复合TiO_2光催化剂的制备及光催化性能研究进展

本文综述了近几年来复合TiO2光催化剂的发展现状。分别从分类、制备方法及光催化性能三方面进行系统论述。根据复合的物质不同,将复合TiO2光催化剂分为金属掺杂型、非金属掺杂型和半导体复合型。概述了溶胶-凝胶法、水热法、浸渍法等常用于复合TiO2光催化剂的制备方法以及复合TiO2光催化剂在降解水体有机污染物、分解水制氢、空气净化等方面的应用。     

TiO2/Na3NiF6复合光催化剂的制备及光催化性能

以铁尾矿砂和氟钛酸铵为原料,采用水热法制备了TiO2/Na3NiF6复合光催化剂,通过XRD、紫外/可见漫反射光谱、荧光光谱和光催化降解实验等对TiO2/Na3NiF6复合光催化剂的性能进行研究,并考察了不同pH制备条件对复合粉体光催化性能的影响.实验结果表明:所制备的TiO2/Na3NiF6复合光催化剂具有良好的光催...     

LaFeO3/TiO2复合光催化剂的制备及性能

采用溶胶—凝胶法制备了LaFeO3/TiO2复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)对所制备的光催化剂进行了表征,根据催化剂对甲基橙的降解率对其活性进行评价。结果表明:复合了铁酸镧的LaFeO3/TiO2光催化活性要高于未复合的TiO2光催化剂,当复合浓度为0.2%较佳,甲基橙降解率可达56.34%。     

TiO2/AC光催化剂的制备及苯酚光催化降解性能研究

以典型煤基活性炭为载体、椰壳活性炭为对比,采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载的TiO2光催化剂(TiO2/AC),应用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱和低温N2吸附等对复合光催化剂的晶相组成、表面形貌、孔结构等进行了表征,选取苯酚为模型化合物考察了复合光催化剂的光催化降解能力,并研究了活性炭种类及颗粒形貌对复合光催化剂活性的影响。结果表明,m(TiO2):m(AC)相同的条件下,TiO2在煤基活性炭上的负载率小于椰壳活性炭;其中,比表面积适中,大、中孔比例高的褐煤基活性炭更适合于作为光催化剂TiO2的载体;煤基复合光催化剂对于苯酚光催化降解效果优于椰壳基复合催化剂,对苯酚的降解效率优于等量的P25,达80%以上。     

TiO_2/氧化石墨烯复合催化剂的制备及其光催化性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,在此基础上以该GO为载体,通过浸渍-沉淀法在其表面合成TiO2纳米粒子,再通过450℃的焙烧形成TiO2/GO二元复合光催化剂,研究复合光催化剂在紫外光下降解甲基橙的动力学及活性变化规律。使用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和紫外可见漫反射光谱等分析了复合光催化剂的形貌、TiO2粒子的结晶状态以及催化剂的光吸收。结合光催化降解甲基橙实验,探索了复合光催化剂中TiO2含量对其光催化活性的影响。研究结果表明,在TiO2质量分数低于20%时,复合光催化剂中TiO2均匀分散于GO表面;质量分数超过20%复合催化剂中将会有少量TiO2团聚体出现。由于氧化石墨烯的协同效应,紫外光下TiO2/GO复合催化剂的光催化活性要远高于TiO2光催化剂。     

TiO2·SiO2/beads 的制备与性质

研究以空心玻璃微球为载体,用Sol-gel 法制备附载型复合光催化剂的过程,并对TiO2·SiO2/beads 光催化活性进行评价.结果表明:复合型光催化剂TiO2·SiO2摩尔比存在最佳值,当n(TiO2)/m(SiO2)=30/70时,光活性是在同样降解条件下,同样含量Degussa P-25 TiO2的2倍左右.同时研究制备方法、制备条件、TiO2·SiO2摩尔比、TiO2·SiO2/beads吸附性、活化条件、比表面等因素对附载型复合光催化剂活性的影响.     

