TiO2光催化效率表征方法

本文对TiO2光催化氧化的作用机理进行了研究,并对半导体光催化反应机理进行了详细的介绍.光催化氧化的效率表征方法主要有物理法、化学法、物理化学法,并指出应根据实际要求适当选用表征方法.     

TiO2纳米薄膜光催化效率评价标准的研究

针对纳米氧化钛光催化性能研究中缺乏统一有效表征标准的现状,比较了二氯乙酸、罗丹明B和甲基橙三种光催化活性评价物的热稳定性和对紫外光的稳定性,并以氧化钛纳米薄膜为光催化剂,研究了三种评价物的光催化降解效率表征,以及酸碱度、通氧条件等因素对评价物在光催化活性表征中的影响及其机理,归纳了三种评价物对于纳米氧化钛光催化活性表征的优缺点.     

纳米TiO2的制备、表面处理及表征的研究进展

综述了纳米TiO2的制备方法、表面处理工艺及表征手段.     

纳米TiO2光催化作用的影响因素及应用现状分析

研究了纳米TiO2光催化作用机理,并从晶体结构、晶粒尺寸、表面修饰及复合等因素对纳米TiO2光催化性能的影响作了分析。综述了目前TiO2光催化剂在环境保护、杀菌抗菌、光电转换等方面的应用现状。     

纳米TiO2复合有机抗菌涂膜的制备及性能表征

考察了聚丙烯酰胺分散剂和2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)对纳米TiO2-水分散液的平均粒径和Zeta电位的影响，确定了各自的最佳加入量。并制备出纳米TiO2-苯乙烯-丙烯酸聚合物乳液，制得纳米TiO2复合有机抗菌涂膜。结果表明，聚丙烯酰胺的最佳加入量为2％，AMP-95的最佳加入量为％，且经透射电镜(TFM)观察，有机涂料的TiO2颗粒分散性良好，平均粒径为50nm；该有机涂膜经自然光照24h后，对大肠杆菌的杀菌率可达84％。     

TiO2纳米粒子的制备及表征

利用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粒子,并利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外-可见吸收光谱仪和傅立叶转换红外光谱仪对TiO2纳米粒子的形貌、结构和尺寸进行了表征。结果表明:TiO2纳米粒子为近球形,粒径为12~15nm左右的锐钛矿型纳米晶;TiO2溶胶薄膜中粒子均匀分散,有较好的均一性;TiO2纳米粒子表面富氧,含有较多的TiOH基团;TiO2纳米粒子尺寸对反应体系的pH值很敏感;不同尺寸的纳米粒子在紫外区均有较强吸收,并表现出吸收带边蓝移效应。     

纳米TiO2的光催化机理、制备方法及应用

纳米TiO2是一种重要的光催化剂，在化工、环保、能源、材料等领域有广泛的应用。本文详细介绍了纳米TiO2的光催化机理、制备方法及其在相关领域的应用。     

纳米TiO2的液相制备方法

系统地介绍了纳米TiO2的液相制备方法,对各种方法进行了比较,指出了它们的优缺点,并提出了以后有待深入研 究的几个问题。     

纳米TiO2薄膜的制备、表征及杀菌性能

利用溶胶-凝胶法制备了TiO<,2>溶胶,以浸渍--提拉法制备瓷砖负载的纳米TiO<,2>薄膜,采用XRD和AFM技术对其进行了表征,通过自然落菌实验和人为接菌实验分别考察了纳米TiO<,2>薄膜的杀菌性能.研究表明:纳米TiO<,2>薄膜中生成的是锐钛矿相纳米二氧化钛,晶粒的粒径为18.98 nm,颗粒粒径比较均匀;...     

纳米TiO2光催化剂的制备方法

介绍了二氧化钛粉体和薄膜的制备技术,比较了各种方法的优缺点.其中对液相法作了较为全面的介绍.     

