沸石负载Mn,N共掺杂TiO2及光催化性能

为提高传统TiO₂光催化剂的可见光催化活性,本文采用溶胶-凝胶法合成了Mn,N共掺杂TiO₂光催化剂,改善了传统TiO₂光生载流子易复合的问题;进一步采用沸石作为载体对改性后的TiO₂样品进行负载,解决了传统光催化剂存在的难分离回收问题,以达到光催化剂可重复使用的目的.借助X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外分光光度计、傅立叶变换红外光谱仪等测试手段对Mn,N共掺杂TiO₂光催化剂的结构、元素组成、微观形貌和光催化降解性能进行系统分析与研究.研究结果表明,沸石负载Mn,N共掺杂TiO₂的样品较未改性的TiO₂样品具有更高的光催化降解活性,在可见光照射下,在最优掺杂条件下获得的TiO₂光催化剂在60 min内对孔雀石绿的降解率可达到97%,这主要归因于锰离子掺杂能够对TiO₂光生载流子的复合产生抑制作用,促进光生电荷分离,与此同时氮元素掺杂可有效拓宽TiO₂半导体光催化剂光响应范围.此外,经过5次循环使用后,对孔雀石绿的降解率没有较大程度的减弱,依然能够维持在88%以上,表明沸石负载Mn,N共掺杂TiO₂的样品具有较好的光催化循环稳定性.     

TiO2/Fe2O3纳米复合材料的制备及光催化性能

分别以Fe(NO₃)₃·9H₂O和钛酸四丁酯为铁源和钛源,以HF、HAc、NH₄F、NH₃·H₂O、H₂O₂为形貌控制剂,通过沉淀分离法联合溶胶-凝胶法制备了不同形貌的TiO₂/Fe₂O₃纳米复合材料。用X-射线粉末衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对TiO₂/Fe₂O₃样品的结构和形貌进行了分析,并探究了所合成的TiO₂/Fe₂O₃纳米复合材料在紫外光照射条件下对亚甲基蓝(MB)的降解性能。结果表明,当以NH₃·H₂O为形貌控制剂时,制备的NH₃·H₂O-TiO₂/Fe₂     

掺铁TiO2纳米微粒的制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺铁量及不同pH值下的一系列TiO2光催化剂，并以高压汞灯为光源，罗丹明B为目标降解物，对其光催化活性进行了研究．实验表明，Fe^3 ．TiO2比纯TiO2具有更好的催化活性，且Fe^3 的最佳掺入量为0．05％，最佳制备的pH值为5。     

溶胶凝胶法制备TiO2多孔纳米薄膜

用溶胶凝胶法在普通载玻片上成功地制得TiO     

Eu3+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Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。     

活性炭负载TiO2催化剂的制备及光电催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2并负载在活性炭(AC)上,在400～700℃下热处理得到TiO2-AC催化剂.用XRD,SEM和氮气吸附等方法表征不同热处理温度下TiO2催化剂的晶相和形貌,通过对亚甲基蓝溶液的降解来评价催化剂的催化活性.结果表明:TiO2颗粒很好地负载在活性炭的表面,热处理温度为600℃时TiO2-AC催化剂活性最高,处理90min后亚甲基蓝的去除率为94.7%.此催化剂的晶相是锐钛矿型TiO2和金红石型TiO2构成的混晶.外加电场能增强催化剂的催化活性,光催化处理亚甲基蓝的去除率为70.5%,光电催化处理1h后其去除率为86.4%.此外,亚甲基蓝的光电催化降解反应符合表观一级动力学.     

