二氧化钛/氧化石墨烯复合光催化剂的合成

采用水热法,以钛酸四正丁酯及氧化石墨烯（GO）为原料,在水性体系中合成了一系列具有不同GO质量分数的TiO2/GO复合光催化剂。FE-SEM分析结果表明,分散的钛酸四正丁酯以多分子层的形式吸附到氧化石墨烯的表面,最后在水热过程中转化为锐钛型TiO2粒子。当氧化石墨烯的质量分数低于3%时,产物中含有纯TiO2微球及TiO2/GO复合物;当氧化石墨烯质量分数大于5%时,产物为单纯的TiO2/GO复合物。电化学性能测试结果表明,GO复合后,TiO2电极中载流子的传输效率提高。氧化石墨烯复合量为10%时,复合光催化剂显示了对亚甲基蓝最佳的光催化活性。当复合氧化石墨烯转化为石墨烯后,其光催化活性可得到进一步大幅度的提高。     

Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂的制备及性能研究

采用逐次插层氧化石墨烯(GO)的方法成功制备了Ag/AgBr-TiO_2/GO复合光催化剂,利用XRD、TEM、SEM对复合光催化剂进行了表征。以氙灯模拟太阳光,甲基橙为目标污染物,考察Ag/AgBr-TiO_2/GO光催化降解甲基橙的效果。研究结果显示TiO_2及Ag/AgBr纳米粒子较好地负载在GO表面上。在甲基橙为20 mg/L,催化剂为0.05 g的条件下,光源照射20 min后甲基橙的降解率即达到92%以上。     

石墨烯插层介孔氮化碳光催化剂制备及其催化性能研究

以单氰胺,胶态二氧化硅和氧化石墨烯(GO)为原料,采用热聚合的方法制备出了石墨烯插层的介孔氮化碳(mpg-C_3N_4/r GO)光催化剂。对其形态结构及物理化学特性进行了表征和分析,研究了催化剂在氙灯照射下对甲基橙的光催化活性及降解机理,考察了石墨烯掺杂比例对光催化剂催化性能的影响。结果表明,经热聚合反应,GO和mpg-C_3N_4成功复合;相较于g-C_3N_4,mpg-C_3N_4/r GO的比表面积增大11倍。mpg-C_3N_4/r GO的降解效率明显优于g-C_3N_4和mpg-C_3N_4,且优化的GO掺杂质量分数为0.5%,90 min对甲基橙去除率接近100%。在甲基橙光催化降解中(h~+)和(O_2~(·-))是主要活性物质。     

高可见光活性的棒状钒酸铋/氧化石墨烯复合光催化剂的制备

通过水热法制备了棒状钒酸铋/氧化石墨烯（BiVO4/GO）复合可见光光催化剂。用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱和紫外–可见漫反射光谱表征了所制备的样品。在可见光（λ≥420nm）光照下光催化降解亚甲基蓝水溶液来检测样品的活性。结果表明：氧化石墨烯的加入有效地提高了BiVO4的可见光光催化活性,含1%（质量分数）的氧化石墨烯的复合光催化剂活性最好。BiVO4/GO活性增强的原因是氧化石墨烯能快速捕获并转移光生电子,有效提高BiVO4光生载流子的分离效率,从而提高其光催化活性。     

球磨法制备复合光催化剂Bi_(12)TiO_(20)/ZnO及其光催化性能

本文用水作为分散介质,采用球磨法掺杂一定量的Bi12TiO20于ZnO中制备复合光催化剂Bi12TiO20/ZnO.利用UV-Vis、XRD和SEM等仪器对样品进行了分析与表征.通过对甲基橙的氧化来研究其光催化活性.结果表明,光催化剂Bi12TiO20/ZnO对甲基橙氧化的催化活性高于氧化锌的催化活性.当Bi12TiO20的掺杂量为0.5%(质量分数),球磨时间为12 h,焙烧温度为300℃时,光照20 min后,复合光催化剂Bi12TiO20/ZnO对甲基橙的降解率可达到95.2%.     

生物还原法制备Pd/TiO2光催化剂

用芳樟叶煮液将PdCl2还原成Pd单质纳米颗粒,将其沉积于TiO2上制得Pd/TiO2催化剂,采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)对催化剂进行表征,并以甲基橙为目标降解物评价Pd/TiO2催化剂的光催化降解活性.结果表明,Pd/TiO2催化剂中的Pd纳米颗粒的平均粒径小于10 nm,能够很好地分散在TiO2表面,且不改变TiO2锐钛矿的晶型结构.与未负载Pd的TiO2催化剂相比,Pd/TiO2光催化剂对甲基橙有更高的光催化降解活性,能够提高甲基橙的降解速率.在实验范围内.Pd与TiO2质量比为5%的催化剂活性最高,反应30 min甲基橙就能完全降解,而空白TiO2催化剂在反应1 h时降解率只达到95%.Pd与TiO2质量比为5%的Pd/TiO2光催化剂矿化率可达到96.2%,且重复使用仍能保持良好的催化活性.     

