稀土Y3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土Y3+掺杂TiO2,对其进行了XRD分析,以刚果红溶液为目标降解物研究了稀土Y3+掺杂TiO2的光催化性能。结果表明:同等实验条件下Y3+掺杂TiO2比纯TiO2的降解效果好。当稀土Y3+的掺杂量n(Y3+)∶n(TiO2)=0.5%(摩尔比)、焙烧温度600℃、刚果红溶液初始浓度20 mg/L、pH=3、催化剂用量为1.5 g/L时,其光催化性能最佳。反应1 h的降解率可达98.55%。     

Zn2+/ZnO掺杂TiO2光催化膜的制备及超亲水改性

为了提高TiO2光催化薄膜的利用效率,实验分别采用金属离子Zn2+和其氧化物ZnO掺杂TiO2的方法,制备以TiO2为基体的复合光催化薄膜。利用简单易行的溶胶凝胶法,一种是将Zn2+、ZnO掺杂于TiO2溶胶中,分别制备金属、半导体氧化物掺杂的混合溶胶,采用浸渍提拉的方法以玻璃片为载体涂膜,然后用马弗炉进行热处理制得样品。另一种是利用S iO2对2种掺杂的复合TiO2薄膜进行表面处理改性后,热处理得样品。将所得样品进行接触角、紫外-可见分光光度计、红外、AFM测试,对其性能进行表征。结果表明:Zn2+的掺杂量为0.1 g时,测试结果比较理想;经过S iO2表面处理过的Zn2+/TiO2复合光催化膜的超亲水性最好,水滴刚滴上,静态接触角几乎为0;°ZnO/TiO2复合光催化膜的吸光性能最高,但透过率较低,透明性比较差。     

Fe3+掺杂TiO2溶胶-凝胶法合成及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出锐钛矿型不同含量掺杂Fe3 的TiO2纳米材料,并用X射线衍射、透射电子显微镜等方法进行表征;通过对亚甲基蓝及腈纶污水中有机物的光降解分析,对其光催化性能进行了评价。结果表明:通过掺杂Fe能够显著提高TiO2的光催化效率。     

Fe/TiO2/MCM-41复合光催化材料的制备及表征

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂与负载相结合的光催化剂Fe/TiO2/MCM-41,通过考察掺杂金属种类和掺杂量,探讨了制备条件对复合材料性能的影响,并用XRD、BET、TEM和XPS对其进行表征。结果表明,Fe3+掺杂量为0.05%时,光降解初始浓度为25 mg/L的甲基橙溶液30 min后脱色率达到95%以上。Fe/TiO2/MCM-41是一种比表面积达349.77 m2/g的介孔材料,具有锐钛矿和金红石相的混晶结构;光催化剂中铁以+3价形式存在,表面羟基氧所占比例为37%,掺杂铁抑制了TiO2粒子的生长。将Fe/TiO2/MCM-41用于光催化氧化水中的对硝基苯甲酸,当催化剂投加量为0.5 g/L、对硝基苯甲酸初始pH为5、浓度为2×10-4mol/L时,紫外光照30 min后,对硝基苯甲酸降解率达到58%以上。     

过氧改性纳米TiO2溶胶的制备及其光催化性能

以硫酸氧钛为钛源,过氧化氢为络合剂,采用低温水热法制备了过氧改性纳米TiO2溶胶,并对制备过程中的影响因素进行了研究,同时,通过甲醛废水模型体系考察了溶胶的光催化活性。采用X射线衍射、透射电镜、紫外-可见漫反射光谱等测试手段对TiO2进行了表征。结果表明,当水解反应pH值为8.0,硫酸氧钛浓度为0.10 mol/L,陈化时间为24 h,Ti4+/H2O2物质的量比为1∶4,水热反应温度和时间分别为100℃和6～8 h时,可制得直径20nm、长30 nm,结晶良好的锐钛矿过氧改性纳米TiO2和分散均匀的溶胶。经紫外光和太阳光光照180 min后,过氧改性纳米TiO2溶胶对甲醛的降解率分别为95.3%和31.8%,优于相同条件下P25的光催化性能(69.7%和21.1%)。     

铁酸锌掺杂TiO2的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯和自制铁酸锌为原料,用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的纳米TiO2和掺杂的ZnFe2O4-TiO2纳米粉体,利用SEM和XRD对产物的晶型、晶貌及晶粒大小进行表征,并通过对甲基橙的光催化降解研究了掺杂铁酸锌对纳米TiO2光催化活性的影响。结果表明:在500℃煅烧得到的纳米粉体光催化活性较高,催化剂的用量为1.0g/L时,其催化效果最好,对甲基橙的降解率分别为95%和96%。     

