Co负载TiO2/氧化石墨烯纳米复合材料的水热法合成及光催化性能

首先采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO)，再利用氧化石墨烯为基体，硫酸钛和氯化钴为前驱体，并通过修饰石墨烯的聚乙烯亚胺(PEI)为交联剂，采用一步水热法成功合成了三维柱状自组装的钴负载TiO2/氧化石墨烯纳米复合材料(Co@/TiO2/PEI/RGO)。通过紫外-可见吸收光谱法、X射线衍射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对复合材料的结构和光电性能进行了表征。在紫外和可见光照条件下，研究了复合材料的光催化降解亚甲基蓝(MB)的性能。结果表明钴负载TiO2/RGO纳米复合材料具有较高的光催化活性，在60min内降解率为99%，可循环至少10次。     

石墨烯/S掺杂TiO_2复合物的制备及其光催化活性

采用水热法首先合成S掺杂TiO_2(S-TiO_2),然后S-TiO_2与氧化石墨烯(GO)经水热反应制备了石墨烯/S掺杂TiO_2复合物(GR/S-TiO_2)。所得样品通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶红外光谱(FTIR)和光致发光光谱(PL)对形貌和结构性能进行了表征,并在可见光下进行了光催化降解亚甲基蓝性能测试。结果表明,与S-TiO_2相比,GR/S-TiO_2对污染物的吸附性能有较大提高,光生电子-空穴对复合率大大降低,可见光下催化降解亚甲基蓝的速率提高了近1倍。     

石墨烯/S掺杂TiO_2复合物的制备及其光催化活性

采用水热法首先合成S掺杂TiO_2(S-TiO_2),然后S-TiO_2与氧化石墨烯(GO)经水热反应制备了石墨烯/S掺杂TiO_2复合物(GR/S-TiO_2)。所得样品通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶红外光谱(FTIR)和光致发光光谱(PL)对形貌和结构性能进行了表征,并在可见光下进行了光催化降解亚甲基蓝性能测试。结果表明,与S-TiO_2相比,GR/S-TiO_2对污染物的吸附性能有较大提高,光生电子-空穴对复合率大大降低,可见光下催化降解亚甲基蓝的速率提高了近1倍。     

具有可见光响应混晶TiO_2光催化剂的制备及光催化性能研究

采用一步水热法制备锐钛矿/金红石TiO_2混合晶体,探讨锐钛矿相和金红石相比例对光催化降解罗丹明B的性能影响以及混晶TiO_2的光催化机理。结果表明,当金红石相的比例为20%,TiO_2混晶在紫外辐射和太阳光下,使初始浓度10 mg/L的罗丹明B完全降解的时间分别为50 min和150 min;活性物捕捉实验证明,·OH为催化体系中的关键活性物质。     

具有可见光响应混晶TiO_2光催化剂的制备及光催化性能研究

采用一步水热法制备锐钛矿/金红石TiO_2混合晶体,探讨锐钛矿相和金红石相比例对光催化降解罗丹明B的性能影响以及混晶TiO_2的光催化机理。结果表明,当金红石相的比例为20%,TiO_2混晶在紫外辐射和太阳光下,使初始浓度10 mg/L的罗丹明B完全降解的时间分别为50 min和150 min;活性物捕捉实验证明,·OH为催化体系中的关键活性物质。     

α-TPMPc/TiO_2复合材料的制备及光催化性能研究

采用原位化学合成的方法合成了均匀掺杂的1,8,15,22-四苯氧基酞菁钴/二氧化钛(简称α-TP Co(Ⅱ)Pc/TiO_2)和1,8,15,22-四苯氧基酞菁铜/二氧化钛(简称α-TPCu(Ⅱ)Pc/TiO_2)复合材料。通过UV-Vis、XRD、TG进行了表征,并通过对罗丹明B的降解来考察材料的光催化性能。结果表明,α-TPMPc/TiO_2对罗丹明B降解具有较好的光催化活性,α-TPMPc敏化能有效地提高TiO_2的可见光光催化活性,且α-TPCo(Ⅱ)Pc/TiO_2的催化活性明显优于α-TPCu(Ⅱ)Pc/TiO_2。     

