TiO2负载玄武岩纤维毡复合材料的制备及其光催化性能

采用浸渍法将热蚀处理后的玄武岩纤维毡浸渍在Ti溶胶中负载成膜,在300 ～ 650℃烧结制备出TiO2负载玄武岩纤维毡光催化复合材料.利用XRD和SEM对TiO2和纤维毡进行了表征,并通过甲基红配制的模拟印染废水的降解考察了浸渍次数和烧结温度对光催化性能的影响.实验表明:随着玄武岩纤维毡在Ti溶胶中浸渍次数的增加,TiO2负载率增加,甲基红降解率具有先急剧增加后缓慢减小的趋势,TiO2负载率为4.83％时降解率达到极值98.58％.随着烧结温度升高,TiO2晶型由无定形态→锐钛矿→锐钛矿+金红石混晶转变,当锐钛矿与金红石混晶比例为9∶1 ～4.5∶1时,光催化性能较好,随着金红石相增加,甲基红降解率大幅降低.     

锌掺杂TiO2超微粉的溶胶-凝胶法制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了锌掺杂纳米TiO2光催化剂,探讨了锌掺杂对TiO2光催化活性的影响.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征了产品的微观结构和晶相组成,用综合热分析仪对前驱体凝胶进行了差热分析;以亚甲基蓝为降解对象,考察了锌掺杂、掺杂浓度对TiO2光催化活性的影响.结果表明:锌掺杂对TiO2晶由锐钛矿型向金红石型的相转变有抑制作用,并能够提高纳米TiO2的光催化活性;锌掺杂量具有一个相对最佳比例,当掺杂量3%、热处理温度550℃时,用溶胶-凝胶法可得到粒径分布均匀、锐钛矿晶型含量高、具有较高光催化活性的锌掺杂纳米TiO2.     

水热合成纳米二氧化钛及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,在盐酸介质中水热合成二氧化钛粉体,通过XRD对所得二氧化钛粉体进行了表征,研究合成条件(如盐酸浓度、反应温度及反应时间等)对所得二氧化钛的相组成及晶粒尺寸的影响。结果表明:产物二氧化钛的相组成受盐酸浓度的影响,而与反应温度及反应时间无关。反应温度及反应时间只影响二氧化钛的晶粒尺寸。光催化降解甲基橙的研究表明,所得锐钛矿、金红石和板钛矿3种混晶中,二氧化钛的光催化活性随着锐钛矿含量的降低而降低;纯金红石型二氧化钛的光催化活性较差。     

La掺杂纳米TiO2的制备及其节能灯光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La掺杂的纳米TiO2光催化剂并对其进行了XRD物相分析。以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明:La的掺杂能明显提高纳米TiO2在节能灯照射下的光催化活性。其中,La0.5/TiO2的催化效果最佳,当反应温度40℃,催化剂加入量0.625g/L,反应液pH值5.33时,4h的降解率可达97.71%。XRD分析结果显示,La的掺杂抑制了锐钛矿向金红石晶型的转变,细化了晶粒。     

纳米TiO2光催化降解含油污水中HPAM的研究

用溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型纳米TiO2,研究了合成催化剂反应条件对光催化降解含油废水中聚丙烯酰胺(HPAM)的影响。确定了最佳反应条件分别为:煅烧温度在500℃时,光催化活性达到最高,随着煅烧温度的升高,催化剂晶型从锐钛矿向金红石型转化,转型温度为600℃,有金红石型晶体出现时催化活性降低;最佳老化时间约为1 d;随着醇用量的增加,制备出来的TiO2其光催化活性也逐渐升高,当V(钛酸丁酯)∶V(醇)=10:80时,催化剂活性最高,继续增加,催化活性降低;随着水量的增加催化活性增强,当V(钛酸丁酯)∶V(水)=100:40时,制备出的TiO2催化活性最大,继续增加催化活性下降。     

TiO2 纳米薄膜微结构及光催化性能研究

以钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料,采用溶胶-凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备了TiO2纳米薄膜,用XRD、UV-VIS等技术对薄膜微结构及紫外吸收性能进行了表征,选用食用油光催化降解为模型对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。探讨了退火温度对薄膜晶相结构及其光催化活性的影响,450℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,锐钛矿相平均晶粒尺寸为28.8 nm,金红石相平均晶粒尺寸为40.4 nm,700℃退火后为纯金红石相。焙烧温度在450—490℃光催化活性较为理想,480℃附近光催化活性达到最高。涂膜层数增加,光催化活性增强,8层膜的光催化活性最高。     

