金属掺杂对纳米管TiO2光催化性能的影响

利用水热法,以DegussaP-25TiO2粉末为原料,AlCl3、Fe(NO3)3·9H2O和ZnCl2为掺杂剂合成金属掺杂纳米管TiO2,并采用透射电镜(TEM)X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和BET比表面积分析对催化剂进行表征。结果表明,掺杂金属分别以Al3+ 、Fe3+和Zn2+的形式存在。随着煅烧温度的增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增大后减小;金属掺杂后,催化剂比表面积略有降低,锐钛矿含量 略 有 增 大。考 察 紫 外 光 催 化 臭 氧 化 工 艺 中TiO2降解腐植酸标志物的催化效果,结果表明,450℃煅烧未掺杂纳米管TiO2对腐植酸的催化降解效率为44%,较P-25TiO2粉末提高了11%;金属掺杂后催化效果提升明显,550℃煅烧Fe掺杂纳米管TiO2的催化效果最为显著,腐植酸去除率达77%。     

离子种类对金属掺杂纳米管TiO_2光催化活性的影响

使用市售Degussa P-25TiO2粉末,采用水热合成法制备了1.0%(原子分数)Ag+、Cu2+、Fe3+、Mn2+和V5+掺杂纳米管TiO2催化剂。结果表明,随着煅烧温度增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增后减,禁带宽度逐渐变窄,变化范围与掺杂金属的种类有关。掺杂金属后,纳米管TiO2催化剂的比表面积略有降低,锐钛矿含量略有增大,禁带宽度变窄。向纳米管TiO2中掺杂Ag+、Cu2+、Fe3+和V5+,催化剂的光催化活性提高,而掺杂Mn2+,光催化活性略有降低。550℃煅烧1.0%Fe3+掺杂纳米管TiO2具有最好的催化效果,其254nm光催化臭氧氧化对腐植酸的去除率为77.4%。     

金属掺杂二氧化钛纳米管光催化性能的研究进展

可见光响应范围窄和量子效率低是导致TiO<,2>纳米管光催化活性低的两个主要因素,而用微量的金属元素取代TiO<,2>晶格里的钛,通过调整其能带结构,改变电子-空穴复合率和界面电子转移速度,可提高TiO<,2>在可见光下的催化活性.综述了近年来利用金属掺杂提高光催化效率的研究成果,并指出目前存在的问题,对今后的研究提出了展望.     

TiO2纳米管阵列的制备工艺对其光催化性能的影响

采用阳极氧化法,在醇(丙三醇、乙二醇)-水-NH4F电解液体系中制备高度有序的TiO2纳米管阵列。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对TiO2纳米管阵列的形貌和晶型结构进行表征,讨论了阳极氧化法制备工艺(阳极氧化电压、氧化时间、电解液)对TiO2纳米管的形貌、结构及其甲基橙光催化降解性能的影响;分析了退火温度对TiO2阵列的物相及其光催化性能的影响。研究结果表明,采用高电压、增加氧化时间有利于TiO2纳米管阵列光催化的提高,在其它参数相同的情况下,采用丙三醇作为电解液制备获得的TiO2纳米管阵列较乙二醇体系具有更加优异的光催化性能。     

V掺杂TiO2纳米管阵列的制备及光催化研究

以钒钛合金为原料,应用阳极氧化法制备出高度致密、有序的V掺杂TiO2纳米管阵列。应用扫描电镜(SEM)和粉末X光衍射仪(XRD)表征分析纳米管阵列的形貌和结构,结果表明在浓度不同的HF电解液下制备出径向不同的纳米管阵列,电解液浓度(0.5%～1.5%(质量分数)),管径变化(39.7～72.7nm)。在室温、可见光照射条件下,以10mg/L的亚甲基蓝溶液为模拟污染物进行光催化降解试验,研究了其光催化性能。结果显示V掺杂TiO2纳米管阵列光催化性能优于纯TiO2纳米管,且在HF电解液浓度为1.0%(质量分数)时制备出来的TiO2纳米管光催化降解有机毒物性能最佳。     

