制备不同稀土掺杂的纳米氧化钛光催化剂及其光催化活性

以钛酸丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法合成了Dy2O3-TiO2,CeO2-TiO2和Gd2O3-TiO2光催化剂。以甲基橙和亚甲基蓝为目标降解物,研究了3种复合光催化剂的光催化活性。通过紫外可见光光谱分析发现：3种光催化剂对不同降解物均表现出一定的光催化活性。掺杂质量分数(下同)为1．25％Gd2O3的光催化剂对甲基橙的降解效率较高,掺杂1．25％CeO2的光催化剂对亚甲基蓝具有较好的降解活性。因此,掺杂不同稀土氧化物的纳米TiO2光催化剂对不同有机物具有选择性降解活性。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

磁载纳米二氧化钛光催化剂的制备及光催化性能

以共沉淀法制备纳米级Fe3O4磁载体,以SiO2为过渡层,通过溶胶-凝胶法制得包覆型光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4复合粒子。通过TEM、XRD、IR等测试手段对样品进行表征。以甲基橙为目标降解物,考察磁载光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4在紫外光下的光催化活性。结果表明,在TiO2和Fe3O4之间包覆一层无定型SiO2的TiO2/SiO2/Fe3O4的光催化活性明显优于纯TiO2和TiO2/Fe3O4的光催化活性,且具有较好的磁性,在有外加磁场时可将催化剂从溶液中分离出来,回收处理后循环使用。     

CaFe_2O_4/Bi_2WO_6光催化亚甲基蓝降解性能的研究

通过简单的研磨-焙烧的方法制备了不同质量比的复合型光催化剂CaFe2O4/Bi2WO6,并进行了表征。以亚甲基蓝水溶液的光催化降解为探针反应,考察了所制备复合光催化剂的光催化活性。同时,还考察了焙烧温度、H2O2的加入对光催化降解活性的影响。结果表明,所制备复合光催化剂具有较高的催化活性,良好的稳定性和重复使用性。     

海泡石负载Bi_2O_3对孔雀石绿光催化降解性能研究

以海泡石为载体,采用化学沉淀法制备了负载型Bi_2O_3光催化剂。通过XRD、SEM、TEM、UV-vis对光催化剂进行了表征。以孔雀石绿为模型降解物考察了光催化剂的光催化活性,重点研究了光催化剂投加量、孔雀石绿溶液初始pH及溶液初始浓度对降解效果的影响。结果表明:当光催化剂投加量为1.0 g/L,孔雀石绿溶液初始pH为7,溶液初始质量浓度为50 mg/L,光照30 min,孔雀石绿的降解率达到95.7%,孔雀石绿溶液初始浓度越高,越不容易被降解,但光照60 min,所有浓度的孔雀石绿基本降解完毕,通过重复实验发现,该负载型Bi2O3的稳定性较高。     

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%。     

Al_2O_3负载TiO_2光催化氧化剂的制备与性能试验

以钛酸四丁酯为钛源、Al2O3为载体,采用浸渍法制备了一系列TiO2/Al2O3复合氧化物光催化剂。以光催化降解甲醛为探针反应,考察了催化剂的光催化活性。并采用XRD、SEM技术对催化剂进行了表征。考察了催化剂的焙烧温度、钛含量、反应温度等因素对甲醛光催化降解率的影响。结果表明:400℃是制备TiO2/Al2O3光催化剂的最佳焙烧温度;在TiO2负载质量为5.0%的复合氧化物光催化剂催化效果最好,甲醛的降解率达到58.4%。随着反应温度的升高,复合氧化物光催化剂的催化性能下降,由25℃时的58.4%的甲醛降解率下降到50℃时的4.8%。     

NiS插层复合HCa2Nb3O10的制备及光催化性能的研究

本文通过高温固相反应制备出KCa2Nb3O10,所制备的样品通过质子交换制备出HCa2Nb3O10,用C6H13NH2对样品进行柱撑制备出HCa2Nb3O10/n-C6H13NH2,然后将Ni2+插入HCa2Nb3O10层间区域,最后通过硫化反应制备出插层复合材料HCa2Nb3O10/NiS。在40W紫外灯照射下,研究了各光催化剂分别降解甲基橙和亚甲基蓝溶液的光催化活性,实验结果表明复合后的催化剂HCa2Nb3O10/NiS光催化分解甲基橙和亚甲基蓝的活性均高于未复合的催化剂单体。     

