两种金属共掺杂二氧化钛光催化性能研究

为了提升二氧化钛在有机废水处理中的效率,本文通过用溶胶-凝胶法制备了金属离子掺杂和金属离子共掺杂纳米TiO_2。选取金属离子铁、钴、镧、铈、锌、铬对TiO_2进行掺杂,提升二氧化钛的光催化性能。将掺杂后的二氧化钛用在亚甲基兰模拟的有机废水中,观察不同离子掺杂和金属离子共掺杂下二氧化钛的处理效果。光催化结果表明:最佳共掺杂金属为铁和锌,掺入铁锌分别为0.05%和0.01%。     

Ag/ZnO纳米复合抗菌剂应用于抗菌塑料的性能研究

以纳米氧化锌为载体,采用金属离子掺杂的方法制备了Ag/Zn O纳米复合抗菌剂,将其添加到高聚物中制备出抗菌塑料。实验结果表明:制备的Ag/Zn O复合粉体是一种纳米复合抗菌剂,粒径在18 nm左右,添加3‰这种抗菌剂制备的抗菌PE、抗菌PP塑料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率都大于了98%,达到了强抗菌效果,并且制备的抗菌塑料具有优异的抗菌长效性。     

Ag+、Cu2+协同掺杂TiO2抗菌自洁粉体的制备、表征及应用

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,掺杂Fe3+改善纳米TiO2的光催化活性.以磷酸钙为载体,将物质的量比为1:3的Ag+、Cu2+与掺杂改性后的纳米TiO2按比例组装到载体中,制备出了抗菌自洁粉体.将抗菌自洁粉体按照一定的比例添加到普通建筑涂料中,制备出了抗菌自清洁涂料,用SEM、XRD、EDS、抗菌实验和光降解实验对样品进行测试表征.结果表明:掺杂0.2%的Fe3+能明显的改善纳米TiO2的光催化活性;磷酸钙能很好的负载金属离子和纳米TiO2;抗菌自洁粉体和抗菌自洁涂料的拟菌率分别达99.9%和98.0%,对亚甲基兰的降解率1h内均分别达到98%和90%.     

掺杂氟和银的二氧化钛复合抗菌剂粉体的制备与性能研究

介绍了一种掺杂氟和银的二氧化钛复合抗菌剂粉体的制备方法,包括如下步骤:①先将无水乙醇和乙酸混合后搅匀,得到混合液;取钛酸丁酯滴入上述混合液中,得到浅黄色溶胶;②将氟化银,四丁基氟化铵滴加入浅黄色溶胶中,得到新溶胶;③将放置2～3天后的溶胶用去离子水清洗,过滤;干燥,得到氟银共掺杂纳米二氧化钛塑料抗菌剂。在聚氯乙烯聚合后期加入这种抗菌剂,纳米粒子包覆在PVC颗粒表面,改性PVC的抗菌性能得到改善。掺杂氟和银的二氧化钛复合抗菌剂粉体的最佳组分为:Ag,5%;F,3.5%;SiO2,91.5%,改性PVC树脂中掺杂氟和银的二氧化钛复合抗菌剂粉体的含量为5%。可得到抗菌PVC树脂。     

TiO2/SiO2载银抗菌粉体的制备及抗菌性能研究

采用原位掺杂和物理吸附2种方法,成功制备了TiO2/SiO2复合载体载银抗菌粉体;系统考察了制备工艺、煅烧、掺锌等因素对复合载银抗菌粉体的影响。利用XRD、SEM等多种测试手段,对复合载银抗菌剂的白度、结构及形貌进行了表征;并以污水细菌为探针,考察了复合载体载银抗菌剂的抗菌性。结果表明:原位掺杂和物理吸附2种方法均能得到相同结构的复合载体载银抗菌剂,掺锌能有效增加载银抗菌剂样品的白度,提高抗菌剂的色泽稳定性;抗菌性能测试表明,复合载银粉体对污水细菌具有较强的抗菌效果,最小抗菌浓度为450 mg/L。     