壳聚糖/二氧化钛的制备及其抗菌光催化性能

采用均匀沉淀法制备了壳聚糖/二氧化钛复合光催化剂,研究了壳聚糖掺杂量、溶液pH对复合光催化剂抗菌净化性能的影响。结果表明,样品450℃热处理2 h后TiO2为锐钛矿晶型;TiO2表面—OH与壳聚糖之间因氢键而发生吸收峰波数移动;中性制备条件下的壳聚糖与TiO2质量比为1∶8的复合光催化剂具有优良的抗菌能力,8 W紫外光灯照射下2 h对甲基橙的降解率达到100%。     

漂珠基聚吡咯敏化TiO2复合光催化剂的制备及其光催化性能的研究

本文利用溶胶-凝胶法实现了二氧化钛(TiO2)膜层在粉煤灰漂珠表面的负载,得到TiO2/漂珠复合光催化剂;采用原位聚合的方法将聚吡咯负载到TiO2/漂珠复合光催化剂上,实现材料的敏化改性,成功制备出聚吡咯-二氧化钛/漂珠(PPy-TiO2/漂珠)复合光催化材料.以亚甲基蓝(MB)为降解对象,研究了在不同吡咯(Py)与Ti投加摩尔比和不同掺杂盐酸浓度条件下制备的PPy-TiO2/漂珠复合光催化材料在可见光下的催化效果,并结合SEM、XRD、UV-vis等表征手段较为系统地研究了复合光催化剂的表面形态、晶体结构、光响应范围等.结果表明:PPy-TiO2/漂珠的光催化活性优于TiO2/漂珠,当Py/Ti摩尔比为1％,以lmol/L盐酸溶液为掺杂剂时所制备的PPy-TiO2/漂珠复合光催化剂光催化降解性能最优.     

TiO_2/AC复合光催化剂的研究进展

TiO2是绿色水处理技术——光催化氧化法常用的催化剂,近年来,为解决TiO2催化活性低、难以回收再利用等问题,将其负载到活性炭上得到的TiO2/AC复合光催化剂已成为光催化领域研究的热点。目前,国内外研究者对TiO2/AC的光催化机理、TiO2与AC的协同作用机理、TiO2/AC的制备方法以及TiO2的晶型与负载量、外加试剂及废水pH值等因素对TiO2/AC光催化活性的影响进行了较为深入的研究。今后的研究趋势是:一方面在制备方面加强TiO2与AC结合的牢固性以提高其使用效率,另一方面开发在自然光源下可以产生良好催化活性的复合光催化剂。     

TiO2·SiO2／beads降解有机磷农药的研究

研究以四氯化钛 ,硅酸乙酯为原料 ,以空心玻璃微球为载体 ,用浸涂法制备TiO2 ·SiO2 /beads负载型复合光催化剂的过程。对利用负载型复合光催化剂降解有机磷农药进行了活性评价。结果表明 :TiO2 ·SiO2 /beads光活性显著提高 ,最佳光催化剂活性是同样降解条件下、同样含量的DegussaP - 2 5TiO2 光活性的 1.35倍左右。另外 ,对TiO2 ·SiO2 /beads的吸附性和比表面进行测试 ,同时从微观角度对负载型复合光催化剂的表面状态和光催化剂颗粒尺寸进行分析。     

纳米TiO2的制备及其在环保涂料方面的研究进展

概述了纳米TiO2的制备方法,比较了各种制备方法的优缺点,介绍了纳米TiO2因其良好的抗菌杀菌作用、空气净化作用、抗老化作用,广泛应用于涂料领域的研究进展。     

改性膨润土制备二氧化钛复合材料的光催化性能

以改性膨润土和四氯化钛为原料,采用水热法制备TiO2/膨润土柱撑复合材料,以甲基橙的光降解为研究重点,探讨了催化剂光降解过程,对催化反应机理进行了研究。结果显示,用各种改性膨润土合成的TiO2/膨润土柱撑复合材料层间距都有不同程度的增大;各TiO2/膨润土柱撑复合材料对甲基橙的光催化遵循一级动力学方程机理;催化剂经H2SO4和H2O2处理,可重复使用。     

钛基TiO_2纳米管制备及其生物医用研究进展

TiO2纳米管阵列作为一种新型的纳米TiO2材料,由于具有独特的阵列结构和优异的性能,引起了人们的极大关注。详细综述了采用阳极氧化法在钛基表面制备纳米管阵列的工艺条件、形成机理,及其生物医用领域的应用研究,分析了目前存在的问题,并提出了今后研究的对策。     

