Yb-TiO2光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土Yb掺杂纳米TiO2光催化剂(Yb-TiO2),采用XRD、UV-Vis、FT-IR等方法对其进行表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察了热处理温度以及Yb掺杂量对样品性能的影响。实验结果表明,Yb掺杂样品均为金红石相和锐钛矿相的混晶相,Yb的掺入拓展了TiO2对可见光的吸收范围,有效地抑制了光生电子-空穴对的复合,提高了TiO2的光催化活性。当pH值=2.5、n(Yb)∶n(Ti)=0.005、热处理温度为650℃时,制备的样品其光催化活性明显优于Degussa P25。     

镍掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备镍掺杂纳米TiO2光催化剂。通过XRD、XPS、FT-IR、UV-Vis、PL等对Ni-TiO2样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察经不同热处理温度及不同掺镍量Ni-TiO2样品对MB的降解效果。结果表明所制备的Ni-TiO2样品的晶型为锐钛矿相与金红石相的混晶相,镍掺杂抑制了晶粒的生长和晶型的转变,样品的吸收阈值波长向可见光红移约55nm,提高了TiO2的光催化活性。在普通日光灯下,经500℃热处理、掺镍量与TiO2摩尔比为1∶100条件下制备的催化剂其光催化活性明显高于Degussa P25。     

Sm-N-TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究

采取N过量,改变Sm浓度的方式,借助于溶胶-凝胶法成功制备了稀土金属Sm和无机非金属N有机结合的Sm-N-TiO2样品。研究了Sm掺杂对N-TiO2光催化剂的结构、光吸收和光催化活性的影响,并对甲基橙溶液进行降解实验。结果表明,制备的Sm-N-TiO2与未掺Sm的N-TiO2相比有较高的光催化活性。掺杂1.0%(摩尔分数)Sm,650℃焙烧4h条件下得到的样品性能最佳。     

纳米Ni-TiO2光催化剂的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了过渡金属Ni掺杂纳米TiO2光催化剂(Ni-TiO2),采用XRD、纳米粒度、UVVis和PL对其进行了表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究了Ni掺杂量以及热处理温度对NiTiO2性能的影响。结果表明:当pH=2.5、n(Ni)∶n(Ti)=1%、热处理温度为500℃时制备的样品在普通日光灯下、5h内对MB的光催化降解率达到92.54%,明显优于Degussa P25在相同条件下的降解率(50.69%)。     

Pr-TiO_2光催化剂的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Pr掺杂的纳米TiO2光催化剂(Pr-TiO2)。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、TEM等对Pr-TiO2样品进行了表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察了不同热处理温度及不同掺杂量的Pr-TiO2对MB的光催化降解效果。结果表明,Pr掺杂纳米TiO2的晶型为锐钛矿相和金红石相的混晶相,Pr的掺入提高了TiO2光催化活性。当热处理温度为500℃,在pH值为2.5,Pr掺杂量为n(Pr):n(TiO2)=1:300的条件下制备的光催化剂的催化活性显著高于DegussaP25。     

铁掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备铁掺杂纳米TiO2光催化剂。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、PL等对Fe-TiO2样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝（MB）作为目标降解物,考察经不同热处理温度及不同掺铁量Fe-TiO2样品对MB的降解效果。结果表明所制备的Fe-TiO2样品的晶型为锐钛矿相与金红石相的混晶相,铁掺杂抑制了晶粒的生长和晶型的转变,样品的吸收阈值波长向可见光红移约68nm,提高了TiO2的光催化活性。在普通日光灯下,经500℃热处理、掺铁量与TiO2摩尔比为1∶200条件下制备的催化剂其光催化活性明显高于Degussa P25。     

B掺杂TiO2光催化剂的制备和光催化性能

采用溶胶-凝胶法合成了B掺杂的TiO₂光催化剂,并用XRD、SEM、XPS、FT-IR、BET等手段进行了表征。结果表明,掺杂B可抑制TiO₂晶体的长大,对TiO₂表面形貌没有显著的影响,B-TiO₂催化剂的比表面积随着B离子掺杂量的提高而增大;B离子主要进入晶格间隙并与TiO₂晶体形成固溶体,以B-O-Ti结构存在。B掺杂量（质量分数）为3%时,制备出的TiO₂光催化剂对甲基橙的降解效果最好。N₂吸附-脱附结果表明,3%B-TiO₂的BET比面积为127.84 m²/g、平均孔径为10.53 nm。     

TiO2光催化剂的掺杂改性作用机理研究

综述了掺杂改性对TiO2光催化性能影响的作用机理.针对光催化研究目前的现状和存在的问题,就TiO2的掺杂改性研究进展进行总结.纵观近几年发表的掺杂改性的研究论文,这种掺杂改性提高纳米TiO2光催化活性的实质为提高TiO2光致电子与空穴的分离效率以及扩展TiO2的可利用波长范围,具体表现为表面电子状态的改变,自由电子或空穴捕获体的形成,晶体氧缺陷的增加,高活性电子或空穴的产生,晶型转变的抑制以及吸收波长范围的扩展等.     

FePc/TiO2纳米光催化剂的制备与光催化性能研究

采用sol-gel方法,制备了FePc/TiO2纳米光催化剂,采用XRD、UV-vis、荧光光谱对光催化剂进行了表征,以罗丹明B为降解目标物,研究了FePc/TiO2在紫外光照射(中心波长364nm)下的光催化活性.FePc敏化TiO2提高了光催化活性,其可能机理是,在sol-gel制备及后处理过程中,TiO2与FePc之间形成了较强相互作用,即某种较强的化学键合,可以促进能量与电子的转移,促使光生电子与空穴的有效分离,提高了光催化量子效率.     

