棒状C60/TiO2纳米复合材料的制备及其光催化性能

以商业TiO2(P25)为原料,通过水热法制备了棒状锐钛矿型TiO2,再利用化学吸附作用将C60与TiO2复合得到棒状C60/TiO2纳米复合材料。采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、Raman光谱、紫外可见漫反射光谱对样品进行表征,以罗丹明B(RhB)为探针分子在紫外光下考察了C60/TiO2纳米复合材料的光催化活性。结果表明:少量C60的引入可明显提高棒状TiO2的光催化活性,且1.0%C60/TiO2纳米复合材料的光催化活性最高,优于单纯的棒状TiO2和商业P25,其原因是由于C60具有良好的接受和传导电子性能,降低了TiO2光生电子–空穴的复合机率,进而提高了光催化活性。     

双金属MOFs固载TiO2的合成及光催化性能研究

采用一锅水热法合成了Ti O₂@Ce-Zr BTC复合材料,用于光催化降解罗丹明B(Rh B)溶液。在可见光的照射下,将0.05g的Ti O₂@Ce-Zr BTC投入50m L质量浓度为40mg·L^-1的Rh B溶液中,反应100min时,其降解率为96.6%,且该光催化剂循环降解4次后,降解率仍达79.9%。     

V掺杂TiO2纳米粒子的制备及其光催化研究

溶胶-凝胶法制备5at.%V掺杂的TiO2和纯TiO2,然后在500℃煅烧6h。XRD谱图显示,样品均是锐钛矿型TiO2,还有一些无定型成分,平均晶粒大小分别为6.8nm和9.7nm。TEM照片显示的纳米粒子大小分别在8.0~18.7nm和21.6~30.2nm范围内,比XRD计算结果大,这是因为样品未能充分分散所造成。EDS谱图显示V的掺杂量是6.5at.%,红外光谱也证实V元素的存在。拉曼光谱表明,V元素均匀地分散在TiO2中。Rh.B的光催化降解实验表明,V掺杂TiO2的光催化效率比纯TiO2低,这是由于较高的掺杂浓度导致电子-空穴复合中心增加,从而降低光催化效率。     

不同制备方法对TiO2/ZSM-5复合材料光催化性能的影响

分别采用浸渍法、水热合成法、均匀沉淀法和溶胶-凝胶法合成了TiO2/ZSM-5复合材料,并采用XRD、SEM、EDS、FT-IR、UV-Vis和PL等表征手段对所制备的材料进行物相、形貌、结构和光学性能分析.室温下,以100 mL质量浓度为10 mg/L的罗丹明B(RhB)溶液为目标污染物,考察了不同材料对目标污染物的光催化降解率,并对光催化过程中主要活性物质进行分析.结果表明:浸渍法合成的复合材料光催化性能最好,降解率可达99.8％.不同活性组分中,超氧自由基(·O-2)对RhB降解的影响最大.     

柔性Ag@TiO2/碳纳米纤维膜的制备及光催化性能

首先通过静电纺丝、预氧化煅烧法制备出自支撑的柔性TiO₂/碳纳米纤维膜(TiO₂/CNFs),然后在AgNO3溶液中通过光沉积法制备出三元复合Ag@TiO₂/CNFs光催化剂。该纤维膜可以直接从废水中取出,减少了过滤、离心等工艺步骤。同时,TiO₂分散在碳纤维中,防止了纳米颗粒的团聚。相对于纯粉体TiO₂,三元复合Ag@TiO₂/CNFs膜对可见光的吸收明显提高,并表现出优异的光催化性能。当Ag占膜质量的理论百分比为1%时,Ag@TiO₂/CNFs对罗丹明B的降解效果最好,光照150 min后降解率可达到95.30%。     

MoS2/TiO2光催化降解甲基红

利用硫化钠与钼酸钠为原料,通过盐酸酸化,在TiO2上沉积MoS2纳米片。利用甲基红为降解对象,研究合成的片状纳米MoS2/TiO2复合物的光催化性能。结果显示该复合物具有优良的光催化降解甲基红的性能;催化剂用量、甲基红初始浓度与初始pH等条件对甲基红降解存在明显影响。该催化剂在重复使用3次时,甲基红2 h的脱色率接近65%,表明催化剂具有较好的重复使用性能。     

