二氧化钛-碳纳米管复合材料的制备和光催化性能

利用水热法制备了分别掺杂负离子粉和二氧化硅的二氧化钛溶胶,并分别以活性炭、碳纳米管作为载体进行负载,制备得到二氧化钛-碳纳米管(TiO_2-CNTs)复合材料;通过XRD及SEM对样品进行了表征;并以甲基橙为目标降解物评价了复合材料的光催化性能。XRD结果表明虽然负载体二氧化钛的峰的一致的;SEM的结果表明CNTs负载的TiO_2复合催化剂其晶粒尺寸变小,其中掺杂改性的TiO_2催化剂粒径更小。光催化降解实验结果表明碳纳米管作为载体所制复合材料光催化性能优于活性炭负载的。掺杂改性的TiO_2催化剂对甲基橙的光催化降解性能优于纯TiO_2催化剂,而掺杂二氧化硅的二氧化钛光催化性能优于掺杂负离子粉的。     

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。     

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%。     

活性炭负载型TiO2光催化剂的制备及其光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备活性炭负载型TiO2光催化剂,用XRD分析了其物相结构.以甲基橙溶液为目标降解物,以紫外灯为光源对活性炭负载型TiO2光催化剂进行了光降解性能的研究,考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等对催化剂的光催化活性的影响.结果表明,当TiO2负载量为33.3%的活性炭负载型TiO2光催化剂用量为2～3 g·L-1、紫外光连续照射5 h时,甲基橙溶液的脱色率可达到96.1%.     

多金属氧酸盐/二氧化钛复合光催化剂的制备及性能研究

通过溶胶-凝胶法和水热合成法制备出杂多酸(K_6P_2W_(18))/TiO_2复合光催化剂,并对其进行SEM,XRD,IR表征。采用该复合催化剂和单一TiO_2在紫外光条件下对模拟染料废水甲基橙溶液进行光催化降解,考察两者的光催化活性,并分别测出降解之后的甲基橙溶液的COD值(化学需氧量)。通过实验可以得出,杂多酸/TiO_2复合光催化剂的光催化活性明显优于单纯的TiO_2光催化剂。并且,经模拟紫外灯照射甲基橙溶液8h后,加入复合光催化剂的甲基橙溶液COD去除率达到61.98%,而加入单纯的TiO_2光催化剂的COD去除率仅达到40.63%。     

高可见光活性TiO2-BiOI的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、亚氨基二乙醇、碘化钾和五水合硝酸铋为原料,通过溶剂热法将TiO_2均匀地负载到Bi OI花状微球上,制备了TiO_2-Bi OI复合光催化剂。通过XRD、XPS、SEM、TEM和UV-Vis-DRS对样品进行了表征。以甲基橙为目标降解物,测定了TiO_2-BiOI复合光催化剂在可见光下的光催化性能。结果表明,纳米TiO_2的加入为复合光催化剂比表面积的增加作出了贡献,TiO_2与Bi OI之间形成的异质结结构可以促进光生电子和空穴分离,从而达到提高复合光催化剂光催化性能的目的。n(Ti)∶n(Bi)=0.4∶1.0的TiO_2-BiOI复合光催化剂表现出最佳的光催化降解性能,可见光(λ420 nm)照射60 min,其对甲基橙的降解率达到95%,远高于纯的TiO_2和Bi OI光催化剂。     

在活性炭负载TiO2催化剂上甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法制备活性炭（AC）负载型TiO2光催化剂,用XRD分析了其物相结构,以紫外灯为实验光源对活性炭负载TiO2光催化剂进行了光降解性能的研究。以甲基橙溶液为目标降解物,考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等不同条件下催化剂的光催化活性。结果表明,当TiO2负载量为33．3％,用量为2—3g／L,紫外光连续照射5h时,甲基橙溶液的降解率可达96．1％。     

Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂的制备及性能研究

采用逐次插层氧化石墨烯(GO)的方法成功制备了Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂,利用XRD、TEM、SEM对复合光催化剂进行了表征。以氙灯模拟太阳光,甲基橙为目标污染物,考察Ag/AgBr-TiO_2/GO光催化降解甲基橙的效果。研究结果显示TiO_2及Ag/AgBr纳米粒子较好地负载在GO表面上。在甲基橙为20 mg/L,催化剂为0.05 g的条件下,光源照射20 min后甲基橙的降解率即达到92%以上。     