二氧化钛相变研究现状

综述了二氧化钛由锐钛矿型向金红石型转变的影响因素,重点研究了温度调控与添加剂调控对二氧化钛锐钛矿型向金红石型转变的影响和作用机理。结果表明：温度调控能直接有效地促进二氧化钛锐钛矿型向金红石型转变;掺杂熔点低于TiO2的金属氧化物V2O5、SnO2等,离子半径与Ti4+半径相近的Fe3+、V4+、Ce4+等,以及体积小的低价阴离子Cl-、F-等都能促进TiO2由锐钛矿型向金红石型转变。     

玻璃纤维负载纳米TiO2的制备及光催化性能

采用浸渍-提拉法在玻璃纤维(GF)表面负载纳米TiO2,制备TiO2/GF复合光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)及能谱元素分析(EDS)对TiO2/GF复合光催化剂的结构进行了表征.结果表明,经550 ℃以下热处理,TiO2的晶型为锐钛矿相,随着热处理温度的升高,TiO2的晶型逐渐转化为金红石相.以亚甲基蓝的光催化降解为探针反应,评价TiO2/GF复合材料的光催化活性.复合材料的光催化降解活性与P25相当,且经多次使用后,复合光催化剂对亚甲基蓝的降解率仍保持在80%以上.     

制备条件对TiO_2晶型结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛光催化剂,考察了煅烧温度和加水量对纳米二氧化钛晶型、粒径、结晶度及光催化活性的影响。通过XRD和SEM对纳米二氧化钛粉体的晶型结构及晶粒形貌进行了分析。结果表明:随着煅烧温度的升高,二氧化钛的晶型逐渐由锐钛矿型转变为锐钛矿和金红石混合晶型,粒径逐渐增大,晶体发育趋于完整。随着加水量的增加,在低温煅烧下,催化剂的晶型和粒径变化较小,而在高温煅烧下,催化剂的粒径、金红石相和锐钛矿相的比例呈现先增大后减小的趋势。以10 mg/L亚甲基蓝溶液为目标降解物,500 W氙灯为光源,研究了不同条件下制备的纳米二氧化钛粉体对光催化降解亚甲基蓝溶液的效果。结果表明:Ti O2-50-650具有最佳的光催化性能,在p H=6.9、Ti O2-50-650的投加量为1.0 g/L、光照60 min条件下,亚甲基蓝溶液的脱色率达98.0%。     

稀土掺杂对TiO2-SiO2薄膜晶相转变及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在釉面砖上制备了均匀的稀土离子La3+掺杂和ce4+掺杂的TiO2-SiO2,光催化薄膜.应用X射线衍射(XRD)和紫外可见分光光度计研究了La3+掺杂和ce4+掺杂对TiO2-SiO2,薄膜晶相转变、光催化性能及亲水性能的影响,用紫外光照射亚甲基蓝的光催化降解实验比较了不同薄膜的光催化性能.结果表明:La3+掺杂后,抑制了TiO2-SiO2薄膜中的TiO2,从锐钛矿向金红石相的晶型转变,显著提高了TiO2-SiO2,薄膜的光催化性能,也提高了其亲水性能;ce4+掺杂后,则促进了TiO2-SiO2,薄膜中TiO2从锐钛矿向金红石相的晶型转变,同时降低了薄膜的光催化性能.     

水热法合成纳米TiO_2表征及吸附性能

以钛酸四丁酯为钛源,低温水热法合成二氧化钛纳米晶,并经焙烧获得锐钛矿型和金红石型纳米晶。应用扫描电镜、透射电镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪等对两种二氧化钛纳米样品进行了表征和比较,并比较不同晶型纳米TiO_2对Mn~(2+)吸附和洗脱性能。表明通过水解沉淀法制备的纳米TiO_2,表面有多种羟基基团,金红石相较锐钛矿相样品粒度更大,分散性更好。纳米TiO_2表面对金属离子有很好的吸附性能,且不同晶型TiO_2对金属离子的吸附性能不同,金红石相纳米TiO_2对Mn~(2+)有更好的吸附性能。     

碱溶法回收废SCR脱硝催化剂中的二氧化钛

采用碱溶法分离回收燃煤电厂废SCR脱硝催化剂中的载体成分TiO2,通过正交实验考察了NaOH浓度、反应温度、固液比和转速对碱溶法回收TiO2过程中主要杂质W浸出分离、W和Ti浸出率的影响规律及浸出渣物相的变化规律,所得含钛浸出渣经20% H2SO4溶液或20% HCl溶液洗涤、煅烧回收TiO2。结果表明,反应温度对杂质W浸出影响最明显。回收Ti元素的最优条件为反应温度110℃及NaOH浓度40wt%、固液比1/5 g/mL、转速400 r/min,该条件下废SCR脱硝催化剂中W的脱除率达87.5%,Ti的溶出率仅为0.04%,浸出液中W/Ti浓度比为210。经H2SO4处理后生成锐钛型TiO2,经HCl处理生成金红石型TiO2,二者纯度均大于98%,实现了TiO2晶体的可控制备。     