一维/二维PANI/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究

以三聚氰胺和氯化铵为前驱体通过热共聚合法制备出多孔g-C₃N₄纳米片,原位聚合法制备出一维纳米纤维PANI与多孔g-C₃N₄纳米片(PANI/g-C₃N₄)复合材料。一维纳米纤维PANI具有优异电荷传输性能和良好的可见光响应,可以弥补g-C₃N₄光生电子对快速复合和可见光响应不足的缺点。多孔g-C₃N₄纳米片可以提供更多反应活性位点,同时还可以缩短光生电荷从材料内部到表面的传输距离,抑制光生载流子复合,从而提高材料光催化活性。5PANI/g-C₃N₄在180 min罗丹明B去除率达83%,经过3次循环后,对罗丹明B去除率仍保持83%,显现出优异光催化活性和稳定性。     

N掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,尿素为氮源,室温下采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂的纳米TiO2粉末。采用XRD、TEM、UV-Vis DRS对样品进行了表征。结果表明：N掺杂使纳米TiO2的光谱响应范围拓展到可见光区。较佳制备条件是：n(钛酸四丁酯)∶n(尿素)为1∶3,400 ℃下煅烧3.5 h,所得样品为锐钛矿晶型,平均粒径为13 nm。光降解甲基橙实验中,溶液pH值为4.0时,降解率最大,反应3 h降解率可达70.5%。     

BiOCl/TiO2复合材料的制备与光催化性能

基于半导体异质结原理,设计并制备了新型氯氧铋/二氧化钛复合光催化材料,以甲基橙为目标污染物,研究了氯氧铋制备条件和复合比例对复合材料的光催化特性的影响,随后利用XRD、UV-Vis DRS、TEM、EPR等方法对催化材料进行表征,从表面形貌、自由基等角度,分析其光催化原理。结果表明,新型复合光催化材料相对氯氧铋、二氧化钛的单体,具有更强的紫外催化能力,对传统有色染料均具有良好的去除效果。这是由于氯氧铋和二氧化钛可以形成半导体异质结,光生电子传递降低了载流子负荷率,羟基自由基生成量增加,因此光催化性能大幅提升。     

纳米TiO2的制备及其对苯酚的光催化性能研究

以TiCl4为原料,采用NH4NO3分解法制备了粒径在10～20am之间的二氧化钛.并用热分析仪、X光衍射仪、透射电子显微镜和比表面分析仪等对其进行了必要的表征.以高压汞灯为光源,研究了二氧化钛悬浮液对苯酚的催化降解作用,当苯酚的初始浓度为80mg/L,催化剂TiO2投加量为1.0 g/L和溶液的pH=3～4时,苯酚的光催化降解效率最好.     

TiO2改性竹炭的制备及光催化降解苯酚的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/竹炭复合材料。利用XRD、SEM对该材料进行了表征。结果表明,TiO2/竹炭结构中TiO2以锐钛矿相存在,同时负载在竹炭表面后TiO2的粒径变小。以苯酚模拟废水的降解率考察TiO2/竹炭复合材料的光催化活性,结果表明,TiO2/竹炭复合材料具有较高的光催化活性,最佳条件下,TiO2/竹炭复合材料对苯酚的降解率为56.36%。     

TiO2/CNT催化剂的制备及其光催化性能研究

采用水热法制备二氧化钛(TiO2)纳米管,采用原位沉积法将酸洗碳纳米管(CNT)与TiO2纳米管复合制备TiO2/CNT催化剂,采用扫描电子显微镜和X-射线衍射仪对其进行表征.在紫外光照射下,进行模拟罗丹明B染料废水的降解实验,研究了TiO2纳米管负载量、TiO2/CNT催化剂投加量和罗丹明B浓度等因素对降解效果的影响...     