酸化对层状K2La2Ti3O10光催化活性的影响

本文通过高温固相反应合成了一种层状金属氧化物K2La2Ti3O10，利用离子交换反应对其在不同条件下进行酸化。并通过对甲基橙溶液的降解对其光催化活性进行评价，结果发现，酸化后K2La2Ti3O10的光催化活性有显著提高、通过对样品的结构、XRD、DRS分析，对这种现象做出了几种可能的解释。     

改性海藻酸钠薄膜中嵌入纳米α-Fe2O3-TiO2光催化性能的研究

采用sol-gel方法制备了纳米Fe2O3、TiO2及Fe2O3-TiO2粉体,并以其作为前驱体制得该纳米微粒与海藻酸钠的复合膜。以X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安(I-V)等物理化学方法探讨了各种复合薄膜的表面结构与催化活性。紫外一可见吸光光度法等矿究结果表明,以杀菌紫外灯作光源,亚甲基蓝在纳米Fe2O3、TiO2及α—Fe2O3-TiO2与海藻酸钠的复合膜悬浮溶液中,可被快速脱色降解,在α—Fe2O3中加入15％的TiO2后,α-FeO3-TiO2复合晶体比单一的α-Fe2O3或TiO2具有更高的光降解活性。     

H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2-SiO_2光催化降解有机染料

采用浸渍法制备了H6P2W18O62/Ti O2-Si O2光催化剂,并采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。通过光催化剂H6P2W18O62/Ti O2-Si O2对含甲基橙模拟废水进行处理,结果表明,H6P2W18O62/Ti O2-Si O2光催化剂表现出较高的光催化性能,在催化剂用量为1.39 g/L,甲基橙溶液质量浓度为5 mg/L,初始p H=3.5,反应时间2.5 h的条件下,甲基橙的降解率可达99.2%,且产生了协同效应。H6P2W18O62/Ti O2-Si O2光催化剂对罗丹明B、亚甲基蓝和甲基红均具有较高的光催化性能,降解率达84.0%~100.0%。光催化剂还表现出较好的重复使用性能,第5次降解率仍为94.4%。     

氧化铁纳米棒的制备及其在光催化降解水溶性活性染料中的应用

采用均相沉淀法制备了半导体纳米材料α-Fe2O3.通过XRD、TEM等手段对该材料进行了分析.研究了烧结温度、光催化剂的用量、光照等因素对催化剂光催化降解活性染料的影响.并用红外和紫外的分析方法验证了光催化降解效果.结果表明,在适当的用量和350℃烧结并在紫外光照射下,α-Fe2O3对活性染料B-RN蓝、活性艳兰K-NR有极强的光催化降解活性.     

纳米TiO2-Bi2O3-La2O3复合材料的制备及光、电催化性能研究

以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸镧为主要原料,溶胶-凝胶法分别制备了TiO2、TiO2-Bi2O3、TiO2-La2O3和TiO2-Bi2O3-La2O3等催化剂。用XRD、TEM等方法对其进行了表征,晶型均为锐钛矿,粒径范围10~25 nm。以罗丹明B为目标降解物,分别考察了催化剂的光、电催化活性。结果表明,在紫外光照下,TiO2-Bi2O3-La2O3的光催化活性最高,60 min时罗丹明B的降解率达98.7%,较纯TiO2光催化活性提高了162%;以负载TiO2-Bi2O3-La2O3的多孔材料为粒子电极,采用三维电极法降解罗丹明B,20 min时的降解率达98.6%,较使用负载纯TiO2粒子电极提高了9%。     

可见光响应氧化铁复合TiO2光催化剂的制备及其性能研究

以尿素铁(Ⅲ)配合物和钛酸四丁酯为前驱物,采用注入法制备了不同Fe2O3复合比的TiO2纳米粉体,通过DTATG 、XRD、XPS和UV-Vis的测试,表征其物相结构、样品表面元素存在形式和光谱学性质;并以甲基橙光降解反应为探针反应,分别以紫外光和可见光为光源测试其光催化活性.结果表明,复合Fe2O3后的TiO2纳米粉体为锐钛矿型,样品表面铁元素主要以Fe(Ⅲ)形式存在,并且其UV-Vis光谱吸收曲线有明显的红移现象;Fe2O3的复合明显提高了TiO2光催化剂的紫外和可见光催化活性;Fe2O3的最佳复合比为1 mol％.     