处理温度对锐钛型TiO2光催化活性的影响

高温处理锐钛型TiO2可使其转晶改变晶型比例,因此加热温度和加热时间是影响TiO2光催化活性的主要因素。通过该方法得到了可利用可见光的TiO2催化剂,并进行了可见光降解有机染料乙基紫的研究。结果表明,在TiO2和可见光共同作用下,乙基紫的光降解效果明显优于单独使用锐钛型、金红石型和按照转晶的比率混合的锐钛型和金红石型TiO2。     

热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响（英文）

以TiCl4为原料,氨水为沉淀剂,采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载了TiO2薄膜。通过热重–差示扫描量热分析、X射线衍射对经不同温度热处理的样品进行了表征,探讨了热处理温度对TiO2晶相、晶粒尺寸等因素的影响。以甲醛为目标降解物,考察了热处理温度对TiO2光催化性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,薄膜由锐钛矿型转变为金红石型,TiO2晶粒尺寸由6.5 nm(350℃)增加到52.8 nm(1 000℃);经750℃热处理的薄膜组成中出现金红石相,温度升至1 000℃,锐钛矿型TiO2完全消失;经550℃热处理的TiO2光催化效果最好,在1 m3环境仓内,8 W紫外灯下光照240 min,初始浓度0.526 mg/m3的甲醛去除率达到95.2%。     

银掺杂二氧化钛降解罗丹明B的动力学研究

采用超声分散法,以钛酸丁酯为前驱体,硝酸银为银源,制备掺银的纳米二氧化钛粉末.并以XRD,TEM等手段对掺杂二氧化钛进行了表征,通过分析催化剂用量,以pH值对光催化速率影响为基础,研究了掺银的二氧化钛光催化剂对罗丹明B的动力学行为.结果表明,在500℃焙烧2h制备银掺杂的二氧化钛固体粉末为锐钛矿结构,催化罗丹明B反应符...     

制备参数对Mn-Ce-W/TiO2催化剂脱硝性能的影响

采用浸渍法制备了一系列Mn-Ce-W/TiO2催化剂,研究分析了一步浸渍和分步浸顺序、W含量、焙烧温度等制备参数对催化剂脱硝性能的影响.结果表明:添加W有助于稳定TiO2晶体结构,提高TiO2的相变温度,从而抑制TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变,提高催化剂的脱硝效率.浸渍顺序应先钨后Mn、Ce,W的添加量为5%,在450 ℃焙烧得到的催化剂的脱硝效率最佳.     

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％。     

溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2纳米复合薄膜的结构及光学性能研究

采用ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺制备了（－ｘ）ＳｉＯ２－ｘＴｉＯ２（ｘ＝５％,８％,２０％,３０％,４０％,５０％摩尔分数）纳米复合薄膜,Ｘ射线衍射及折射率测量表明,随着ＴｉＯ２摩尔分数的增加,薄膜的折射率呈线性增加,而ＴｉＯ２的析晶温度则降低,随着薄膜热处理的提高,其折射率亦增加,主要来自于薄膜结构转变的贡献,即由非晶态转变为锐钛矿相,由锐钛矿转变为金红石与锐钛矿两相共存两转变为完全的金红石相结构,并诱导     

TiO_2纳米管在不同条件光催化降解的活性研究

本文利用阳极氧化法在纯钛片表面制备了TiO2纳米管阵列膜,解决TiO2光催化剂的涂敷固定问题。采用场发射扫描电镜(FESEM)和XRD对制备TiO2纳米管阵列膜的形貌和晶体结构进行表征。结果发现,所制得的纳米管管径70～80nm,壁厚5～10nm,XRD显示经420℃热处理的TiO2纳米管为锐钛矿晶型,经500℃热处理的TiO2纳米管出现金红石晶型。以10mg·L-1的甲基橙溶液为降解物进行光催化试验,分别研究了溶液的初始pH值、TiO2纳米管阵列膜的晶型、TiO2膜的使用次数对降解率的影响。试验结果表明,当溶液初始pH值为1时,TiO2纳米管阵列的光催化性能最好,同时随着TiO2膜使用次数的增加,其光催化效果有所下降。     

PET/纳米TiO2复合材料的结晶性能

采用光学解偏振、DSC等研究了原位聚合法制备的PET／纳米TiO2复合材料的结晶行为。结果表明：添加了锐钛型纳米TiO2之后，PET的最大晶体生长速率出现的温度有所降低，纳米TiO2对PET的结晶起到了异相成核的作用；加入锐钛型纳米TiO2时，如果添加量较少，PET纳米TiO2复合材料的结晶度升高、成核作用较明显；随着TiO2用量的增加，结晶度呈下降趋势，而加入2％的金红石型纳米TiO2对PET结晶具有良好的促进作用。