介孔二氧化钛负载La_(1-x)Fe_xNiO_3催化剂光降解甲基橙的研究

本文采用溶胶凝胶法制备了粉体钙钛矿氧化物La_(1-x)Fe_xNiO_3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)作为光催化剂,通过改变钙钛矿氧化物中掺杂元素Fe3+的比例,并将其负载到介孔二氧化钛上。通过对比钙钛矿型金属氧化物以及二氧化钛在自然光和紫外光下的催化降解甲基橙的降解率,发现介孔TiO_2负载La_(1-x)Fe_xNiO_3催化剂可有效地提高甲基橙的光降解率,相比于单独的钙钛矿型催化剂和二氧化钛催化剂,其光催化降解甲基橙的效果能提高40%。     

溶胶-凝胶-微波法制备银掺杂TiO_2光催化剂及其光催化性能

用硝酸银和钛酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶-微波辐射干燥法合成银掺杂TiO_2光催化剂TiO_2-Ag。为了提高催化剂的光催化活性和降解有机污染物的速率,用微波辅助Ti O2-Ag光催化剂降解有机污染物。通过扫描电子显微镜、红外光谱法、紫外可见光谱法和荧光光谱法对TiO_2-Ag催化剂进行测试和表征。以甲基橙为有机污染物,分别在太阳光照射和微波、紫外、紫外-微波条件下降解甲基橙以考察催化剂的光催化活性。结果表明,TiO_2-Ag光催化剂最佳制备条件为:银掺杂量n(Ag+)∶n(Ti~(4+))=0.003,离子液体用量3.0 m L,微波干燥功率210 W,微波干燥时间20 min,焙烧温度650℃,焙烧时间3 h,此条件下制备的TiO_2-Ag光催化剂在太阳光照射4 h下,紫外光照、微波辐射和紫外光照-微波辐射分别辐射55 min后,甲基橙降解率分别为98.70%、98.79%和99.05%。     

纤维素负载纳米Ag_2O复合材料对甲基橙降解性能研究

印染废水已经对环境构成严重威胁,传统吸附法对其降解性能有限,而电化学催化氧化法则需耗费许多电能,不符合当前节能环保要求,因此,无需耗能的光催化氧化在处理印染废水领域备受关注。纤维素具有较好的耐久性,价格低廉、有良好的生物降解性,是良好的载体。以纤维素负载Ag_2O/TiO_2纳米复合粒子制得具有光催化性能的净化薄膜,研究其对甲基橙的降解性能,结果发现中性环境有利于甲基橙的降解,负载型Ag_2O/TiO_2纳米复合粒子对甲基橙的降解性能均远优于Ag_2O和TiO_2各自对甲基橙的降解性能。     

Au/TiO_2纳米片异质结薄膜的制备及其光催化性能研究

采用微波辅助化学还原法制备Au/TiO_2纳米片异质结薄膜(Au/TiO_2NSF)光催化剂,通过XRD、SEM、UVVis、PL和光电流响应对其进行表征,并考察了其在模拟太阳光下降解水相中有机染料亚甲基蓝(MB)和清除气相中氮氧化物(NO_x)的性能。结果表明,Au/TiO_2NSF光催化剂对光的吸收利用好、光生电子-空穴对复合几率小,其光催化降解MB和清除NO_x的活性比TiO_2NSF高,其中1.0Au/TiO_2NSF的效果最好。     

负载型光催化膜降解高浓度甲基橙溶液

以负载型TiO2/活性炭光催化膜降解高浓度甲基橙水溶液为处理体系,研究了负载膜型与微粉型光催化剂降解活性,考察了催化剂用量、溶液初始质量浓度、溶液pH值等对降解性能的影响。探讨了初始质量浓度对降解反应动力学的影响,确定了降解反应级数为一级,得出了不同初始质量浓度下的反应半衰期表示式。     

稀土元素Ce掺杂TiO_2光催化剂制备及微波强化光催化活性

在[Bmim]PF6离子液体介质中微波辅助制备稀土元素Ce掺杂改性的TiO_2光催化剂TiO_2-Ce,以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物,在紫外光照和微波辐射-紫外光照降解条件下考察TiO_2-Ce催化剂的光催化活性。利用荧光技术以对苯二甲酸作为荧光探针检测TiO_2-Ce催化剂表面产生的羟基自由基,并对光催化降解反应进行动力学分析,以了解光催化降解反应机理。结果表明,通过优化反应条件制得的TiO_2-Ce催化剂具有较高光催化降解活性和热稳定性,在紫外光照和微波辐射-紫外光照条件下降解60 min后,甲基橙降解率分别为98.6%和99.3%,苯酚降解率分别为96.6%和97.2%。荧光光谱分析表明,TiO_2-Ce在微波辐射-紫外光照条件下产生的羟基自由基比紫外光照多,因而微波辐射-紫外光照具有强化TiO_2-Ce降解模拟污染物作用的效果。反应动力学数据表明,TiO_2-Ce光催化降解甲基橙溶液反应呈一级反应动力学规律,其表观速率常数k最大值为0.056 2 min-1。     

