Sn~(4+)-TiO_2的制备及其光催化降解苯酚的研究

采用硬脂酸法制备出Sn4+-TiO2复合光催化剂,用透射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征。样品经500℃焙烧2h后,5%Sn4+-TiO2纳米粉末颗粒细小均匀,形状完整,粉末的平均晶粒度约为14nm。通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明,与纯TiO2相比,Sn4+-TiO2的光催化活性有较大提高,当SnO2的掺入量为摩尔比5.0%时催化活性最高。以高压汞灯为光源,苯酚的初始浓度为80mg.L-1、催化剂5%Sn4+-TiO2投加量为1.0g.L-1时,溶液的pH为4,苯酚的光催化降解效果最好。     

Sn4+-TiO2的制备及其光催化降解苯酚的研究

采用硬脂酸法制备出Sn4+-TiO2复合光催化剂,用透射电子显微镜和X射线衍射仪对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征.通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明,与纯TiO2相比,Sn4+-TiO2的光催化活性有较大提高,当SnO2的掺入量为摩尔比5.0%时催化活性最高.     

钢渣负载TiO2光催化降解苯酚研究

以钢渣为载体,工业钛液为原料,采用溶胶-凝胶法制备钢渣负载TiO2光催化剂,通过SEM对该催化剂进行表征,以苯酚为目标物考察了钢渣负载TiO2光催化剂的催化性能。实验结果表明,该催化剂在紫外光照射下光催化性能较优,向100mL浓度为40mg/L的苯酚溶液中加入10g/L催化剂,苯酚的降解率可达78.3%。适当增加负载次数有助于提高光催化性能,当负载次数为3次时,苯酚的光催化降解率可达86.7%。     

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%。     

TiO2/SnO2复合薄膜的低温制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法合成了TiO2溶胶和SnO2溶胶，使用浸渍提拉法在低温下制备出底层为金红石型SnO2，表层为锐钛矿型TiO2的复合膜．考察了不同SnO2薄膜层数对TiO2／SnO2复合膜光催化活性的影响，并对其光催化活性提高的机理进行了探讨．结果表明，SnO2层的加入能有效提高TiO2薄膜的光催化活性，随着SnO2薄膜层数的增加，光催化活性先增大后减小，但始终高于单一的TiO2薄膜．这是由于SnO2的导带电位低于TiO2的导带电位，SnO2的价带电位高于TiO2的价带电位，紫外光照下，TiO2中产生的光生电子注入到SnO2层，SnO2中空穴注入到TiO2层，有效抑制了薄膜内电子-空穴对的复合，增加了复合薄膜表面空穴的浓度，因而光催化活性得到了显著的提高．     

TiO2在微孔型活性炭纤维上的固载及其对苯酚的光催化降解

以环氧树脂作为TiO2与活性炭纤维(ACF)之间联结的前驱体，使TiO2粘附于纤维表面。后经氮气氛下400℃-580℃不同温度的煅烧处理，制得TiO2／ACF复合体。采用BET，SEM，XRD及UV—Vis光谱等手段对复合体的物理化学特性进行了表征。以水中苯酚为目标污染物考察了TiO2／ACF样品的光催化性能、结果表明，460℃煅烧品较其他样品对苯酚具有更好的去除能力。在其重复利用过程中，始终保持了高的光催化效率，直至第三次循环，其最终对苯酚的去除量仍与P25粉体相当。而且，牢固负载的TiO2更具实用性，易于从水中回收。     

纳米ZnFe_2O_4的制备及其光催化降解苯酚的协同效应

在干法室温条件下,利用滚压振动磨将金属锌制备成粒度大约40nm的锌粉,用化学共沉淀法制备粒度为10nm左右的Fe3O4。利用Zn-Fe3O4水解系统制备纳米ZnFe2O4,当温度达到300℃后,XRD图上明显出现ZnFe2O4的各个衍射峰,由透射电子显微镜可知,300℃和320℃时得到的纳米粒子都在20nm左右。分别用电子衍射、高分辨电镜对两个样品进行了表征。在距离6cm的30W紫外灯照射下,光催化降解苯酚的实验表明光催化降解的效率顺序为:ZnFe2O4-ZnO-Fe2O3>ZnO-Fe2O3>ZnFe2O4>ZnO>Fe2O3。     

PH值对TiO_2光催化降解苯酚、邻氯苯酚的影响

光催化氧化技术是一种新型的环境污染治理技术,具有无二次污染、可降解几乎所有的有机污染物等优点,目前已经证实其在废水处理、空气净化等诸多方面有现实和潜在的应用价值,受到了国内外的广泛关注。在常用的各种催化剂中,TiO2具有活性高、稳定性好等优点,且价格便宜,因此成为最为常用的光催化剂,但TiO2光催化同样存在着量子产率低、太阳能利用率低等缺点。     

