TiO_2/MCM-41的制备及光催化脱色性能研究

用溶胶-凝胶法制备了不同TiO2含量的TiO2/MCM-41光催化剂,以罗丹明B为模拟有机污染物,对催化剂的光催化脱色性能进行了考察。用XRD、UV-Vis漫反射、N2吸附等方法对光催化剂进行了表征,结果表明:TiO2/MCM-41的比表面积和孔体积随TiO2含量的增加而减小,TiO2/MCM-41负载型催化剂上TiO2平均晶粒尺寸比纯TiO2的小。20%TiO2/MCM-41的光生电子-空穴分离效应最高,且光催化脱色活性最高。光催化反应体系中h+是主要的活性自由基,TiO2/MCM-41的光催化活性由材料的吸附能力和所含TiO2的光催化性能共同决定。     

碳黑对光催化TiO2纳米粉的改性研究

采用溶胶-凝胶法制备了具有光催化性能的TiO2纳米粉体,通过差热-热重、红外光谱分析了碳黑对其光催化性能的影响。结果表明：碳黑的加入可使TiO2纳米粉改性,提高其比表面积,TiO2纳米粉光催化活性显著提高,当碳黑加入量摩尔分数为0．75％时,制得的TiO2纳米粉的光催化活性最高。     

掺杂钕离子纳米TiO2的制备及光催化降解水中苯酚的研究

以钛酸四丁醇为原料，采用溶胶．凝胶法制备了掺杂Nd^3＋的纳米TiO2光催化剂，探讨了掺杂对二氧化钛光催化活性的影响。通过X射线衍射（XRD），透射电镜（XRD）对制备的Md^3＋掺杂TiO2样品的相组成和晶粒大小进行了分析，并以苯酚为降解对象，考察了不同掺杂浓度，不同热处理温度下掺杂TiO2对苯酚的光催化降解效果。结果表明：掺杂Nd^3＋的TiO2为锐钛矿和金红石的混合晶相，Nd^3＋掺杂可阻碍TiO2的晶相转变，减小催化剂的晶粒尺寸，提高TiO2粒子的光催化活性。在本实验范围内，当Nd^3＋质量分数为0．8％（以TiO2质量计），处理温度为500℃时，TiO2光催化活性较高。与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约70％。     

卤族元素掺杂改性TiO_2光催化剂研究进展

廉价、环境友好、高稳定性并具有可见光光催化活性的光催化剂将是光催化发展进一步走向实用化的关键。卤素掺杂TiO2是具有可见光光催化活性的光催化剂,经卤素掺杂可以使TiO2的禁带宽度减小,从而使TiO2的吸收边红移。对TiO2的氟、氯、溴、碘掺杂的国内外研究现状进行了系统评述,分析了提高TiO2可见光活性的原因,指出经卤族元素掺杂,TiO2在保持紫外区光催化活性的前提下,大大增加了其可见光响应能力,且有益于具有光催化活性晶相TiO2的形成。     

Fe3+掺杂对TiO2材料光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉末,讨论了不同Fe3+掺杂浓度对TiO2光催化活性的影响,并采用XRD、UV-VIS检测技术对其进行了表征.结果表明,Fe3+掺杂能够显著的提高TiO2薄膜的光催化活性,最佳掺杂浓度为6.04×1016个·cm-3,且随着TiO2光催化活性的提高,薄膜的吸收带边发生了明显的红移,提高了可见光的利用率.XRD分析表明,Fe3+的掺杂使锐钛矿相TiO2的粒径明显减小,锐钛矿相含量明显增加.     

影响TiO2光催化活性的因素及提高其活性的措施

文章详细分析了影响TiO2光催化活性的一些因素，如TiO2自身的性质、纳米TiO2的表面修饰、光催化反应系统的工艺条件、光催化反应器、辅助能量场的引入等等。讨论了提高TiO2光催化活性的措施。指出了存在的问题和研究方向。     

介孔TiO2的制备及光催化脱色性能研究

采用溶胶-凝胶法在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下制备了TiO2光催化剂,以甲基橙为模拟有机污染物对催化剂的光催化脱色性能进行了考察.用BET比表面对所制备的催化剂进行了表征,结果表明当nCTAB∶nTBOT比为1∶4,锻烧温度为450℃时,制备的TiO2为介孔；试验制备的TiO2对甲基橙光催化脱色活性是市售TiO2的2倍.     