纳米TiO2及其复合材料的抗菌性能研究

TiO2是一种宽禁带N型半导体纳米材料,也是具有光催化能力的光催化材料。本文概述了纳米TiO2的制备方法,分析了纳米TiO2的抗菌性及抗菌机理,并且综述了纳米TiO2掺杂阴、阳金属离子和复合半导体等后复合材料的抗菌性及抗菌机理,文末进一步思考展望了纳米TiO2在其他功能材料领域有待解决的研究问题。     

TiO2功能纤维面料制备条件与其光催化性能研究

通过水热法制得二氧化钛胶体,将其涂覆于面料表面经一定温度烘燥处理,制得光催化功能面料,进行光催化性能测试。以甲醛为模拟污染物,考察不同面料基材、涂覆工艺、胶体用量和烘燥温度等对光催化效率影响。结果表明,以天鹅绒为基材制备光催化功能面料,采取喷涂工艺处理方法,二氧化钛胶体用量70m L以上(即胶体涂覆用量580m L/m²以上),烘燥温度为60℃,制得光催化功能自洁净面料,在1m³实验舱内1 h甲醛降解效率可达到64%,具有良好光催化活性。     

新型光催化复合膜TiO2/GR/PDA的制备及性能研究

采用绿色工艺制备石墨烯（GR）,以聚多巴胺（PDA）为黏合剂、混合纤维素滤膜（MCE）为基体,借助真空辅助抽滤法制备二氧化钛/石墨烯/多巴胺复合膜（TP-G/MCE）。研究了不同质量分数GR的TP-G的性能,考察了丙酮熏蒸透明化膜的柔韧性及对负载牢固度的影响等。结果表明,经丙酮蒸气渗透后,白色多孔的MCE膜变成透明TP-G膜,具有优异的柔韧性与负载牢固性。与TiO₂相比,TP-G发生了明显红移,TP-8.0%G膜的光催化降解甲基橙的降解率为81.84%,经过3次光催化降解循环后降解率为80%。     

制备液pH值对TiO2光催化性能的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,通过添加表面活性剂CTAB和调节制备母液的pH值,制得纳米尺度的二氧化钛催化剂。利用XRD、N2物理吸附-脱附、紫外-可见光漫反射以及CO2-TPD等技术对催化剂进行了表征。研究结果发现,随着制备母液pH值提高,催化剂的比表面积逐渐增大、表面碱性中心位也逐步增多,有利于光催化降解亚甲基蓝(MB)效率的提高。     

Bi_2O_3-MgO复合材料的制备及其光催化性能研究

通过凝胶-溶胶法制备了Bi2O3-MgO复合材料,用可见光降解罗丹明B,考察了n(Bi)∶n(Mg)、反应温度、活化时间以及煅烧温度等因素对Bi2O3-Mg O光催化性能的影响,并得出最佳制备条件:n(Bi)∶n(Mg)=2,反应温度90℃、活化时间15 h,煅烧温度500℃。     

杂多酸/PANI/TiO_2复合材料的制备及光催化性能

以（NH4）2S2O8为氧化剂,制备了PMo10V2/PANI/TiO2复合材料,通过UV-Vis对其结构进行了表征。以PMo10V2/PANI/TiO2为催化剂,在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水甲基紫溶液的光催化降解的反应,讨论了催化剂投加量、甲基紫溶液的初始浓度、酸度等对催化脱色效果的影响。结果表明,50 mL的甲基紫溶液在紫外灯辐射下最佳的浓度为10 mg/L,催化剂用量为0.01 g/L,溶液酸度为pH=4;甲基紫的降解率可达97.0%。     

TiO2/FACs与TiO2/Mullite复合材料的制备及其光催化性能

分别以粉煤灰漂珠(简记为FACs)与海胆状莫来石球(简记为Mullite)为基体,采用溶胶浸渍工艺制备了TiO₂/FACs与TiO₂/Mullite型复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及电子能谱(EDS)对制备的材料进行了表征。研究了TiO₂/FACs与TiO₂/Mullite型复合材料在紫外光照射下对罗丹明B(RhB)的光催化性能。结果表明：经500℃煅烧后形成的锐钛矿型TiO₂均成功负载到粉煤灰漂珠与莫来石晶体上,在粉煤灰漂珠表面覆盖了一层厚薄不均的纳米级别的TiO₂薄膜,而在莫来石晶体上则出现了大量细小的TiO₂颗粒;在降解染料时间为180 min,TiO₂/FACs与TiO₂/Mullite复合材料对罗丹明B染料的降解率分别为84.8%和96.4%,降解速率为0.01088min^-1和0.02885 min^-1。