LaFeO3/TiO2复合光催化剂的制备及性能

采用溶胶—凝胶法制备了LaFeO3/TiO2复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)对所制备的光催化剂进行了表征,根据催化剂对甲基橙的降解率对其活性进行评价。结果表明:复合了铁酸镧的LaFeO3/TiO2光催化活性要高于未复合的TiO2光催化剂,当复合浓度为0.2%较佳,甲基橙降解率可达56.34%。     

磁性氧化石墨烯/TiO_2复合材料的制备及光催化降解染料废水的研究

为了提高TiO2的光催化性能,采用Hummers法自制氧化石墨、纳米TiO2、FeCl3等为原料制备了磁性氧化石墨烯/TiO2(磁性GO/TiO2)复合光催化材料。以活性艳红X-3B为模拟废水,对该催化剂在紫外光下的催化活性进行了评价。结果表明,TiO2/GO材料中GO含量为3%时光催化活性最好,磁性GO/TiO2复合材料GO含量为8%时在1.4 h时可以达到93%的降解率。     

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。     

Fe,N共掺杂TiO_2/SiO_2复合材料的制备及光催化性能

采用溶胶—凝胶法制备了掺杂不同量Fe,N的TiO2/SiO2复合纳米粒子。通过红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜等对制备的样品的结构和形貌进行表征。以甲基橙水溶液的光催化降解为模拟反应,在紫外光照射下评价了样品的光催化活性。结果表明:Fe,N共掺杂TiO2/SiO2为核壳结构,SiO2核与TiO2壳间形成了Ti—O—Si键。由于金属Fe3+离子抑制光生载流子的复合,非金属N降低了TiO2/SiO2的带隙能,Fe,N共掺杂的协同作用使复合TiO2/SiO2具有更好的光催化性能。共掺杂0.05%Fe及0.05%N的TiO2/SiO2复合光催化粒子的催化活性最高,光照1h后对甲基橙的降解率提高到52%。     

Ag掺杂二氧化钛光催化降解甲基橙的研究

以二氧化钛为钛源,硝酸银为银源,制备了掺银的TiO2光催化剂,以分析TiO2的掺银量、催化剂用量、溶液的初始浓度的影响为基础,研究了掺银的TiO2光催化剂催化降解甲基橙的动力学过程。结果表明:在40 w紫外光条件下,初始浓度为5 mg/L的甲基橙溶液,掺银量为5%(摩尔分数),催化剂用量为0.9 g/L,室温下反应2 h时后甲基橙的降解率达到93%;银掺杂TiO2光催化降解甲基橙的反应可以用一级反应动力学方程进行描述。     

Fe-TiO2纳米微粒的制备及光催化性能试验研究

光催化技术是从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴环保技术,TiO2光催化更是热门的研究课题。介绍了以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶—凝胶法制备Fe—TiO2纳米光催化剂的方法,并用纯TiO2和Fe—TiO2做光催化剂,对甲基橙溶液在紫外光下进行光催化降解试验。结果表明:掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,选用m(Fe/TiO2)为0.05%、500℃下煅烧得到的Fe—TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3、催化剂用量为1 g/L时,其光催化活性达到最佳效果。     

GO/TiO_2复合催化剂的制备及其光催化降解甲基橙

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以异丙氧基钛为钛源,通过原位溶胶凝胶法制备了复合催化剂GO/TiO_2。通过X射线粉末衍(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对GO及复合催化剂GO/TiO_2进行了表征,结果表明,制备的复合催化剂主晶相为锐钛矿型TiO_2,GO表面富集的TiO_2颗粒尺寸15 nm左右。以甲基橙为模型分子,测试了催化剂在紫外光下的降解性能,发现在120 min内,当GO加入量为2.1%时,GO/TiO_2复合催化剂光催化降解率高达92.7%。     