掺Ag纳米TiO_2光催化降解甲醛性能研究

以酞酸丁酯和硝酸银为原料,利用溶胶-凝胶法制备掺银纳米TiO_2溶胶,再采用浸提拉法及并通过高温活化制备出掺银纳米TiO_2薄膜。利用酚试剂分光光度法,在波长为254 nm的紫外光辐射下,探究其光催化降解甲醛气体的性能。利用XRD、紫外可见漫反射、SEM等技术对产品的结构、组成和性能进行表征分析。结果表明,掺银TiO_2能显著提高光催化效果,掺杂量7×10-4at%,负载三层的光催化性能最佳。     

Fe、N掺杂纳米TiO_2薄膜的光催化性能

为了得到具有良好光催化性能,且易于成膜的纳米TiO_2,采用胶溶法制备透明TiO_2溶胶,以浸渍提拉方式涂膜,通过元素掺杂来提高纳米TiO_2的光催化性能,由实验结果可知,Fe、N共掺杂TiO_2薄膜的各项性能优于N掺杂、Fe掺杂,不论是单掺杂还是共掺杂其掺杂后的性能都比未掺杂的TiO_2光催化性能要好,Fe、N共掺杂TiO_2薄膜在180 min时对8 mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率达到99%,接触角测试可知60 min紫外光光照时薄膜样品的接触角都下降到0°,且XRD分析可知制备的样品主要是锐钛矿相,SEM观察发现,制备的薄膜表面均匀致密,晶粒尺寸约为10 nm左右。     

纳米Dy/TiO_2粉体的制备及光催化性能研究

以钛酸正丁酯和硝酸镝为主要原料,主要采用了微波-溶胶胶法制备出了一系列稀土Dy掺杂的纳米TiO_2粉体(Dy/TiO_2)。并且以甲基橙溶液为目标降解物,系统地研究了煅烧温度、稀土Dy掺量、煅烧时间等因素对纳米Dy/TiO_2粉体光催化性能的具体影响。通过SEM、XRD、UV-vis-DRS等表征手段对样品进行了分析。结果表明:在550℃下将稀土Dy掺量为1.3%的纳米TiO_2粉体煅烧4 h,降解效率就达到90%以上。稀土掺杂后不仅仅使得纳米TiO_2颗粒尺寸减小,带隙减小,吸收波长红移约30 nm,还能有效的抑制光生电子-空穴的复合。     

镧掺杂TiO_2光催化剂的制备及性能研究

以稀土镧(La)为掺杂元素,采用浸渍法和溶胶凝胶法分别制备镧掺杂TiO_2纳米光催化剂,用NO气体为污染源测试两种方法制备改性La-TiO_2的晶相结构与光催化活性。结果表明,溶胶凝胶法较浸渍法制备得到光催化剂有粒径小、比表面积大的优点,且在La最佳掺量下,溶胶凝胶法制备的光催化剂对NO气体的降解率为60.1%,较浸渍法制备的光催化剂高出9.6%。     

掺杂氟和银的二氧化钛复合抗菌剂粉体的制备与性能研究简

介绍了一种掺杂氟和银的二氧化钛复合抗菌剂粉体的制备方法,包括如下步骤：①先将无水乙醇和乙酸混合后搅匀,得到混合液;取钛酸丁酯滴入上述混合液中,得到浅黄色溶胶;②将氟化银,四丁基氟化铵滴加入浅黄色溶胶中,得到新溶胶;③将放置2～3天后的溶胶用去离子水清洗,过滤;干燥,得到氟银共掺杂纳米二氧化钛塑料抗菌剂.在聚氯乙烯聚合后期加入这种抗菌剂,纳米粒子包覆在PVC颗粒表面,改性PVC的抗菌性能得到改善.掺杂氟和银的二氧化钛复合抗菌剂粉体的最佳组分为：Ag,5％;F,3.5％;SiO2,91.5％,改性PVC树脂中掺杂氟和银的二氧化钛复合抗菌剂粉体的含量为5％.可得到抗菌PVC树脂.     

