杂TiO_2的异质节光催化材料。分别采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品进行分析,考察样品的光吸收阈值变化。以亚甲基蓝为降解底物,考察了样品的可见光催化处理染料废水效果,结果表明,原位制备的WO_3和N掺杂TiO_2异质节光催化材料对亚甲基蓝表现出良好的可见光催化活性。     

Synthesis and Photocatalytic Activity of N-doped ZnO

采用溶胶–凝胶法合成纳米 ZnO，用碳酸铵溶液浸渍的方法对其进行 N 掺杂。利用 X 射线衍射仪，透射电子显微镜，X 射线能谱仪，Fourier红外光谱仪，X 射线光电子能谱仪，紫外–可见光谱仪对产物结构进行了表征，通过可见光催化降解甲基橙对 N-ZnO 的光催化活性进行了考察。结果表明：合成的 ZnO 颗粒大小在 20～30 nm，N 的掺杂没有改变 ZnO 的晶型，N 在 ZnO 晶格中形成 N—Zn—O 键；N 掺杂拓宽了 ZnO 的可见光吸收范围。N-ZnO 作为光催化剂在可见光作用下能有效降解甲基橙，表现出较高的可见光催化活性。当（NH4）2CO3和 ZnO 的摩尔比为 0.20 时，N-ZnO 的光催化性能最好。     

Ni掺杂TiO_2光催化合成氨性能研究

采用溶胶凝胶法制备了金属Ni掺杂的TiO_2。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和固体紫外漫反射(DRS)对所得样品进行了表征,XRD证明了金属Ni均匀掺杂在TiO_2晶格中,并不产生杂质相,SEM和EDX给出样品的形貌并证实了金属Ni的存在,DRS结果证实了Ni掺杂后光吸收能力增强,通过光催化合成氨测试对样品光催化性能进行了评价,结果表明Ni掺杂TiO_2的光催化合成氨性能具有显著的提高。     

掺N纳米ZnO的制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶法合成纳米ZnO,用碳酸铵溶液浸渍的方法对其进行N掺杂。利用X射线衍射仪,透射电子显微镜,X射线能谱仪,Fourier红外光谱仪,X射线光电子能谱仪,紫外-可见光谱仪对产物结构进行了表征,通过可见光催化降解甲基橙对N-ZnO的光催化活性进行了考察。结果表明:合成的ZnO颗粒大小在20～30 nm,N的掺杂没有改变ZnO的晶型,N在ZnO晶格中形成N—Zn—O键;N掺杂拓宽了ZnO的可见光吸收范围。N-ZnO作为光催化剂在可见光作用下能有效降解甲基橙,表现出较高的可见光催化活性。当(NH4)2CO3和ZnO的摩尔比为0.20时,N-ZnO的光催化性能最好。     

两步法合成黑色TiO_2及其光催化性能研究

本文通过溶胶凝胶法和高温煅烧掺杂制备黑色TiO_2。首先采用溶胶-凝胶法制备普通淡黄色TiO_2,然后将所得TiO_2在高温氨气氛围下煅烧,在950℃生成金红石相TiO_2。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外漫反射光谱(UV-Vis DRS)等仪器对样品进行表征分析;通过甲基橙为降解对象研究其在紫外和可见光下的催化活性。结果表明所制备的黑色TiO_2在可见光下具有较好的可见光吸收性能,因此具备较好的可见光活性,在可见光照射40分钟后展现出比非黑色TiO_2更好的光催化降解性能。     

以棉花纤维为模板制备Fe3+掺杂TiO2杂化材料及其性能研究

以棉花纤维为模板,在无水乙醇、硫酸铁溶液、钛酸四正丁酯中浸渍制成前驱体,经过静置、干燥、高温煅烧得到纯TiO_2中空纤维材料、1%Fe~(3+)/TiO_2中空纤维材料(B)、5%Fe~(3+)/TiO_2中空纤维材料。使用X射线衍射仪、紫外-可见光光谱仪、气敏元件测试仪对所做材料进行结构与组分、光吸收性能及催化活性、气体灵敏度进行研究。结果表明,纯TiO_2以及掺杂Fe~(3+)后所制备的材料都具有光催化降解效果,掺杂Fe~(3+)的光催化效果更明显,且随着Fe~(3+)掺杂量的增加材料的光催化效果增强。     

SrTiO_3/Zn_xCd_(1-x)S异质结的制备及其可见光光解水制氢性能

通过溶剂热法制备了具有良好结晶度的Sr Ti O_3晶体,再通过水热法制备出不同比例的n(Sr TiO_3)∶n(ZnxCd1-xS)异质结光催化材料,随后调整x的值(0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1)制备出不同n(Zn)∶n(Cd)的系列样品。通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS),紫外-可见(UV-Vis)分光光谱等技术对系列样品进行物理表征。通过可见光下光解水制氢的产量进行光催化性能的测试,结果表明:Sr TiO_3和ZnxCd1-xS复合之后,能够形成良好的异质结体系,有效增强其光解水制氢性能,其中n(Sr TiO_3)∶n(Zn0.6Cd0.4S)=1∶5的异质结材料表现出最好的可见光光解水制氢性能,循环稳定后氢气产率为5 300μmol/(g·h)。     