H2O2处理H3PW12O40/ZrO2-WO3光催化降解有机染料

采用浸渍法将H3PW12O40负载在ZrO2-WO3上,通过H2O2溶液的敏化,制得H3PW12O40/ZrO2-WO3(x)光催化剂。然后以光降解甲基橙为探针反应,对各反应影响因素进行了探究。在甲基橙初始质量浓度为5 mg/L,溶液pH=2.5,催化剂用量为0.3 g的优化条件下,光降解2 h,甲基橙的降解率达到91.2%,光催化降解甲基橙溶液为一级动力学反应。且H3PW12O40/ZrO2-WO3(x)对罗丹明B、碱性品红和和亚甲基蓝也具有较高的光催化活性,降解率分别为70.0%、73.0%和73.5%。     

Al2O3/TiO2复合膜的结构及光催化性能

利用电沉积方法在铝硫酸阳极氧化膜表面制备了具有光催化活性的T iO2薄膜。分析了A l2O3/T iO2复合膜的结构,观察了薄膜表面形貌及断面构造,并分析了薄膜表面的化学成分,通过紫外光照射下甲基橙溶液的光催化降解反应初步研究了该复合膜的光催化活性。结果表明,未经热处理的A l2O3/T iO2复合膜处于非晶态,550℃热处理3 h后,T iO2转变为锐钛矿结构;沉积在铝氧化膜表面的T iO2薄膜厚度约5μm,呈均匀不连续状态,表面存在大量裂纹,电沉积T iO2过程中基体氧化铝存在着部分溶解;薄膜表面主要由T i、O两种元素构成,同时存在较少量的A l、S、K等元素。该A l2O3/T iO2复合膜可光催化降解甲基橙溶液,具有光催化活性。     

纳米Ce-WO3-TiO2光催化剂的制备及性能

采用溶胶-凝胶(sol-gel)和浸溃相结合的方法制备了纳米Ce-WO3-TiO2光催化剂,用X射线衍射(XRD)和紫外-可见慢反射光谱进行了表征,并以甲基橙为模拟有机污染物进行了降解实验.结果表明,相对于单纯的TiO2,WO3耦合的TiO2和Ce掺杂的TiO2光催化剂,Ce-WO3-TiO2纳米复合光催化剂的平均粒径更小,光的吸收带边发生更大的红移.当掺杂量Ce,wO3和TiO2的物质的量之比为2.0:1.0 :100时,Ce-WO3-TiO2光催化的活性最高.甲基橙90 min的降解率达92%,比单纯TiO2的光催化活性提高80%.     

Fe2O3/TiO2纳米管复合材料光催化降解亚甲基蓝染料废水的研究

水热法合成TiO2纳米管,以Fe(NO3)3为前驱体制备Fe3+掺杂TiO2纳米管(Fe2O3/TiO2),并系统研究其光催化降解染料废水活性。结果表明,Fe3+掺杂能有效提高TiO2纳米管光催化降解染料废水效果,其中Fe2O3掺杂量为4%(ω)时,其光催化性能最好,最高降解率可达99%,且具有较好的稳定性。研究证实,Fe2O3/TiO2复合材料具有良好的光催化降解亚甲基蓝染料废水性能。     

H2O2处理H3PW12O40/ZrO2-WO3光催化降解有机染料的研究

采用浸渍法将H3PW12O40负载在ZrO2-WO3上,通过H2O2溶液的敏化,制得H3PW12O40/ZrO2-WO3（x）光催化剂,明显提高了其在模拟自然光下的催化活性。然后以光降解甲基橙为探针反应,对各反应影响因素进行了探究。在甲基橙初始浓度为5mg/L,溶液pH为2.5,催化剂的用量为0.3 g的优化情况下,光降解2 h,甲基橙的降解率达到91.16%,H3PW12O40/ZrO2-WO3（x）光催化降解甲基橙溶液为一级动力学反应。且H3PW12O40/ZrO2-WO3（x）对甲基橙、罗丹明B、碱性品和和亚甲基蓝均具有较高的光催化活性,降解率达70%-91.16%。