石墨烯负载TiO_2-NX/Cu_2O复合光催化剂制备

以氯化铜为铜源,通过盐酸羟胺还原法制备氧化亚铜;以无水乙醇为溶剂,钛酸异丙酯为钛源,盐酸胍为氮源,石墨烯为载体,通过溶胶-凝胶法制备氮掺杂纳米TiO2以及石墨烯负载TiO2-NX/Cu2O复合光催化剂。采用氙光灯为光源,研究了该催化剂对甲基橙的光降解催化活性,讨论了材料制备过程中质量比和光催化剂添加量对光降解甲基橙活性的影响。实验结果表明,制备的石墨烯负载TiO2-NX/Cu2O复合光催化剂在m(TiO2-NX)∶m(Cu2O)=1∶1的情况下,负载到0.08g石墨烯于100min后对甲基橙的降解率可达到83.3%。     

大孔炭负载二氧化钦复合催化剂降解甲基橙性能研究

制备了大孔炭负载二氧化钛光催化复合材料,在紫外光下降解甲基橙做其光催化性能评价.在相同条件下与P25光催化降解甲基橙相比较,TiO2 /C的催化降解活性显著高于P25,并考察了复合催化剂的用量及循环使用次数.实验结果表明,TiO2/C复合材料光催化降解甲基橙是吸附与光催化降解的协同作用的结果,具有良好的催化降解活性.     

TiO2/Nd2Zr2O7复合物的合成及催化性能

通过溶胶-凝胶法成功合成了TiO2/Nd2Zr2O7复合氧化物.采用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对材料进行了表征,并对其比表面积进行了测试.结果表明:TiO2均匀地包覆在了Nd2Zr2O7颗粒的表面,其包覆量为50.36％(质量分数);TiO2/Nd2Zr2O7复合物的BET比表面积为25.62 m2/g,比Nd2Zr2O7纳米晶的表面积3.48 m2/g大得多.通过降解甲基橙评价产物的光催化活性,证实TiO2/Nd2Zr2O7复合物具有好的光催化活性.通过Nd2Zr2O7,TiO2和TiO2/Nd2Zr2O7在20 min内降解甲基橙的降解量分别为20.1％,70.7％和88.2％.     

掺杂铁TiO_2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明:选用Fe3+掺杂量为0.05%,煅烧温度在500℃下得到的Fe3+-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1 g/L时,其光催化活性达到最佳效果。     

氧化钇掺杂TiO2的光催化活性研究

采用固相研磨法制备Y2O3-TiO2复合半导体光催化剂和纯TiO2光催化剂。以甲基橙为降解目标物,研究了Y2O3掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应,来探讨Y2O3掺杂对TiO2光催化降解甲基橙的可行性。并重点考察了Y2O3的掺杂量、催化剂的添加量、溶液初始浓度、光照时间、溶液pH值对降解率的影响。实验结果表明:单纯只靠紫外光光照或Y2O3掺杂并不能快速、有效地降解甲基橙。在Y2O3掺杂比为1.5%、催化剂用量为1.5 g/L、pH为6、初始浓度为10 mg/L的甲基橙,30w紫外灯光照降解1.5 h的条件下,甲基橙的降解率可达90.2%。     

低量La~(3+)掺杂S-TiO_2光催化剂的制备、表征及其光催化活性

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La3+/S-TiO2纳米光催化剂,通过XRD、BET、XPS、UV-Vis等手段进行了表征.以甲基橙溶液为光催化降解反应的模型化合物,考察了光催化剂的活性,探讨了低量La3+掺杂对TiO2纳米粒子光催化活性的影响机制.实验结果表明:S改性TiO2后明显提高了TiO2纳米粒子的光催化活性,而La3+掺杂S-TiO2后,进一步提高了TiO2纳米粒子的光催化活性,La3+的最佳掺杂量(相对于TiO2的质量分数)为0.369%;La3+/S-TiO2(ω(La3+)=0.369%)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到92.4%(光照120min);XRD和BET分析表明,低量La3+掺杂抑制了TiO2由锐钛矿向金红石的转变,阻碍了TiO2晶粒的生长,提高了TiO2的比表面积;XPS分析表明,S、La3+掺杂可以导致粉体的表面羟基含量增加,掺杂S以S6+形式置换TiO2晶格中的Ti4+;UV-Vis分析表明,光催化剂La3+/S-TiO2比纯TiO2具有较强的紫外光吸收性能.与纯TiO2相比,La3+掺杂TiO2纳米粒子光催化氧化活性的提高应归因于La3+掺杂增加了表面羟基含量,增大了比表...     

高岭土复合纳米二氧化钛光催化降解甲基橙研究

制备了纳米TiO2/粘土复合光催化剂,其降解甲基橙效果比较显著,研究表明:在pH=2,甲基橙浓度为20mg/L,催化剂使用量为5g/L时对甲基橙有最好的降解效果,其平均回收率达到92%,有助于进一步探索提高光催化氧化反应效率的方法与途径,对实际的废水处理也有很好的指导意义。