金属修饰N掺杂TiO2的制备及其光催化性能研究

首先采用热化学法制备纳米管钛酸,然后把金属硝酸盐和尿素均匀分散于纳米管钛酸的表面,再通过高温焙烧的方法制备得到金属修饰的N掺杂TiO2。采用DRS、XRD分别对样品光吸收能力、晶体结构进行了分析,研究了修饰的金属和掺杂N元素对催化剂光谱吸收的贡献。通过紫外光和可见光光照下降解气相丙烯和液相苯酚考察了催化剂的光催化活性,结果表明,金属修饰N掺杂TiO2在可见光照下对丙烯和苯酚都表现出良好的可见光光催化能力。     

金属非金属共掺杂TiO2纳米管的研究进展

部分金属掺杂TiO2纳米管可以有效提高其光电转换效率;而很多非金属的掺杂可以拓宽TiO2纳米管的光谱响应范围从而提高对可见光的利用率。金属和非金属共掺杂则可以使两者协同作用。介绍了金属与非金属掺杂TiO2纳米管的机理、制备方法和研究现状,并在此基础上指出了现如今存在的问题并对其发展趋势进行了展望。     

镍掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备镍掺杂纳米TiO2光催化剂。通过XRD、XPS、FT-IR、UV-Vis、PL等对Ni-TiO2样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察经不同热处理温度及不同掺镍量Ni-TiO2样品对MB的降解效果。结果表明所制备的Ni-TiO2样品的晶型为锐钛矿相与金红石相的混晶相,镍掺杂抑制了晶粒的生长和晶型的转变,样品的吸收阈值波长向可见光红移约55nm,提高了TiO2的光催化活性。在普通日光灯下,经500℃热处理、掺镍量与TiO2摩尔比为1∶100条件下制备的催化剂其光催化活性明显高于Degussa P25。     

氮镍共掺杂TiO2纳米管的制备及其光催化性能

为了制备在高温焙烧后能保持良好管形结构的可见光响应的TiO2纳米管,通过NH4Cl水-溶剂热和Ni(NO3)2浸渍法对传统水热法合成的TiO2纳米管进行掺氮和掺镍改性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)和荧光光谱(PL)等方法对样品进行了表征,并以甲基橙(MO)为光催化降解模型,考察了可见光下制备的样品的光催化性能。结果表明,NH4Cl水-溶剂热掺氮处理可提高TiO2纳米管的管状结构的热稳定性;氮镍共掺杂元素之间的协同作用增强了催化剂对可见光的吸收能力,并且能有效地抑制光生电子空穴的复合,Ni/Ti添加量为0.3%的催化剂具有较高的光催化活性。可见光照射210min,氮镍共掺杂TiO2纳米管对MO的可见光降解率比单独氮和镍掺杂的TiO2分别提高了9.1%和21.2%。     

过渡族金属掺杂对TiO2薄膜光催化性能的影响

本文采用溶胶凝胶旋涂法在普通玻璃上制备了掺杂不同Fe3+浓度及不同Zn2+浓度的TiO2薄膜,并对薄膜进行了500℃退火处理。分析讨论不同Fe3+及Zn2+掺杂浓度下TiO2薄膜的光催化性能,得出了铁离子最佳掺杂浓度为0.5%,锌离子最佳掺杂浓度为5%。并利用XRD、SEM、UV-Vis对不同掺杂离子的薄膜进行了对比分析,结果表明:Fe2O3/TiO2和ZnO/TiO2薄膜在可见光范围内均具有很好的光透过性(>80%),ZnO/TiO2薄膜光催化性能略优于Fe2O3/TiO2薄膜,最佳状态下ZnO/TiO2薄膜的光降解率能达到Fe2O3/TiO2薄膜的两倍。     