铁铈共掺TiO_2/复合白土光催化剂的合成及工业废水处理活性

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-微波法(Sol-microwave method)合成了铁和铈共掺型纳米TiO_2粉体(Fe-Ce-TiO_2),借助XRD、XPS和UV-vis等测试手段对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律.XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO_2,且过渡金属铁和元素稀土铈掺杂后纳米TiO_2特征衍射峰宽化,强度降低;XPS分析表明,镧和铈掺杂后样品表面存在大量的氧缺位;UV-vis吸收光谱表明,所得粉体在400 nm以下均有连续宽化的吸收带,且Fe和Ce掺杂后样品对光的吸收显著增强,这是由于Ce(Ⅳ) f →d 跃迁和Ce(Ⅳ)-O荷移跃迁所致;光催化实验表明,Fe和Ce共掺杂能显著提高纳米TiO_2的光催化活性,其中当Fe(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)掺杂量分别为0.1%和0.04%时,纳米TiO_2 光催化剂具有较高的催化活性,自然光照下光催化氧化处理卷烟厂蒸叶车间废水,效果较好,废水COD去除率达到89.8%.且催化剂易沉降分离、重复使用性能稳定.     

白炭黑载锌无机抗菌剂制备与性能研究

以白炭黑(无定型SiO2)为载体,采用水浴加热搅拌法,通过白炭黑负载Zn2+制备抗菌剂前驱体和前驱体焙烧固化制备了白炭黑载锌无机抗菌剂,并将其在涂料中添加制备了抗菌涂料.对Zn2+浓度、白炭黑固含量、混合液pH值、焙烧温度、焙烧时间等抗菌剂制备条件进行了试验考察和优化,对白炭黑载锌无机抗菌剂和抗菌涂料性能进行了测试表征.结果表明,白炭黑载锌无机抗菌剂和抗菌涂料均具有良好的抑菌性,其中,白炭黑载锌无机抗菌剂最小抑菌浓度为:对大肠杆菌19 mg/mL,对金黄色葡萄球菌6 mg/mL;添加8wt%白炭黑载锌无机抗菌剂涂料抗菌率为:对大肠杆菌90.48%,对金黄色葡萄球菌98.77%.     

锰掺杂氧化锌纳米颗粒的制备及抗菌性能评价

采用一种简单的固相研磨方法制备氧化锌及锰掺杂的氧化锌纳米颗粒。利用透射电子显微镜、X射线粉末衍射对样品进行结构表征。以抑菌圈实验,最小抑菌浓度和抗菌动力学曲线对样品抗菌活性进行测试。结果表明,掺杂质量分数0.5%的锰可以显著提高暗态下氧化锌的抗菌活性。与未掺杂氧化锌纳米颗粒相比,其最小抑菌浓度显著减小,失活动力学常数明显增大,而这种活性的提高有可能是锰掺杂导致氧化锌晶体缺陷增多所致。     

银锌共掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能

金属离子掺杂纳米TiO2能加强二氧化钛的光催化降解能力。用溶胶凝胶法制备了银锌共掺杂纳米TiO2,并以甲基橙光催化降解为例考察掺杂离子、掺杂量、催化剂加入量等对光催化性能的影响。     

银掺杂氧化锌沸石复合物的制备和抗菌性能

采用共沉淀法制备沸石纳米氧化锌复合体,采用葡萄糖还原络合浸渍法制备不同载银量的银掺杂氧化锌沸石,考察银的负载量对物质结构和抗菌性能的影响.运用X射线衍射、SEM等方法对复合抗菌剂进行了分析、表征,结果表明:不同掺银量的沸石/ZnO样品除了有纤锌矿相ZnO的衍射峰外,还出现了少量AgO的衍射峰;随着银掺杂量的增多,复合抗菌剂表面出现很多的孔隙,但负载两次银(Ag:3+2％)的Ag-沸石ZnO出现的孔隙较少.采用滤纸片法、倍数稀释法测定抑菌环直径和最小抑菌浓度,研究不同银掺杂量的氧化锌沸石复合物的抗菌性能.结果表明:载银量为1％、3％、5％、3％+2％的银掺杂氧化锌沸石抗菌剂与未掺杂银的沸石氧化锌(即载银量为0％)相比,对金黄色葡萄球菌(S.aureus)、大肠杆菌(E.coli)和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)的抗菌性能有一定的提高,其中载银量为3％的银掺杂氧化锌沸石复合物的抗菌效果较强;载银量为3％的银沸石氧化锌复合物对E.coli 的抑菌效果较明显,最小抑菌浓度为75.5 g/mL;对S.aureus和B.subtilis的最小抑菌浓度分别为250 μg/mL和435 μg/mL.     