聚乙二醇添加量对TiO2薄膜光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为前驱体,以不同添加量的聚乙二醇（PEG,分子量2000）为添加剂,在普通载玻片上制备结构可控的多孔TiO     

染料修饰掺杂纳米晶TiO2薄膜的光电转换性能

用溶胶-凝胶法制备了掺杂锌离子的纳米晶TiO     

铈掺杂改性TiO2的光催化性能

采用溶胶一凝胶法制备稀土金属铈（Ce）掺杂改性纳米TiO2光催化剂。运用X-射线衍射（XRD）、紫外一可见漫反射光谱（DRS）、程序升温氧吸附一脱附、透射电镜（TEM）等手段表征催化剂的组成、结构特征及与光催化性能的关联;以催化剂上甲基橙的紫外光催化降解反应为探针,探讨了掺杂前后TiO2光催化剂在紫外光下的活性规律。研究结果表明Ce的掺杂有利于抑制TiO2晶粒生长和晶型的转变,提高晶体的热稳定性,提高TiO2催化剂的可见光吸收能力;由于Ce具有贮存氧的能力,有助于TiO2催化剂对氧气的吸附,其吸附量随Ce掺杂量的增加而增加。     

Co2+离子掺杂对TiO2结构与光催化活性的影响

论文采用溶胶-凝胶法制备Co2+掺杂的TiO2纳米粉末,以苯酚为目标污染物研究了Co-TiO2在不同的光源（紫外、可见）下的光催化活性,并利用XRD、EFSEM、UV-DRS和XPS等手段分析Co-TiO2结构与光催化活性的关系。结果表明,一部分Co2+离子成功进入TiO2晶格,有助于金红石相向锐钛矿相转变;另一部分Co2+离子在催化剂表面生成Co3O4,可与TiO2形成p-n异质结,两种结构变化均增强了光催化活性,且催化剂光谱吸收范围拓展至可见光区域。当Co2+掺杂量为1.0%,焙烧温度为773K时,Co-TiO2比表面积约为28.4m2/g,锐钛矿含量达到70.6%,光催化活性最好。2小时内,在紫外和可见光下,Co-TiO2对苯酚的降解率分别为97.7%和52.3%,均优于纯TiO2。     

PEG-Pt/TiO2光催化剂的制备及其产氢性能的研究

选取不同分子量的聚乙二醇(PEG)对TiO2光催化剂进行改性,采用溶胶凝胶法制备了PEG改性的TiO2光催化剂(PEG-TiO2),通过XRD、SEM和BET分析方法对催化剂的物相、表面形貌及比表面大小进行了表征,对载Pt后的样品PEG-Pt/TiO2进行了光催化产氢性能的研究.重点分析了PEG分子量对样品微观结构和光催化产氢活性的影响,结果表明,使用分子量在400～6000范围内的PEG进行改性,可获得具有高比表面和良好孔分布的TiO2载体,样品PEG-Pt/TiO2的光催化产氢活性较无PEG改性的样品得到了显著提高.其中样品PEG6000-Pt/TiO2的产氢活性表现最佳,测得4 h内的平均产氢速率为1.79 mmol/h.     

超声条件下制备氮掺杂TiO2及其光催化活性研究

为拓展二氧化钛对可见光的响应,超声条件下采用溶胶凝胶法以三乙胺为氮源制备出N掺杂的纳米TiO2光催化剂;以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价其光催化活性;运用XRD、TEM、XPS和UV-Vis DRS等技术考察了超声及N掺杂对TiO2微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响.结果表明,所制备N掺杂TiO2为纯锐钛矿型,超声抑制了光催化剂粒晶的增大,减弱了颗粒间的硬团聚;N掺杂使TiO2光谱响应波长拓宽至可见光区,有效改善了TiO2的可见光活性,对甲基橙溶液的降解速率比纯TiO2提高了69.9%.     

燕窝状TiO_2纳米构筑体的制备及其光催化性能

以Ti(SO4)2·2H2O为主要反应物,在雪碧(碳酸饮料)介质中通过水热法制得燕窝状构筑体的锐钛矿型TiO2。运用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)等表征手段证实,此组装结构受雪碧中的蔗糖、柠檬酸等成分及PVP含量控制,并阐明其形成过程。制得的燕窝状TiO2显示出较好的光催化性能。     

低温制备高催化活性掺磷TiO2溶胶

以四氯化钛和磷酸为原料,在低温下分别制备了纯TiO2和掺磷TiO2水溶胶,通过XRD、TEM、SEM、FT-IR、UV-vis等测试手段进行了表征.结果表明,2类样品中的TiO2颗粒均呈锐钛矿型晶相结构,粒径小于10 nm,而且掺磷TiO2比纯TiO2的结晶度更高,颗粒分散更均匀,颗粒也稍大,且禁带宽度和吸光度也有一定的增大.通过光催化降解亚甲基兰实验研究了纯TiO2和掺磷TiO2水溶胶的光催化活性,结果表明,掺磷TiO2水溶胶的光催化性能比纯TiO2水溶胶大约提高了2倍,说明H3PO4的加入促进了TiO2的光催化活性.     