低温制备Fe-TiO2及其可见光催化性能研究

采用大量水体系溶胶-凝胶方法在低温下制备了掺杂铁的二氧化钛纳米材料(Fe-TiO2),通过XRD、XPS、SEM、UV-Vis对样品进行了结构、形貌以及光化学方面的表征,研究了铁掺杂浓度对样品结构和性能的影响。结果表明,低温下合成的样品主要以锐钛矿型存在,结合有少量板钛矿型。掺杂1%的Fe-TiO2具有最大的吸收带红移,在室内具有最好的对甲基橙光催化性能。主要认为铁的掺杂抑制了电子和空穴的复合并且增强了其在可见光区的吸收。     

C/Fe3+掺杂纳米TiO2的制备及其及光催化性能的研究

本实验通过溶胶-凝胶法制备了椰壳纤维活性碳掺杂的纳米TiO2、Fe3+掺杂及Fe3+,C共掺杂的纳米TiO2。并采用TEM、XRD、DSC-TGA、UV-Vis等检测手段对样品进行表征,结果表明经过掺杂的TiO2的吸收带边发生一定的红移。Fe3+掺杂及Fe3+,C共掺杂的TiO2的最佳掺杂量为4%,经过掺杂的TiO2在自然光下的催化效率比未经掺杂的TiO2有明显提升,经过在自然光下120 min的甲基橙模拟降解污水实验,经过掺杂的TiO2最大降解率可达42%。     

N、Ni共掺杂TiO2光催化剂的制备及对亚甲基紫降解性能研究

以硫脲、硝酸镍、钛酸四丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和不同比例N、Ni掺杂的TiO2的光催化剂样品,用紫外-可见分光光度计进行了表征。结果表明,经过掺杂的TiO2光催化剂的吸收边向可见光方向移动,TiO2可见光催化活性提高,掺杂量为0.15 g,pH=9,温度为30℃时,对亚甲基紫的脱色效果最好。     

镧和钴掺杂纳米TiO2的溶胶-凝胶法制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了TiO2、Co^2＋／TiO2、La^3＋／TiO2＋,Co^2＋,La^3＋／TiO2光催化剂。通过考察掺杂离子的种类和用量对所得催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响,得出La^3＋／TiO2中La^3＋的适宜掺杂量为1.0％,Co^2＋,La^3＋／TiO2中,当La^3＋的掺杂量为1.0％时,Co^2＋的适宜掺杂量为0.2％,相应的脱色效率为99.83％、98.79％。当掺杂量适当时,四种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为：La^3＋／TiO2〉Co^2＋,La^3＋／TiO2〉TiO2〉Co^2＋／Ti02o XRD分析结果表明,所得光催化剂均为纳米粒子。     

金属离子掺杂二氧化钛及水体光催化脱氮研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Ce^3＋、La^3＋、Ag^＋、Fe^3＋的TiO2光催化剂，以考察其薄膜和粉体形式对水中无机氮的光催化去除效果和活性．用所制备的催化剂对含氨氮-亚硝酸氮的混合液进行了光催化脱氮研究．本文利用UV—Vis吸收光谱、XRD和TEM对催化剂进行了表征．同时，对影响TiO2光催化效率的因素：如掺杂金属离子的种类、浓度、涂膜层数、反应液中有无Fe^2＋、不锈钢和玻璃载体、反应器的构型等进行了探讨，并对今后的研究进行展望．经过2h紫外光照射反应，实验最佳脱氮效果：金属离子掺杂TiO2薄膜型催化剂总氮去除率在30％左右，金属离子掺杂粉末型催化剂光催化最高总氮去除率可达41．7％．     

TiO_2溶胶光催化降解活性橙K-GN

以钛酸正丁酯为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂在20℃制备具有光催化活性的TiO2溶胶。在40 W,波长253.7 nm紫外光灯照条件下,研究了活性橙K-GN染料溶液被TiO2溶胶光催化降解的可能性。研究了水的摩尔比、pH值、光照时间、染料初始浓度对降解率的影响,并且比较了TiO2溶胶与添加H2O2的溶胶的光催化活性。结果表明,当溶胶中钛酸丁酯∶水(摩尔比)为1∶100,pH值为1.0,光照时间80 min,染料初始浓度为20 mg/L时,降解率达到98%。HO可以促进TiO溶胶的处理效果,添加量为0.03%时促进效果明显。     

低温下制备纳米Ti02溶胶及其光催化性能研究

以TiCl4为钛源。以异丙醇和去离子水为溶剂,采用水解法在低温下制备了纳米TiO2溶胶。利用紫外可见吸收光谱（UV-Vis）表征了溶胶的光学性质;利用透射电子显微镜（TEM）及X-射线衍射仪（XRD）对溶胶中TiO2的形貌和结构进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了紫外光下溶胶的光催化性能。结果表明,溶胶中TiO2为锐钛矿型,晶粒为球形,粒径为20nm左右;溶胶中TiO2的UV-Vis吸收光谱发生明显蓝移,表现出量子尺寸效应;制备的Ti02溶胶在紫外光下具有很高的光催化活性,光照150min,10mg·L-1甲基橙溶液的降解率达到95％。     