3D Bi_2MoO_6纳米片与钨掺杂的二氧化钛纳米线异质结光电化学性能的研究

制备高效的电极材料对于提高太阳能光解水效率有巨大的意义。TiO_2作为一种典型的无机半导体材料,因其优良的化学稳定性得到了广泛应用。但由于其对可见光的利用率较低,光解水效率较差,使其应用受到了限制。所以本文我们利用了掺杂和构筑异质结的方法对其进行了改性,制备了3D Bi_2MoO_6纳米片/W掺杂TiO_2纳米线异质结材料。结果表明,该复合材料在可见光下的光电流密度可达105μA/cm~2(相对于可逆氢电极),是未经改性的二氧化钛的10倍左右,因此该材料具有较好的光电转化性能。此外,该材料的制备过程简单,成本低,因此该研究为进一步提高二氧化钛的光电转换性能具有潜在的意义。     

一步水热法制备Sn2 掺杂TiO2及光催化 产氢性能研究

以SnCl2和钛酸四丁脂为前驱体,采用一步水热法制备了不同Sn2 含量的Sn2 掺杂TiO2光催化剂。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDX）、紫外-可见漫反射（UV-vis）、低温N2-吸附脱附、X射线电子能谱（XPS）等手段对样品的结构、组成和光吸收特性等进行表征;用300W氙灯模拟太阳光,分别在全波段和可见光下对不同Sn2 ,Sn4 掺杂样品进行产氢性能测试。结果表明：Sn4 掺杂TiO2不能在可见光下产氢,而Sn2 掺杂TiO2能在可见光下产氢。Sn2 掺杂样品在n(Ti):n(Sn)=20时产氢性能最好,在全波段和可见光下产氢速率分别为50.3μmol?h-1?g-1和33.09μmol?h-1?g-1,并且在多次循环试验中,产氢效率没有明显减小,性质稳定。     

氮氟与铕共掺杂纳米TiO_2催化剂的制备及可见光催化性能研究

以氟化铵、硝酸铕和钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-水热法制备出N、F和Eu~(3+)共掺杂可见光响应纳米TiO_2催化剂。通过X射线衍射(XRD)对其晶型和形态进行表征,催化剂呈锐钛矿型TiO_2纳米晶体,且N、F和Eu~(3+)的共掺杂有效抑制了纳米颗粒的增长。研究发现,当氮氟掺杂量为4.0%,铕为1.0%,煅烧温度为400℃时,纳米催化剂可见光催化性能最好。在催化剂用量为1.5 g/L,溶液pH值为2.45,苯酚初始浓度为40 mg/L条件下,氙灯模拟可见光照射2 h,苯酚的降解率接近100%。非金属N、F和金属Eu~(3+)的共掺杂,能有效提高TiO_2纳米粉体光催化活性。     

钕氟复合掺杂二氧化钛纳米线阵列的光催化性能

利用溶胶-电泳沉积技术,以多孔有序阳极氧化铝膜为模板制备Nd~(3+)/F~-共掺杂的二氧化钛纳米线阵列.用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对其进行表征,并以甲基橙为降解物,对Nd~(3+)单掺杂TiO_2、F~-单掺杂TiO_2和Nd~(3+)/F~-共掺杂TiO_2进行了光催化降解性能研究.结果表明:Nd~(3+)/F~-共掺杂TiO_2纳米线阵列具有比单元素掺杂更高的光催化活性,光照1 h对甲基橙的降解率均达到90%以上.同时,杂质离子的引入使得TiO_2薄膜的吸收波长发生红移,实现了在不降低TiO_2光催化性能的同时又具有可见光活性.     

Fe、N掺杂纳米TiO_2薄膜的光催化性能

为了得到具有良好光催化性能,且易于成膜的纳米TiO_2,采用胶溶法制备透明TiO_2溶胶,以浸渍提拉方式涂膜,通过元素掺杂来提高纳米TiO_2的光催化性能,由实验结果可知,Fe、N共掺杂TiO_2薄膜的各项性能优于N掺杂、Fe掺杂,不论是单掺杂还是共掺杂其掺杂后的性能都比未掺杂的TiO_2光催化性能要好,Fe、N共掺杂TiO_2薄膜在180 min时对8 mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率达到99%,接触角测试可知60 min紫外光光照时薄膜样品的接触角都下降到0°,且XRD分析可知制备的样品主要是锐钛矿相,SEM观察发现,制备的薄膜表面均匀致密,晶粒尺寸约为10 nm左右。     

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。     

硼氮共掺杂TiO2粉末制备及光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备硼氮共掺杂TiO₂光催化剂,利用X射线衍射、X射线光电子能谱及紫外-可见光漫反射光谱手段对制备的催化剂进行表征。结果表明,硼和氮均以间隙方式进入TiO₂晶格中,形成Ti-O-B、Ti-O-N和Ti-O-B-N结构,提高了催化剂活性;B-N-TiO₂吸收带边明显红移,表明催化剂对可见光吸收增强。可见光降解甲基橙结果表明,B-N-TiO₂的活性明显高于B-TiO₂和N-TiO₂,说明硼氮共掺杂改性对提高TiO₂可见光活性具有协同作用。