氮掺杂TiO_2中空复合微球的制备及可见光光催化性能

为了提高TiO2的可见光光催化性能,以微米级聚苯乙烯微球为模板,钛酸四丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用静电吸附自组装法制备了粒径为1.20μm、壳层的厚度约为30nm且球形形貌良好的氮掺杂TiO2中空复合微球,采用SEM、XPS、XRD和紫外-可见分光光度计研究了其结构及光催化性能。结果表明:氮进入TiO2晶格内取代了部分O并改变了晶格中Ti和O的化学状态,但对TiO2晶型结构没有明显影响;氮掺杂后的TiO2中空复合微球禁带宽度变窄,氮掺杂TiO2中空复合微球不仅在紫外区有较强的光吸收能力,在可见光区也表现出较强的光响应性,对甲基橙的光催化降解率较Degussa P25型纳米TiO2的明显增强。研究结果对TiO2在光催化领域的应用具有理论指导意义。     

煅烧温度对TiO_2中空微球光催化性能的影响

以分散聚合法制得的单分散阳离子聚苯乙烯（PS）微球为模板,钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在模板表面包覆TiO2壳层,并在不同煅烧温度下制备了晶相结构不同的微米级中空TiO2微球。采用TEM、SEM、FT-IR、XRD、UV-Vis DRS对样品的微观结构、相态组成及光催化性能进行了表征。结果表明TiO2中空微球平均粒径达到1.23μm,壳层厚度约为30nm;随着煅烧温度增加,锐钛矿晶粒尺寸会增加,并在700℃时出现混晶结构;在500℃煅烧得到的TiO2中空微球对甲基橙（MO）降解表现出比P25更好的光催化性能及光催化稳定性。     

伊红-Y敏化TiO2/SiO2催化剂的制备及可见光制氢性能

采用溶胶一凝胶法和浸渍法制得了Eosin Y染料敏化光催化剂Eosin Y-TiO2和Eosin Y-TiO2/SiO2,以可见光分解水制氢考察了催化剂活性,通过XRD、UV-Vis漫反射、BET和电化学对样品进行了表征.结果表明,伊红-Y敏化使TiO2对400～600nm可见光有强吸收.SiO2复合抑制了TiO2的相转变和晶粒生长,提高了TiO2对染料的吸附和对可见光的吸收,促进了光生电子和空穴的分离,提高了TiO2光催化活性和稳定性.     

TiO2-ZnO复合中空微球的制备及光催化性能

以Ti（SO₄）₂和Zn（NO₃）₂为原料,采用水热法制备TiO₂-ZnO复合中空微球光催化剂。通过FTIR、XRD、SEM、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、XPS及N₂吸附-脱附等方法对TiO₂-ZnO复合光催化剂的结构和性能进行表征,并以亚甲基蓝（MB）为目标降解物,评价TiO₂-ZnO复合中空微球光催化活性。结果表明,TiO₂-ZnO光催化剂具有中空微球结构,粒径为1~2 μm,比表面积为30.46 m2/g。TiO₂的加入可提高ZnO对光的吸收,有效降低电子空穴复合率。在高压Hg灯照射下,TiO₂-ZnO复合中空微球的光催化性能均高于纯ZnO,其中Zn（NO₃）₂与Ti（SO₄）₂摩尔比为1:0.7条件下制备的TiO₂-ZnO复合中空微球样品表现出较好的光催化活性,光照60 min,对MB的降解率可达95.8%,其光催化降解速率是纯ZnO的4.3倍。      

纳米TiO2微球的制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为前驱体，在油酸和正己烷的混合溶剂中，采用溶剂热技术成功地合成了纳米TiO2微球。以X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等方法对产物进行了表征，并对其光催化降解甲基橙溶液的性能进行了研究。实验结果表明：纳米TiO2微球的平均尺寸约为60nm，其中含有粒径平均约4.5nm的超细粒子。此种结构趋向于高的比表面积，与P－25型光催化剂相比，两者对甲基橙溶液的脱色具有相近的光催化活性。nm     

TiO2膜/硅胶复合微球的制备及光催化性能

采用硅胶微球为载体,以TiO2溶胶为涂膜液,制备TiO2膜/硅胶复合微球,用XRD,FT-IR和显微镜等对催化剂的物相、形貌行了表征,并考察其对甲基橙溶液的光催化降解性能.结果表明:TiO2膜和硅胶微球之间存在化学键合作用,涂膜5层微球粒径为0.5～3mm,呈白色,水溶液中透明,是理想的光催化材料.其光催化性能随涂膜层数和催化剂用量的增加而增大,涂膜的5层微球甲基橙降解率可达85%.     

TiO2纳米管包覆聚乙烯醇凝胶微球的制备及性能研究

通过水热法制备了二氧化钛纳米管(TNT),并使用油酸对其表面进行改性。以改性TNT为稳定剂,W/O型Pickering乳液为模板,通过冻融法制备了聚乙烯醇/二氧化钛纳米管(PVA/TNT)复合微球。采用高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、热重分析仪等对改性TNT和PVA/TNT复合微球的结构及形貌进行了表征,选择亚甲蓝溶液作为模拟废水,对PVA/TNT复合微球光催化降解性能进行了研究。结果表明:改性TNT能很好地稳定W/O型Pickering乳液,以该乳液为模板可以制备出壳层包覆TNT、内核为聚乙烯醇凝胶的复合微球。PVA/TNT复合微球微球对亚甲蓝具有良好的吸附及光催化降解性能。     