TiO2光催化降解甲基橙性能的研究

用工业级TiO2(110℃干燥的产品)经焙烧后得到晶粒尺寸为15--30 am(锐钛矿为主)的二氧化钛纳米光催化剂.用甲基橙降解脱色为模型反应,结合XRD、BET、UV-Vis等表征手段,考察了TiO2焙烧条件与晶粒尺寸和相结构的关系及相应的光催化活性.实验结果表明,锐钛矿的含量为96.7%,晶粒尺寸为24.4 nm时,TiO2光催化降解甲基橙的活性最好.当催化剂用量为0.6 g·L-1,甲基橙溶液质量浓度为20 mg·L-1,pH为3时;光催化反应20 min后,甲基橙的脱色率达到95.60%,CODMn的降解率为72.33%.     

TiO2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶一凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡略烷酮(PVP,Mn=900 000)和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti(OPr)./Ni(CH3COO)2复合一维纳米纤维材料.经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维.采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验.结果显示,0.5%TiO2/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性.     

纳米TiO_2的制备及其光催化降解甲基橙

以TiCl_4、氨水及双氧水为主要原料,通过水解法制备出纳米TiO_2光催化剂。采用SEM分析手段对制备的TiO_2颗粒进行了表征。以甲基橙溶液模拟染料废水,TiO_2为催化剂,在紫外光照条件下考察了TiO_2投加量、甲基橙初始浓度、光照时间、溶液pH值及重复利用次数对甲基橙光催化降解效率的影响。实验结果表明:TiO_2最佳的投加质量浓度为0.20 g/L;光催化反应4 h后,甲基橙的降解率可达95.67%;酸性条件有助于甲基橙的去除;TiO_2光催化剂在重复使用5次之后仍能保持较高的催化活性,甲基橙的降解率为90.35%。     

N、Ce共掺杂Ti02的制备及其光催化活性

采用溶胶．凝胶法制备沸石负载N、Ce共掺杂的二氧化钛光催化剂,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究该催化剂的光催化性能,并讨论催化剂浓度、pH值以及焙烧温度等对样品光催化性能的影响．结果表明：催化剂的焙烧温度为300℃时催化剂的催化活性最高,在反应体系中,催化剂浓度为60gru,pH=7时样品的光催化效率最佳,共掺杂的样品可见光活性高于单掺杂的样品．可见光辐射共掺杂的样品3h,亚甲基蓝的去除率可以达65％．     

硼改性TiO_2纳米管阵列负载Mo-Ni-P催化剂的制备及加氢脱硫性能

采用阳极氧化法制备适宜孔容和大比表面积的TiO2纳米管阵列,以其为载体将具有催化加氢活性的金属Mo和Ni负载其表面。通过负载前硼改性、磷修饰等手段制备了具有较大孔径(72.3nm)和比表面积(156m2/g)的催化加氢精制催化剂,并对其进行表征。催化加氢脱硫性能选用5mL固定床小试设备,以孤岛焦化柴油作为原料进行加氢评价。结果表明,压力7MPa,温度360℃,空速1.5h-1,氢油体积比为600∶1的条件下,该柴油产品脱硫率为96.6%,基本达到工业化生产的要求。     

凹凸棒负载纳米TiO2的制备、表征及其光催化性能研究

TiO2光催化剂的固定化研究对其大规模工业化应用具有重要的实际意义.通过在TiO2溶胶中浸渍的方法,制备了天然粘土矿石凹凸棒负载的TiO2光催化剂.并采用TEM、XRD等分析手段对TiO2纳米管的形貌和晶相进行了表征.对比了负载后的光催化剂在制备方法、热处理温度、光催化剂的投加量及其模拟废水溶液不同时对其光催化剂性能的影响,并且验证了该光催化剂的可重复利用性.