TiO_2薄膜光催化降解甲基橙反应动力学研究

以甲基橙为模型污染物、TiO2薄膜为光催化剂,在自制的光催化反应器上进行了光催化降解反应实验,主要研究了甲基橙初始浓度(c0)和紫外光光照强度(I)对其光催化降解反应的影响。结果表明,该降解反应可用一级反应动力学方程进行描述,反应速率常数(k)与c0及光强I的关系分别为:k∝c0-1 4和k∝I0.65。     

光沉积法抑制二氧化钛晶须光活性

报道了一种TiO2晶须光活性的钝化方法. 对钝化前后TiO2晶须的稳定性、分散性进行了考察. 结果表明,TiO2晶须经过光沉积方法钝化后,光活性仅为初始值的10%左右,而且其稳定性良好,即使经过超声振荡、有机溶剂清洗及高温煅烧,都不会影响其钝化效果;同时通过光学显微镜观察和沉降实验证实,其分散性也得到了明显提高. 对钝化前后TiO2晶须进行XRD, BET和酸洗液的ICP分析,初步得到钝化机理是碳酸钙沉积在TiO2晶须的表面,降低了其光化学活性.     

Si掺杂TiO2光催化材料的制备、活性及其机理

采用两步溶胶-凝胶法制备了Si掺杂TiO2(Si:TiO2)粉体,通过X射线衍射、热重-差热分析和X射线光电子能谱表征了Si:TiO2粉体样品的晶相及表面结构,以甲基橙为目标物考察了Si掺杂TiO2的光催化活性.研究发现:Si:TiO2粉体在水中降解有机物时,比纯TiO2粉体具有更高的光催化活性;Si:TiO2粉体具有...     

Synthesis and Photocatalytic Activity of Titania Pillared Clays

TiO₂-pillared clays such as montmorillonite, saponite and mica were prepared with an intercalation of polynuclear titanium complex formed by the reaction of Ti(i-C₃H₇O)₄ and acetic acid. Characterization of the products was performed by XRD, XPS, IR, UV-V spectra, the measurement of surface area and pore size distribution. The photocatalytic decomposition of carboxylic acids has been studied on TiO₂-pillared montmorillonite, saponite and mica. TiO₂-pillared mica showed higher catalytic activity than TiO₂ for the photocatalytic decomposition of acetic acid and adipic acid. On the contrarily, TiO₂ was the most active catalyst and TiO₂-pillared mica showed low activity for the photocatalytic decomposition of capric acid. The results show that the molecular size of carboxylic acid contributes to the catalytic activity of TiO₂-pillared clays.     

钛柱撑蒙脱石光催化降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为前驱体、钠基蒙脱石为载体,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛柱撑蒙脱石（TiO2—MMT）纳米复合材料。采用X-射线衍射仪、透射电子显微镜、全自动比表面积及中孔、微孔分析仪（BET）等分析手段对TiO2—MMT进行了表征,并研究了其对甲基橙的光催化降解活性。结果表明：TiO2—MMT主要由锐钛矿型TiO2和蒙脱石组成,呈层片状结构,TiO2柱撑到蒙脱石层间,并使其（001）晶面间距明显增大。在中性和碱性奈件下,TiO2-MMT对甲基橙的光催化降解能力较弱;在酸性条件下,TiO2-MMT对甲基橙的降解率远远高于中性和碱性条件下的降解率。TiO2—MMT光催化降解甲基橙的优化条件为：pH值4、甲基橙初始浓度30mg·L-1、TiO2-MMT投加量10g·L-1,在优化条件下光照2h,TiO2-MMT对甲基橙的催化降解率为99．4％。     

污水处理中的光催化技术

光催化技术是一种新兴的高效节能的污水处理技术。文章主要介绍了半导体光催化技术的作用机理,影响光催化效率的因素,包括半导体催化剂的晶体结构、粒径、催化剂用量、光强、有机污染物浓度、pH。同时还介绍了提高光催化效率的方法以及光催化技术在污水处理中的应用。     