氮掺杂二氧化钛纳米管制备与光催化性能

以多孔氧化铝为模板,采用溶胶凝胶法制备出二氧化钛纳米管,在氨气气氛下进行了氮掺杂。用TEM、XRD、DRS等对其进行了表征,并通过降解碱性藏花红溶液研究了其光催化的性能。结果表明,用模板法制备的二氧化钛纳米管管径均匀、可控且排向一致,从DRS光谱可以推测出氮掺杂后的二氧化钛纳米管在可见光区有较强的吸收,并且与二氧化钛纳米管相比氮掺杂的二氧化钛纳米管的降解碱性藏花红溶液的效率更高。     

碳掺杂TiO_2光催化剂的制备与性能研究

以葡萄糖和钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了C-TiO2光催化剂粉体。利用XRD、XPS、Raman、PL、UV-Vis等对样品进行表征分析,研究了不同制备条件对样品性能的影响,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究了其光催化性能。结果表明,碳掺入到TiO2晶格中,促进了样品由锐钛矿相向金红石相的转变,拓展了TiO2在可见光区的光谱响应范围,降低了光生电子和空穴的复合几率。当n(C)∶n(Ti)=0.30,400℃条件下焙烧4h制备的样品催化性能最好,在普通日光灯下3h内对MB的降解率达90.17%,显著高于同等实验条件下的Degussa P25(49.71%)。     

TiO2功能薄膜的制备及影响其光催化活性的因素

近些年来，TiO2功能薄膜以其卓越的性能，尤其是优异的光催化性能引起研究人员的广泛关注，本文根据国内外近期TiO2功能薄膜的研究现状，对化学气相沉积法，水解一沉淀法，液相沉积法，溶胶－凝胶法，原子层沉积法，溅射法，激光辅助分子束沉积法等化学和物理制备方法进行评述，并比较详细地探讨了表面羟基含量，膜的厚度和孔径，结晶形态，基片种类，掺杂和光强度等因素对TiO2薄膜光催化性能的影响。     

离子注入改善纳米二氧化钛薄膜光催化性能

利用直流磁控反应溅射技术在玻璃衬底上制备了透明的纳米TiO2光催化薄膜。利用离子注入技术将Sn离子注入到TiO2表面以提高其光催化活性。用X射线衍射（XRD）、X射线光电子谱（XPS）以及UV－VIS分光光度计对薄膜进行结构与性能表征。Sn离子注入后的薄膜具有更高的光催化活性，这是因为在TiO2和SnO2半导体的复合体系中，电子－空穴对的分离变得更加有效，从而提高了其催化性能。     

Sm-N-TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究

采取N过量,改变Sm浓度的方式,借助于溶胶-凝胶法成功制备了稀土金属Sm和无机非金属N有机结合的Sm-N-TiO2样品。研究了Sm掺杂对N-TiO2光催化剂的结构、光吸收和光催化活性的影响,并对甲基橙溶液进行降解实验。结果表明,制备的Sm-N-TiO2与未掺Sm的N-TiO2相比有较高的光催化活性。掺杂1.0%(摩尔分数)Sm,650℃焙烧4h条件下得到的样品性能最佳。     

玻璃表面TiO2膜性能的影响因素及提高其光降解效率的途径

综述了玻璃表面ＴｉＯ２薄膜的性能研究,介绍了影响玻璃表面ＴｉＯ２性能的因素,同时介绍了提高其光效率的若干途径。     

铁掺杂TiO2纳米粉的制备、表征及其光催化活性

以钛酸丁酯为前驱体，硝酸铁为杂质添加剂，利用溶胶-凝胶法制备了掺铁TiO2纳米粉。以苯酚水溶液的光催化降解反应为探针，评价了掺铁TiO2的光催化性能。借助X射线衍射分析（XRD）、荧光光谱（FS）、热重-差热分析（TG-DTA）等手段对掺铁TiO2催化剂进行了表征。结果表明，掺杂浓度和焙烧温度对掺铁TiO2纳米粉的光催化降解活性有很大影响。掺铁0．5％、煅烧温度为400℃的催化剂表现出最佳的光催化活性，在苯酚的降解中催化效率比未掺杂TiO2纳米粉约提高了1倍；并初步探讨了荧光强度对光催化活性的影响。