金负载二氧化钛纳米纤维膜来提高光催化性能

通过水热法制备二氧化钛纳米纤维薄膜,同时运用微波辅助化学还原法将Au纳米颗粒负载于TiO_2 NFF表面制得Au/TiO_2 NFF,并将其应用于光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验。     

双效功能型复合光催化剂Ag/TiO2/AC的制备及光催化活性

以硝酸银、四氯化钛及活性炭为原料,采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了3种复合光催化剂。通过TEM、XRD、BET和UV-Vis光谱对复合光催化剂的形貌、物相组成、比表面积和吸光性能进行了表征,并以甲基橙的脱色降解为模型反应,考察了样品的光催化性能。结果表明:其光催化活性大小顺序为Ag/Ti O2/ACAg/Ti O2Ti O2,其中,Ag/Ti O2/AC由于具有895.21 m2/g的比表面积和Ag的负载改性而具有吸附、光催化双效功能,且对光的吸收扩展到可见光区,对甲基橙的最大降解率能达到95.2%。催化剂连续重复使用5次,Ag/Ti O2/AC对甲基橙溶液的脱色降解率均保持在90%以上。     

TiO2光催化处理含甲基橙微污染水的动力学研究

通过溶胶-凝胶和浸渍相结合的方法制备出负载型纳米TiO2光催化剂,在光催化氧化反应器中对含有甲基橙的微污染水进行了光催化氧化研究.确定影响甲基橙光催化氧化的主要影响因素为TiO2光催化剂投加量、氧化剂投加量.结果表明,光催化氧化要比无催化剂的光氧化效果好,甲基橙的降解过程符合一级反应动力学模型;最佳的催化剂投加质量浓度为0.40 g/L;增加H2O2的投加量有助于甲基橙的去除.     

纳米二氧化钛光催化降解的影响因素

采用自制的纳米TiO_2粉体作光催化剂,以甲基橙模拟有机污染物,研究了光照时间、催化剂用量、被降解物浓度、系统酸度等对其光催化性能的影响。结果表明:降解某一物质时,不同光催化剂,有一个降解速率最大的时间;在每一个降解的过程中催化剂有一个合适的用量;在弱酸性条件(pH=3),甲基橙降解效果比较好;被降解物的浓度选取合适,降解率最高。     

不同制备方法对TiO_2/HZSM-5光催化剂的结构及性能影响

分别以钛氧草酸铵、钛酸丁酯和P25型TiO_2为钛源,相应采用浸渍法、溶胶-凝胶法和固相扩散法制备了三种HZSM-5分子筛负载型纳米TiO_2光催化剂,并在紫外光下对甲基橙(MO)进行了光催化降解性能考察.结果表明,采用方法简单易控制且无需有机溶剂的浸渍法制备的催化剂对MO的去除效果比用溶胶-凝胶法和固相扩散法制备的样品更好.用XRD、UV-Vis DRS和BET等技术对催化剂结构进行表征的结果表明,浸渍法制备的光催化剂具有较大的比表面积,并且TiO_2在分子筛外表面有更好的分散性,导致其具有高的光催化活性.     

银掺杂多孔氧化钛制备、表征及光催化性能探究

以钛酸丁酯为起始原料,PEG为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO_2,并通过用紫外光照还原Ag~+的方法制备掺Ag多孔TiO_2。采用UV-Vis吸收光谱、低温N_2吸附等手段对所制备的光催化剂进行表征,并以甲基橙为模拟污染物,考查所制备材料的光催化活性。结果表明:本方法制备的掺Ag多孔TiO_2最可几孔径为10nm左右,属介孔范畴;金属银的掺入不仅提高多孔TiO_2的紫外光吸收能力,并且扩大多孔TiO_2的光吸收范围。当掺Ag量为1.5%时,80min内在可见光和紫外光条件下,降解甲基橙的降解率分别达到93.35%和95.27%。