Investigation into Photocatalytic Degradation of Gaseous Benzene in a Circulated Photocatalytic Reactor (CPCR)

Due to the fact that suspended TiO₂ powder enjoys free contact with gaseous pollutant molecules in photocatalytic reactors, it can generally achieve better efficiency than immobilized TiO₂ catalysts. However, difficulties with the separation of this catalyst powder from treated pollutants and its re‐use often limit its application. Therefore, a circulated photocatalytic reactor (CPCR) was designed to enhance the performance of the photocatalytic degradation of gaseous benzene. TiO₂ film photocatalysts were prepared by the sol‐gel method at low temperatures and coated onto the inner wall of this reactor by a bonding agent composed of poly‐(2, 2‐dimethyl)‐acrylic ethylene ester emulsion in which TiO₂ powder was characterized by FTIR, TEM and SEM. In particular, the influences of initial concentration and gas flow rate of benzene on the degradation conversion, D_p, apparent reaction rate constants, k_r, initial degradation rate, r, and the deactivation and regeneration of catalyst in the CPCR, were investigated. The results indicated that the degradation conversion, apparent reaction rate constants and initial degradation rate were closely correlated to the initial concentration of benzene. To elucidate the factors governing the observations, the adsorption characteristics and kinetics of the photocatalytic degradation of benzene were analyzed using the Langmuir adsorption isotherm and Langmuir‐Hinshelwood kinetic model. It was found that the reaction kinetics were best described by a fixed pseudo‐first‐order kinetic equation of photocatalytic degradation of gaseous benzene in the CPCR.     

银掺杂介孔二氧化钛的制备及可见光催化性能

以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板、钛酸四丁酯为钛源、硝酸银为掺杂离子前驱体,通过液晶模板辅助溶胶-凝胶法制备银掺杂介孔二氧化钛(Ag/MT),借助于X射线衍射、N2吸附-脱附、差热分析仪、X射线光电子能谱、紫外可见分光光度计、透射电子显微镜等对样品的结构进行了表征,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,探讨了合成产物的可见光催化性能。结果表明:银掺杂降低了介孔二氧化钛(MT)粒径和光生电子-空穴复合率,提高了比表面积和Ti 3+和羟基浓度,使得Ag/MT的光催化活性高于纯MT和P25,银掺杂减小TiO2带隙能,使其具有很高的可见光催化活性。最佳光催化条件为Ag/MT和MB的浓度分别为0.6g/L和1mg/L。     

钕氟复合掺杂二氧化钛纳米线阵列的光催化性能

利用溶胶-电泳沉积技术,以多孔有序阳极氧化铝膜为模板制备Nd~(3+)/F~-共掺杂的二氧化钛纳米线阵列.用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对其进行表征,并以甲基橙为降解物,对Nd~(3+)单掺杂TiO_2、F~-单掺杂TiO_2和Nd~(3+)/F~-共掺杂TiO_2进行了光催化降解性能研究.结果表明:Nd~(3+)/F~-共掺杂TiO_2纳米线阵列具有比单元素掺杂更高的光催化活性,光照1 h对甲基橙的降解率均达到90%以上.同时,杂质离子的引入使得TiO_2薄膜的吸收波长发生红移,实现了在不降低TiO_2光催化性能的同时又具有可见光活性.     

利用静电吸引作用提高光催化放氢效率

本文设计合成了两个分别带正电荷和负电荷的Ir(Ⅲ)配合物[Ir(ppy)2(bpy)]+(ppy=2-苯基吡啶,bpy=2,2′-联吡啶)和[Ir(ppy)2(pbs)]-(pbs=1,10-菲啰啉-4,7-二苯磺酸钠)作为光敏剂,以[Co(bpy)3]2+为放氢催化剂,比较了Ir(Ⅲ)配合物的光催化放氢效率.发现带负电荷的Ir(Ⅲ)配合物具有更高的光催化放氢效率,带负电荷光敏剂和带正电荷催化剂间的静电吸引可能对放氢效率的提高起到了重要作用.