蒙脱石负载Cu~(2+)掺杂纳米TiO_2复合材料的制备及光催化性能

以蒙脱石为载体,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了一系列Cu~(2+)掺杂TiO_2复合光催化材料,用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)溶液的降解脱色作为评价光催化活性的标准,考查不同Cu~(2+)掺杂量、催化剂用量等对催化剂活性的影响。研究结果表明,在MB初始浓度为10mg/L,当Cu~(2+)掺杂量为0.3%、催化剂用量为2g/L时催化性能最好,2h即可使MB溶液的脱色降解率达96%;重复使用5次仍可使MB溶液的脱色降解率保持在90%以上。     

TiO_2光催化材料掺杂改性的研究进展

TiO2是当前最有应用潜力的光催化材料,但其量子效率低、降解效果不理想、难以充分利用太阳能。选用合适的掺杂组分、制备方法和载体,制备出具有宽光谱响应范围、光量子效率高、易于回收利用的TiO2/载体光催化材料,对实现TiO2的工业化应用具有重大意义。根据半导体能带理论和异质结构的工作原理,研究各种表面改性技术和研制新的光催化剂,将是今后研究的主要方向。     

CdS/RGO/MoS2复合材料的制备及光催化性能

本文采用简单的水热方法制备出CdS/RGO/MoS2复合材料，并通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、电化学阻抗（EIS）和瞬态光电流响应测试等对其进行表征。结果表明，在可见光照射下，CdS/0.75 wt% RGO /1.0 wt% MoS2复合材料对甲基橙（MO）具有显著的光催化降解活性和稳定性。其光降解速率（0.05777 min-1）分别是CdS（0.023 min-1） 和MoS2（0.003 min-1）的2.5倍和19.3倍，是CdS/0.75 wt% RGO（0.02821 min-1）和CdS/1.0 wt% MoS2（0.02677 min-1）的2倍和2.16倍。经过5个循环后，降解效果未见明显变化，证明催化体系的稳定性良好。光催化剂活性的提高主要归功于复合材料的形成能够改善组分的能带匹配和界面电荷转移，从而增强载流子的分离和迁移。这些材料在可见光降解甲基橙方面具有优异的光催化活性和良好的稳定性，这使得其污染物降解和处理等方面可以发挥良好的作用，具有广泛的应用前景和理论意义。     

Co掺杂改性纳米TiO2颗粒的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯为前驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出掺杂金属Co复合改性的纳米TiO2光催化剂. 采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附/解吸BET技术对其组织结构进行表征,并研究了不同掺杂量对TiO2相变和光催化性能的影响,确定了最佳的Co掺杂量和热处理温度. 结果表明,Co2+掺杂对锐钛矿型TiO2有稳定作用,阻碍TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变. 经过改性的纳米TiO2晶粒尺寸在10~20 nm之间,Co-TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,最佳Co掺杂浓度为Co/TiO2(mol)=0.1, 紫外光下照射3 h,最高光催化降解甲基橙效率达到85%.     

新型CdS/TiO_2纳米复合材料的制备及其可见光催化性能研究

采用浸渍法和水热法相结合制备了新型的CdS/TiO_2纳米复合材料,并采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、UV-Vis吸收光谱(UV- VIS)、电子自旋共振谱(ESR)等对样品进行了表征,XRD、TEM表明所制备的新型CdS/TiO_2粒径小、分散均匀,TiO_2以锐钛矿型存在,CdS以高分散的立方相和六方相存在,对比直接法制备的CdS/TiO_2,新型的CdS/TiO_2对活性艳红X-3B具有明显提高的可见光催化活性;大量的束缚单电子氧空位及电子之间强相互作用是新型CdS/TiO_2可见光催化活性提高的主要原因.     