反萃沉淀法制备纳米二氧化钛及其光催化氧化特性研究

以D2EHPA作为萃取剂,CCl4为溶剂萃取TiO(NO3)2水溶液后,以氨的水溶液和乙醇溶液反萃含钛的萃取有机相,通过优化控制相间传质动态微乳液过程,可以获得纳米TiO2的前驱体.采用SEM、XRD、Zeta电位仪等手段对TiO2进行表征.研究表明,降低氨水浓度和制备温度、提高乙醇助剂浓度、改变煅烧温度均对催化剂性能产生显著影响.氨水和氨水-乙醇反萃制备的纳米TiO2的最佳煅烧温度分别为350 ℃和450 ℃,氨水浓度以体积比为1∶5,制备温度为17.5 ℃,助剂浓度越高有利于生成更小的催化剂颗粒.以亚甲基蓝为特征模拟物,探讨了催化剂晶粒粒径和颗粒粒度及不同TiO2制备方式与光催化活性相互关系,表明采用氨水-乙醇反萃制备的TiO2光催化活性最高,60 min污染物去除率在85%以上.     

TiO2光致超亲水性能的研究进展

TiO2具有许多优良特性,包括化学稳定性,高的光催化活性等。近来,TiO2光致超亲水性能又成为研究热点。文中概述了TiO2光催化剂超亲水性能的光催化机理,从附着杂质、光源及光照强度、半导体掺杂、二元复合半导体等方面探讨了影响因素,并简要介绍了其在工业领域中的应用状况。     

TiO2／活性炭的制备与光催化性能

以活性炭(AC)为载体，采用Sol-Gel法制备纳米TiO2／AC复合催化剂，利用SEM，TG-DTA，XRD等对其组成、结构、尺寸等进行分析和表征；并用紫外灯为光源，通过可溶性罗丹明B的光催化降解反映对其光催化活性进行研究。结果表明，TiO2纳米粒子的尺寸范围在30nm～60nm之间，其中TiO2的晶型主要为锐钛矿；活性炭载体与TiO2结合牢固，TiO2纳米颗粒不发生二维粘结；TiO2／AC复合体的比表面积比活性炭载体的大，对罗丹明B在200min内达到完全降解，而P25需要5h，TiO2／AC复合体具有很强的光催化活性，并且制备的TiO2／AC复合体催化剂容易从溶液中分离。     

通电加热氧化金属钛制备TiO2薄膜及其光催化活性

应用在空气中电加热氧化的方法在金属钛表面制备了TiO2薄膜并通过XRD, SEM 以及UV方法分别研究了其晶相结构、表面形貌及光催化活性。控制流过金属钛的电流密度,可以在表面形成TiO2薄膜。SEM和XRD测试表明形成的TiO2为线条状的金红石晶型的均一薄膜。光催化测试表明,电氧化TiO2薄膜具有良好的光催化活性,分解亚甲基蓝的速率常数为(4.2~5.8)×10-3 min-1。     

复合催化剂TiO2/Fe2O3的制备及其光催化性能

以Fe2O3和TiCl4为原料,通过水解法制备Fe2O3/TiO2包覆型复合光催化剂,并用XRD、SEM进行表征。以甲基橙为模型污染物,比较了Fe2O3、TiO2和TiO2/Fe2O3的光催化活性,确定了Fe2O3和TiO2的最佳配比,同时探讨了反应机理。     

稀土元素修饰改性TiO2光催化性能研究进展

阐述了稀土元素修饰改性TiO2机制,重点介绍了Ce、La、Gd、Sm等元素修饰改性TiO2光催化剂的制备方法、提高TiO2光催化性能的途径等,以进一步揭示在稀土元素修饰改性TiO2研究中所面临的主要科学技术问题,以及今后的改进措施,认为应继续采用多种手段共同修饰改性TiO2光催化剂,用来提高TiO2光催化高效性和稳定性...     

低量Gd^3＋／Fe^3＋共掺杂TiO2制备及催化活性

利用溶胶-凝胶法在煅烧温度540℃制备了纯的和不同Gd^3＋／^3＋共掺杂的TiO2纳米粉体,并用XRD技术对样品进行了表征。研究了Gd^3＋／Fe^3＋共杂量对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与纳米TiO2光催化活性关系探讨了Gd^2＋／Fe^3＋共掺杂对纳米TiO2的光催化活性。结果表明,与纯TiO2相比,适量共掺杂Gd^3＋／Fe^3＋可以显著提高其光催化活性。当Gd^3＋／Fe^3＋共掺杂量为0．04％／0．04％,Ti02纳米粉体的光催化活性最佳,降解率为89．96％,其金红石相含量为32％,平均晶粒粒径为30nm,Gd^3＋／Fe^3＋共掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,减小晶粒尺寸这两方面均有利于提高光催化活性。     