稀土离子掺杂改性TiO2光催化剂

TiO2较宽的禁带宽度和低的量子转换效率限制了其实际的应用,对TiO2进行改性以克服上述两方面问题一直是光催化领域研究的重点。稀土元素因其独有的电子结构和光学性质,在离子掺杂改性TiO2研究中受到重点关注。主要介绍了稀土离子掺杂改性TiO2所形成杂质能级的位置对改善其光催化性能的作用机理;综述了稀土离子掺杂对TiO2的晶型、晶粒尺寸和光谱吸收的影响;最后提出了目前研究存在的问题及发展趋势。     

纳米TiO2光催化剂改性研究进展

介绍了纳米TiO2光催化性能,对近年来提高纳米TiO2光催化活性的多种方法进行了详细论述。     

稀土铈掺杂纳米ZnO抗菌复合材料研究

采用纳米ZnO为载体,按照不同掺杂比例制备了复合无机抗菌剂 Ce4 /ZnO,采用抑菌圈实验和最小抑菌浓度实验来检测其抗菌性能。结果表明,掺杂稀土Ce4 明显提高了纳米 ZnO的抗菌性。通过对ZnO白样和Ce4 /ZnO试样的XRD测试, 结果表明 Ce4 已进入 ZnO晶格,同时对复合抗菌机理进行了探索研究。     

稀土铈掺杂对纳米TiO2结构和性能影响

研究了纳米二氧化钛负载稀土铈离子的基本性能,二氧化钛对铈离子的吸附机理,焙烧温度对二氧化钛晶型结构影响,不同吸附量对二氧化钛光学性能的影响;结果表明纳米级二氧化钛对铈离子具有很强的吸附力,铈离子的添加提高了二氧化钛晶型转变温度,铈离子的吸附可以提高二氧化钛的光催化降解性能。     

碳量子点敏化二氧化钛复合光催化剂的制备与光催化降解苯酚

为了解决二氧化钛光催化剂存在的禁带宽度大和量子效率低的问题,利用具有优异光吸收性能和电子转移能力的碳量子点改性二氧化钛,可以大幅度提高二氧化钛的光催化性能。本文以富勒烯碳灰为原料,利用混酸回流法制备了一种发黄蓝光的碳量子点,然后采用一步水热法将碳量子点负载于二氧化钛制备了复合光催化剂。借助高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光光谱(UV-vis)、荧光光谱、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)等表征手段对碳量子点和复合光催化剂进行表征,并以苯酚作为模拟废水进行光催化降解实验,结果表明,与纯二氧化钛相比,用碳量子点改性的二氧化钛对苯酚的去除率可提高60%,且其具有较好的稳定性与重复使用性,6次循环利用后仍可达到初次的97.8%。     

叶绿素分子印迹二氧化钛的制备及降解效率研究

针对目前光催化降解蓝藻效率较低、环境制约因素较多的现状,本研究采用表面分子印迹技术,通过液相沉积法制备了分子印迹型TiO₂光催化剂(MIP-TiO₂)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)等对制备的样品及其光催化降解效率进行了表征。研究结果表明:与非印迹型TiO₂光催化剂(NIP-TiO₂)相比,MIP-TiO₂具有更高的叶绿素吸附能力,因此能够快速提高蓝藻溶液的透光性,增强光催化剂降解蓝藻的效率。     

表面包覆CeO2制备高耐候性钛白的研究

在金红石TiO2水性分散体浆料中,保持温度为70℃,PH值为9.5,分别加入TiO2基料的1%、0.2%、0.05%的硝酸铈溶液(w,以CeO2计)进行CeO2包膜,获得了光催化活性分别为0、0.13、0.47的高耐候性TiO2颜料.ξ电位测定表明,TiO2单分散的最佳条件是pH=9.5～10.5.热力学分析表明,CeO2在TiO2颗粒表面形核时的自由能ΔGh较小,CeO2可以顺利包覆于TiO2颗粒表面.     

离子掺杂TiO2光催化剂的理论计算

离子掺杂TiO2改性研究在实验方面已经取得了一定的成果,同时也存在不少问题,其中对实验结果的机理分析缺乏及实验过程的盲目性和重复性尤为突出.而由计算机模拟进行的理论计算既可以克服实验因素的影响,澄清离子掺杂对TiO2的晶体结构及电子结构的影响,又能指导实验研究,可有效克服实验研究过程中的不足,综述了近年来离子掺杂TiO2改性在理论计算方面的研究现状,分析了金属离子掺杂、非金属离子掺杂及共掺杂对TiO2晶体结构、电子结构和光催化性的影响,以及在计算方面下一步应解决的问题.     

Ti/SnO2+SbOx/MnO2(Ce)电极制备及性能表征

采用热分解法制备了不同浓度稀土元素铈掺杂钛基二氧化锰电极,通过SEM、极化曲线和EIS测试等方法分析了自制电极的形貌、催化性能和废水处理效果等.结果表明:适量铈元素的掺杂能改善二氧化锰电极的表面形貌,提高电极的析氯电催化活性,增强电极的耐蚀性和稳定性;使其在氯化钠电解质体系中处理亚甲基蓝印染废水的色度去除率达到96.9％,COD去除率达到91.8％.