MWCNT/TiO_2复合材料的制备、表征及光催化降解植物多酚的研究

以钛酸丁酯为前驱体,以表面改性后的多壁碳纳米管(MWCNT)为载体,采用溶胶-凝胶法制备出TiO2粒子负载在碳纳米管表面的复合光催化剂,通过XRD、TEM、IR、UV-vis等手段对复合材料进行了表征。结果表明,TiO2均匀包覆在碳纳米管的表面,经500℃煅烧2 h后,纳米TiO2以锐钛型为主,粒径约15 nm,复合材料在紫外区及可见光区对光都有优良的吸收性能。并研究了MWCNT/TiO2光催化剂在紫外灯照射下对单宁酸(模拟栲胶)光催化降解情况,以CODcr的变化评价溶液中栲胶的降解情况。结果表明,在光照6 h后,溶液CODcr值从初始的3 024降到2 000,而用纯TiO2要达到相同的效果需要20 h以上。说明复合材料对单宁酸有很好的光催化降解效果,对研究制革植鞣废水的处理提供了参考。     

节能灯光响应Ce-Fe共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Fe共掺杂的纳米TiO_2光催化剂.以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响.结果表明:与不掺杂及Ce、Fe单掺杂相比,Ce-Fe共掺杂能明显提高纳米TiO_2在节能灯照射下的光催化活性.其中,Ce_(0.062)5Fe_(0.004)/TiO_2的催化效果最佳,当反应温度50 ℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.313 g/L 时,4 h的降解率可达96.00%.XRD分析结果显示,催化活性较好的催化剂均为锐钛矿和金红石的混晶,晶粒尺寸在20～30 nm之间.     

HIPS／TiO2／TAS纳米复合材料的制备及性能

通过对纳米TiO2表面预处理及选择特定的大分子分散H(TAS)和母料法制备工艺制备了HIPS／TiO2/TAS纳米复合材料,测试结果表明,制备的HIPS／TiO2/TAS纳米复合材料较原HIPS具有更好的综合力力学性能,且较原HIPS的硬度、耐热性能、阻燃性能亦同时得到提高。     

N-TiO_2/RGO复合光催化剂的制备及其性能

用改进的Hummers法制得了氧化石墨烯,以Ti（SO4）2为钛源,氨水为氮源,在400℃煅烧下制备了锐钛矿型的氮元素掺杂的TiO2（N-TiO2）。利用溶液混合法将二者混合,再经水热处理法制备了不同质量复合比例的N-TiO2/RGO光催化剂。通过X射线衍射、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜等对样品的组成与形貌进行了表征,并通过降解1×10–4mol/L亚甲基蓝溶液表征了各样品的光催化效率。结果表明：掺杂氮元素一定程度上提高了TiO2的光催化效能,与石墨烯的复合更进一步改善了N-TiO2光催化效能。     

Fe、Cr共掺杂TiO_2纳米球的制备

以钛酸丁酯、九水硝酸铁、九水硝酸铬、为原料,采用改进新工艺溶胶-凝胶法制备Fe、Cr共掺杂的TiO_2纳米球光催化材料,且用超声波热处理调控其微结构,通过溶胶-凝胶法加超声波辅助热处理合成了铁铬共掺杂纳米球平均粒径大小约为17.836μm,比普通煅烧处理具有较高的结晶度且平均粒径小。采用X射线衍射仪、激光粒度仪、热重天平、扫描电子显微镜等对样品的形貌和晶型进行了表征。结果表明Fe-Cr-TiO_2纳米球均为高度结晶的锐钛矿晶型,Fe、Cr共掺杂对TiO_2显著的提高其自身的结晶程度,热重分析结果显示制备得到的TiO_2锐钛矿晶体转变为金红石相晶体的相转变温度明显降低。此次研究为改进TiO_2光催化光水解性能提供新的方法,促进太阳能光催化光水解材料的发展。     

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%。     

复合型WO_3-TiO_2光催化材料的制备及性能研究

以钛酸丁酯为原料,采用低温水解法合成锐钛矿型TiO_2纳米颗粒。采用浸渍法在TiO_2表面复合WO_3,将钨酸铵分解复合在TiO_2表面,制得不同浓度WO_3复合的TiO_2粉体光催化剂WO_3/TiO_2。并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)、荧光光谱(FS)等方法对其进行了表征。以WO_3-TiO_2为光催化剂,以高压Hg灯为光源,光降解含亚甲基蓝和甲基橙的废水,实验结果表明:WO_3复合浓度为2%的WO_3-TiO_2光催化剂降解效果较好。