溶胶 - 凝胶法制备 TiO2 及其冷喷涂性能研究

冷喷涂陶瓷涂层的现有研究表明, 大部分商业陶瓷粉末不适合用于冷喷涂, 而实验室制备的纳米团聚粉末 更易于冷喷涂。 溶胶 - 凝胶法是制备纳米 TiO2 最常用的方法之一, 具有工艺简单、 重复性高、 反应易控制等优点, 而且可以通过实验参数的改变从分子水平对反应进行控制, 从而获得结构形态各异的纳米粒子。 本文采用基于钛 酸四正丁酯水解反应的溶胶-凝胶法制备纳米锐钛矿TiO2, 研究粉末的微观结构并考察其冷喷涂性能, 在此基础上, 分析原料粉末性能对其冷喷涂性能的影响。 研究结果表明, 与商业 TiO2 粉末相比, 溶胶 - 凝胶法制备的 TiO2 粉 末具有良好的冷喷涂工艺适应性。 溶胶 - 凝胶法制备的 TiO2 粉末微观结构为不规则形, 经过热处理后由无定形态 转变为锐钛矿相。 冷喷涂 TiO2 涂层晶体结构及涂层内部 TiO2 颗粒的微观形貌均与溶胶 - 凝胶 TiO2 粉末保持一致。 冷喷涂 TiO2 涂层的光催化活性受原始喷涂粉末影响, 当原始喷涂粉末的光催化活性高时, 冷喷涂 TiO2 涂层的光 催化活性也较高。     

稀土离子(La3+,Eu3+)掺杂纳米TiO2的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Eu^3＋,La^3＋掺杂纳米TiO2粉体,并采用亚甲基蓝为目标降解物考察了稀土掺杂对TiO2光催化活性的影响。实验表明：适量的La^3＋掺杂可以提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂浓度为0.3 mol%;La^3＋掺杂后降解反应符合一级反应动力学,H2O2的加入会使其反应速率大大提高;0.25 mol%Eu^3＋掺杂在日光灯下较紫外灯下显示出更好的光催化活性,这可能由于Eu^3＋掺杂导致了TiO2吸收光谱范围的整体红移;通过XRD图谱分析可以看出La^3＋、Eu^3＋掺杂均可以抑制TiO2的晶型转变,减小光催化剂的平均粒径,掺杂后其平均粒径均约为10 nm,TEM结果与XRD大致吻合。     

SnO2/TiO2纳米复合物的制备及光催化性质

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯和二氯化锡为原料,加入CTAB作软模板,制备SnO2/TiO2纳米复合物.分别用SEM、XRD、IR、UV-Vis等手段对产物进行表征,所得产物晶粒由锐钛矿相的TiO2和金红石相的SnO2组成.以亚甲基蓝和茜素红为模拟污染物,研究其催化活性,结果表明SnO2/TiO2纳米复合物具有较好的光催化活性.     

电纺制备TiO_2纳米线及煅烧对其光催化性能的影响

以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为络合剂,与钛酸丁酯Ti（OC4H9）4反应制得前驱体溶液,采用静电纺丝法制备PVP／Ti（OC4H9）4纳米线,再在不同温度（350℃、400℃、450℃）下煅烧,得到具有光催化性能的TiO2纳米线。采用XRD、FTIR、SEM对所制备的材料进行表征,并通过对罗丹明B溶液的降解研究探讨烧煅烧温度对TiO2纳米线光催化性能的影响。结果表明,采用该方法成功制备了具有光催化性能的TiO2纳米线,当煅烧温度为400℃时,纳米线的光催化性能最好,光催化率达到56．92％。     

稀土在光催化方面的应用

1972年日本Fujishima和Honda报道了TiO2电极上光电解水现象后，半导体光催化研究引起了国际化学、物理、材料等领域科学家的广泛关注。在纳米半导体TiO2制备、结构以及光催化理论等方面进行了尤为深入的研究，近5年光催化水分解功能提高了100倍，发现TiO2在环境保护和新能源开发方面具有广阔的应用前景，将成为下半世纪利用太阳能净化环境和开发新能源的最有效方法之一。     

水热法合成Sb2O3／TiO2复合光催化剂

采用温和的水热法合成Sb2O3／TiO2纳米颗粒,并利用XRD、TEM对样品的晶型和形貌进行表征;以光催化降解甲基橙反应,研究了Sb2O3／TiO2的光催化性能。结果表明,用Sb2O3复合提高了TiO2的光催化活性,在140℃、水热反应12h的条件下,合成的0．5％Sb2O3／TiO2的光催化活性最佳。