WO_3/N-TiO_2异质节可见光催化降解亚甲基蓝

以尿素为氮源,采用溶胶凝胶法制备N掺杂TiO_2,然后与钨酸铵混合研磨,通过高温焙烧的方法原位制备WO_3复合N掺杂TiO_2的异质节光催化材料。分别采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品进行分析,考察样品的光吸收阈值变化。以亚甲基蓝为降解底物,考察了样品的可见光催化处理染料废水效果,结果表明,原位制备的WO_3和N掺杂TiO_2异质节光催化材料对亚甲基蓝表现出良好的可见光催化活性。     

Mo掺杂TiO_2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2与Mo掺杂TiO_2纳米粒子,并利用XRD、UV-VIS、XPS等测试手段对制备的TiO_2纳米粒子进行表征;以亚甲基蓝为光催化反应模型,考察了煅烧温度、钼掺杂量等对TiO_2晶格畸变,晶粒大小,晶型,光学性能及光催化活性的影响.结果表明:大部分Mo~(6+)取代晶格中Ti~(4+)的位置,引起晶格畸变,抑制晶粒长大与TiO_2由锐钛矿相向金红石相转变;样品经450 ℃煅烧, 随Mo掺杂量增加,激发波长红移增加,当煅烧温度升至600 ℃,1.8%Mo-TiO_2样品中锐钛矿相含量增加,致光激发波长蓝移;适量的Mo掺杂有利于提高TiO_2光催化效果,Mo掺杂物质的量分数为1.8%, 经600 ℃煅烧后样品的光催化性能最佳.     

铜掺杂TiO_2改性光催化剂的制备及其应用

采用溶胶-凝胶法制备了铜掺杂改性的TiO_2光催化剂,以亚甲基蓝模拟水中有机污染物,在可见光下考察了不同pH值、催化剂和双氧水加入量对有机废水降解效果的影响,实验结果表明,硝酸铜和硫酸铜掺杂TiO_2光催化剂降解率达99.7%,铜尾矿掺杂在pH值=3,添加量为100 mg条件下降解率达99.8%。     

硼掺杂TiO_2纳米颗粒的制备与可见光催化性能研究

通过用溶胶-凝胶法制备纯的和掺杂硼的TiO_2纳米颗粒,对样品进行可见光光催化降解有机废水实验,研究主要影响因素对甲基橙在可见光催化降解的影响规律。结果表明,在煅烧温度600℃,催化剂用量50 mg,摩尔比0.05,120 min光照甲基橙,最高降解率达51.26%。在此基础上,以镧硼掺杂比为1∶2的TiO_2催化剂的光催化降解率最高达61.48%。通过掺杂修饰的TiO_2,提高了其可见光的光催化活性。     

溶胶凝胶法制备铁掺杂纳米TiO_2薄膜与其性能研究

以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇、含水硝酸铁等为原料,采用溶胶-凝胶法,制备得到掺铁纳米二氧化钛材料镀膜玻璃和二氧化钛粉体,研究了掺铁量、掺杂PEG量、镀膜层数、水浴处理等因素对TiO2纳米膜透光率和光催化活性的影响,并对其进行表征测试和探讨。研究发现,掺铁会优化TiO2纳米薄膜的很多性能。掺铁后薄膜的晶粒尺寸逐渐变小,晶格畸变比例变大。掺铁不改变二氧化钛的晶型结构。在透光率试验中,掺杂PEG的样品,水浴处理后测试效果较好,掺杂浓度与实验效果并不成正比。光催化实验中,掺杂浓度为0.075%时的效果最好。最终得出,在掺杂浓度为0.075%时,水浴处理并添加适量的PEG,镀4层膜时的综合效果最好。