Preparation of TiO2 Nanoparticles Coated Cotton Fibers at Low Temperature and Their Photocatalytic Activity

TiO_2 nanoparticles coated cotton fiber composite was successfully prepared by using a sol-gel method at low temperature(about 100℃) using tetrabutyl-titanate [Ti(OBu)_4] as raw material.The preparation of the TiO_2 colloid and the composite were described.The properties of resulting materials were characterized by SEM and XRD,the photocatalytic degradation performance was tested using methylene blue(MB) as the target pollutant in aqueous solution.The results showed that the amorphous TiO_2 nanoparticles were distributed evenly on the outer surfaces of cotton fibers,which shows efficient photocatalytic properties when exposed to UV light,the degradation rate of MB reached 95.35% under the conditions of catalyst dosage 2.5 g/L,MB concentration 50 mg/L,irradiation time 120 min,and pH 10,and the photocatalytic activity of TiO_2/cotton fibers remained above 90% of its activity as-prepared after being used four times,the degradation rate of MB could reach 88.78% when irradiation time was 120 min.The photocatalytic degradation of MB could be properly described by the first-order kinetic law.By comparison of the removal rates of MB with and without UV light,it could be affirmed that the disappearance of MB was due to photodegradation rather than adsorption on cotton fibers.     

掺钇纳米TiO2光催化性能研究

稀土钇改性TiO2光催化性能在不同的实验室得出不同的结论,基于此本文采用溶胶—凝胶法制备了不同搀杂量和不同温度下煅烧的光催化剂,以亚甲基蓝为探针反应,研究了亚甲基蓝降解的工艺,结果表明：pH值在中性或弱碱性范围内,降解效果最佳;空气流速达到1．3L／min时,降解效果基本达到最好;催化剂的最佳用量是1．5g／L。     

掺Fe3+纳米TiO2晶体结构及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯的和Fe3+掺杂的TiO2纳米粒子,对样品进行了XRD分析,并以甲基橙的光催化降解研究了样品的光催化性能.结果发现Fe3+的掺杂抑制了TiO2粒径的长大,细化了晶粒;Fe3+掺入到TiO2的晶格中,引起了晶格的畸变和膨胀;Fe3+的掺杂促进了TiO2由锐钛矿向金红石的转变;Fe3+的掺杂量和煅烧温度对其光催化性能影响较大,在本实验的条件下,Fe3+的最佳掺杂量为0.05%,最佳煅烧温度为600℃.     

PEG对二氧化钛薄膜微观结构和光催化性能的影响

用聚乙二醇(PEG)1000作为添加剂,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛薄膜,通过改变PEG的含量得到不同微观结构的薄膜,进而研究了PEG的含量对二氧化钛薄膜光催化性能的影响.实验结果表明:在30 mL钛溶液中加入O g、O.3 g、O.6 g和0.9 g(PEG) 1000制备的薄膜中均主要含有锐钛矿型二氧化钛晶粒,其中溶胶中加入0.6g(PEG) 1000制成的TiO2多孔薄膜孔穴均匀分布,薄膜的表面平均粗糙度为9.11 nm,光催化性能最高,在180 min内对罗丹明B的降解率达到90.6％.     

石墨烯/TiO2复合材料的制备及其光催化性能的研究

本实验以细鳞片石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨,经超声波振荡得到氧化石墨烯,加入水合肼回流制得石墨烯材料。采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型TiO2及石墨烯/TiO2复合材料。在紫外光照射下,分别以石墨烯/TiO2复合材料及锐钛矿型TiO2为催化剂,在甲基橙溶液中进行光催化降解,结果显示,石墨烯/TiO2光催化性能明显高于相同条件下的锐钛矿型TiO2。     

锐钛矿型纳米TiO2低温制备及光催化性能研究

本文采用溶胶-凝胶法低温合成锐钛矿型纳米TiO2.探讨了水量及热晶化处理方式对纳米TiO2结构及性能的影响,通过XRD、HRTEM和亚甲基蓝溶液的脱色率对纳米TiO2的晶型和光催化能力进行表征.其结果表明,随着水量的增加,所制备的TiO2纳米晶结构由无定型晶转化为锐钛矿型晶体,其结晶度和光催化能力随着水量的增加而增强.与普通150℃干燥的纳米TiO2相比,溶胶经过汽蒸热晶化处理后得到的TiO2纳米晶具有很高的结晶度和光催化活性,在紫外光照1.Sh后,对亚甲基蓝的脱色率达97.1％.