TiO2微球的制备及其光催化性能研究

采用水解沉淀法制备了TiO2微球,并研究了钛酸丁酯与添加剂(PEG400)的摩尔比对生成的TiO2微球的形貌及粒径分布的影响。采用XRD、SEM和FT-IR对合成TiO2微球结构及形貌等进行表征,并以甲基橙溶液为目标降解物,对其光催化性能进行测定。结果表明,添加剂的浓度没有改变TiO2的晶型结构;当PEG400浓度在0.05～0.10mol/L范围时,TiO2呈双粒径分布,随着添加剂浓度增加,大粒径微球数量减少,小微球数量增加;当添加剂浓度增加到0.15～0.20mol/L时,小微球保存下来,大微球消失,其催化性能最强,对甲基橙溶液脱色率最高能达到98.29%,且稳定性好,能重复使用。     

罗丹明B敏化锐钛矿型TiO2的低温制备及性能

采用溶胶-凝胶法在低温(60～80℃)下制备得到罗丹明B染料敏化的锐钛矿型TiO2粉体.利用X射线衍射、红外光谱、荧光光谱、紫外-可见光吸收光谱、漫反射光谱对光催化剂的晶相结构、吸收光谱特征进行了表征,结果表明:罗丹明B与TiO2发生了相互作用,罗丹明B敏化的TiO2在可见光区域的吸收增强.光催化氧化实验表明,经罗丹明B敏化的锐钛矿型TiO2粉体,在普通日光灯下对甲基橙具有良好的光催化活性.     

介孔TiO2微球水热法合成及在染料敏化太阳能电池中的应用

以Ti(SO4)2为钛源,采用尿素辅助水热法合成了介孔TiO2微球,利用XRD、FESEM和比表面积分析仪对样品的晶型、形貌和比表面积进行分析,探讨了尿素加入量对TiO2微球的颗粒尺寸、比表面积、孔径和孔容的影响。采用刮涂法,用所合成的介孔TiO2微球制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的光阳极,结果表明,尿素用量为1.2g合成的介孔TiO2微球所组装的电池在模拟太阳光的照射下(100mW/cm2,AM1.5),光电转换效率为6.2%,明显高于商用P25纳晶所组装的电池光电转换效率(4.24%)。     

TiO2@SiO2微球的制备及其光催化性能研究

采用模板法以钛酸丁酯为钛源,SiO2为模板球,制备出了TiO2包覆SiO2微球。利用SEM、TEM、XRD、EDS对样品形貌、结构和成分进行了表征分析,并测试了样品的光催化性能。结果表明TiO2@SiO2微球的光催化性能优于用相同方法制得的TiO2的光催化性能,当使用TiO2@SiO2微球为光催化剂时,在光照180min后甲基橙的降解率达到82%,而相同方法制得的TiO2为56%,较后者提高了26%,具有良好的光催化活性。     

具有可见光活性的TiO2薄膜的制备及光催化性能

运用磁控溅射技术在浸渍－提拉法制得的TiO2薄膜上溅射三氧化钨层得到光催化薄膜。采用SEM、XRD、AES、UV－vis漫反射光谱等方法表征催化剂薄膜的厚度、晶相结构、化学元素组成及光吸收性能。以甲基橙的光催化降解为反应模型，高压汞灯为光源，溅射有三氧化钨薄膜的光催化活性低于纯TiO2薄膜；滤过紫外光后，溅射有三化钨的薄膜光催化活性明显高于纯TiO2薄膜。本实验提供了一种制备高可见光活性的TiO2薄膜的方法。     

Ag-TiO_2空心复合微球制备及其光催化性能

为了提高空心TiO2的光催化活性和拓展其对可见光的响应,以聚苯乙烯为模板合成TiO2空心微球,再通过KBH4还原AgNO3,制备了TiO2空心壳层表面载有Ag单质粒子的复合微球。利用SEM、TEM、XRD和EDS对Ag-TiO2空心微球的形貌结构和组成进行表征,并以有机染料罗丹明B(RhB)为目标降解物,研究该复合微球的光催化性能。在紫外光下,载银量为2%的Ag-TiO2复合微球2h内对RhB的降解率比同条件下空心TiO2提高23.8%;在可见光下,载银量为2%的Ag-TiO2复合微球在6h内对RhB的降解率比同条件下空心TiO2提高28.2%。结果表明,壳层表面载有适量Ag单质粒子的空心TiO2复合微球,其光催化活性和对可见光的响应显著高于纯空心TiO2微球。     

氮掺杂空心TiO2纳米粒子的制备与研究

采用一种简便的方法合成了氮掺杂空心TiO:纳米粒子.以聚苯乙烯(PS)纳米粒子为模板、氨水为催化剂、三乙醉胺为抑制剂,采用溶胶-凝胶方法合成了PS/TiOZ(核/壳)纳米复合粒子.考察了氨水、三乙醉胺和钛酸正丁酯用量对TiO:壳层表面形态和厚度的影响.氨水用量3.OOg时TiO2壳层表面较光滑,氨水用量6.OOg时其表...     

CeO2掺杂TiO2光催化剂的性能研究

采用液相合成法制备CeO2掺杂TiO2光催化粉体,利用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、FT-IR傅里叶变换红外光谱仪等对粉体的晶相组成、光谱吸收性能进行了表征,结果表明,掺杂后的TiO2经800℃热处理后仍呈锐钛矿型;CeO2/TiO2吸收光谱的阈值波长发生红移,但Ce掺杂浓度的增大对粉体的可见光吸收影响不大.光催化降解甲醛的结果表明,粉体在普通日光灯下对甲醛气体的降解率明显优于P25.