可见光响应的非金属离子掺杂二氧化钛的研究进展

TiO_2的宽禁带宽度[Eg=(3.0～3.2)eV]限制了其光催化特性的实际应用,非金属元素掺杂为提高TiO_2在可见光光催化活性提供了契机。介绍了非金属元素(氮、碳、硫、氟和硼)掺杂TiO_2的制备方法和可见光催化活性的研究进展,分析非金属元素对TiO_2可见光催化活性的诱导机理。制备工艺影响掺杂元素的化学态和含量,决定掺杂元素在TiO_2晶体微观状态。掺杂元素在TiO_2晶体微观状态与TiO_2可见光催化活性具有相关性,对未来的研究方向进行了展望。     

光子晶体光局域效应提高TiO_2吸光率的应用及规律研究进展

半导体TiO_2只能吸收波长小于387 nm的紫外光,实际应用受到限制,近年来出现的新型材料——光子晶体在提高光吸收率方面引起研究者的兴趣。综述利用光子晶体提高TiO_2光吸收率的研究进展,重点阐述光子晶体在太阳能电池、光催化降解有机物和光解水制氢领域的应用,介绍当前探究光子晶体提高光吸收率的规律。总体来说,光子晶体提高光收率效果显著,但对其规律的认识不足,了解光子晶体的应用进展和规律研究现状,对高效光催化剂的制备具有重要意义。     

纳米TiO2多孔薄膜光催化剂制备的研究进展

TiO2多孔薄膜材料与体材料和厚膜材料相比，具有多孔结构和高比表面积，对外界的敏感程度大、响应快，吸附能力强、易于重复利用等优点，在光催化、催化剂载体、传感器及光电子器件等领域有着十分广泛的应用前景，因此，对纳米TiO2多孔薄膜制备及性能研究已成为材料相关领域的热点之一。本文综述了近年来制备纳米TiO2多孔薄膜的方法及影响因素，并讨论了目前存在的一些问题和今后的发展方向。     

TiO_2/膨润土柱撑复合材料的吸附性能及应用

以膨润土和四氯化钛为原料,采用水热法制备TiO2/膨润土柱撑复合材料,探讨了复合材料对甲基橙的吸附性能。结果显示,TiO2/膨润土柱撑复合材料在平衡浓度0~6 mg/L范围内,吸附等温曲线符Freundlich吸附等温方程,吸附动力学曲线遵Langmuir方程,吸附速率常数k-Na-Ti-Mt=0.340 3,吸附方式是分配和表面吸附的协同效应,且以分配作用为主,可作为很好的吸附污染有机物的材料。     

纳米TiO2制备技术的进展和新型涂料产品的设计

介绍了纳米二氧化钛制备方法的研究进展以及工业应用过程中存在的问题，重点介绍了利用新型的微尺度反应技术--吸附法技术制备纳米TiO2的研究进展和技术优势。文中的最后介绍了纳米TiO2作为助剂在涂料工业中的应用，并提出了绿色环保复合涂料新的开发方向。     

TiO2纳米管阵列的制备、改性及应用研究

二氧化钛因其化学性质稳定,无毒,无污染,是环境友好型材料.它的一维纳米材料尤其是二氧化钛纳米管在绿色能源太阳能和环境治理方面有很大的潜在应用价值,激起了全球科学家的兴趣.基于前人对二氧化钛纳米管的研究成果,我们总结了目前的制备方法、改性及其应用方面的研究现状,以期对二氧化钛纳米管的未来研究提供一些知识基础的支持.     

纳米管阵列光催化剂研究进展

TiO₂纳米管阵列以其优异的性能成为很有发展前景的新型纳米结构材料。综述了目前制备TiO₂纳米管阵列的3种方法,即模板合成法、水热合成法和阳极氧化法。阐述了提高TiO₂纳米管阵列的光催化活性常采用的改性方法,包括贵金属沉积、金属离子掺杂、非金属掺杂和半导体复合以及TiO₂纳米管阵列在染料敏化太阳能电池、光解水制氢、光催化降解有机污染物和气敏传感材料等领域的应用研究进展,提出通过改进制备工艺和改性方法制备高性能的TiO₂纳米管阵列光催化剂是未来主要的研究方向。