聚苯胺/二氧化钛复合材料的制备及其光催化性能

采用模板自组装技术以氧化亚铜为模板制备了聚苯胺/二氧化钛(PANI/TiO2)复合材料,通过傅里叶红外光谱仪、激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计和热分析仪对不同比例复合的聚苯胺/二氧化钛材料进行了表征。研究结果表明:在反应时间、反应温度和催化剂用量等条件保持不变的情况下,苯胺(ANI)用量对复合材料的形貌和性能有着重要的影响。聚苯胺的复合使得聚苯胺/二氧化钛的粒径均比纯二氧化钛的有所增大,但随着苯胺用量的增大,粒径呈减小的趋势。可见光催化复合材料降解苯酚的研究表明,聚苯胺复合有利于光催化效率的提高;复合材料的光催化性能随着苯胺含量的增加呈现先升高后降低的趋势。     

锐钛矿型F-TiO2溶胶制备及光催化降解4-氯苯酚的性能

以电解钛丝为前驱物,用过氧化氢溶解-改性水热晶化法制备了锐钛型氟掺杂二氧化钛溶胶.应用XRD、TEM、PSD、UV-vis-DRS,FTIR、XPS技术对溶胶粒子的大小、形貌、晶型、氟的存在形式进行了表征;研究了氟的掺杂量及溶液的pH值对溶胶光催化降解4-氯苯酚性能的影响.结果表明,130℃水热反应15h后生成的TiO2溶胶为纯锐钛型结构,平均粒径为11.0nm;氟分别以吸附态、结合态的形式存在于TiO2粒子的表面和晶格中;氟掺杂后溶胶粒子对4-氯苯酚的吸附能力增大并有利于4-氯苯酚深度矿化.     

二氧化钛光催化降解作用的研究综述

总结了近年来关于纳米TiO2光催化氢化的原理及其影响因素,介绍了负载型TiO2光催化降解几种有机物的研究结果。     

氮掺杂改性TiO_2多孔薄膜光催化降解4-硝基苯酚

本文采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂TiO_2光催化剂,并对N掺杂TiO_2进行了改性,分别以P25、N掺杂TiO_2、改性的N掺杂TiO_2为原料,通过逐步研磨、旋转涂膜以及高温煅烧制得三种多孔薄膜,并对其进行了表征。场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察结果显示,煅烧后薄膜呈现显著的多孔结构。以4-硝基苯酚(4-NP)溶液为目标污染物,研究紫外光下TiO_2多孔薄膜的光催化性能,确定最佳降解条件,并研究了薄膜耐用性以及三种薄膜对4-NP的光催化性能的比较。结果表明,三种多孔薄膜中,改性N掺杂TiO_2多孔薄膜光催化性能最佳,10mg/L的4-NP溶液吸附30min,在pH=2条件下180min,降解率达到了90%以上,改性N掺杂TiO_2多孔薄膜单次降解180min,循环使用4次的降解率仍接近80%,显示了薄膜具有较好的可耐用性。     

Fe3+-SiO2掺杂纳米TiO2的制备及其光催化降解甲基橙的研究

以三嵌段非离子表面活性剂P123为模板,采用水热法制备了Fe3+-SiPO2掺杂纳米TiO2,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等手段考察了Fe3+-SiO2掺杂纳米TiO2的结构与光学特性.实验结果表明:Fe3+、SiO2掺杂进入TiO2的晶格,可获得高纯度锐钛矿相纳米TiO2.Fe3+和SiO2的加入有助于抑制金红石相的形成和晶粒长大,提高了TiO2的热稳定性.Fe3+-SiO2掺杂将TiO2的光响应范围拓宽至可见光区,提高了纳米TiO2的光催化性能.与纯纳米TiO2相比,Fe3+-SiO2掺杂纳米TiO2光催化降解甲基橙的性能显著提高.     

TiO2纳米棒光催化降解甲基橙的研究

本文以甲基橙为目标降解物考察了催化剂的添加量、甲基橙溶液的pH值、晶化时间、热处理温度等因素对用"软模板"制备的TiO2纳米棒光催化活性的影响.研究表明:当催化剂添加量为0.08g、甲基橙溶液的pH=4、晶化时间为24h、热处理温度为500℃时,TiO2光催化剂的催化效果最佳,达到了85.96%.     

钇施主掺杂二氧化钛的制备及对甲胺磷的降解研究

介绍了一种用Y2O5对TiO2进行施主掺杂来改善TiO2光作用范围的方法,并研究了用该方法制备的光催化剂对甲胺磷的降解情况.钇离子以草酸盐化合物形式按比例掺杂到草酸氧钛酸中,经过结晶析出针状钇掺杂草酸氧钛酸晶体,再经过热分解和焙烧获得钇掺杂TiO2光催化剂粉体.钇掺杂TiO2光催化剂粉体中金红石矿型TiO2和锐钛矿型TiO2都分别控制在45%和55%左右,粒度分布在0.2～0.5μm范围,颗粒接近球形,钇掺杂量为0.2%时光催化效果较佳,日光灯降解6h后,甲胺磷的无机磷回收率达到96.4%.     

二氧化钛纳米晶的制备及光催化活性研究

本文用溶胶—凝胶法制备了不同晶相的TiO2纳米晶，将其负载于镍网上，以苯酚的降解为模型反应，研究对比了不同晶相TiO2纳米晶的光催化活性。结果表明，纯锐钛矿相的TiO2纳米晶的降解能力要强于锐钛矿与金红石混合相的TiO2纳米晶。     

Ce掺杂TiO2光降解催化剂的制备及光催化性能

以钛酸丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了不同Ce掺杂量的纳米TiO_2光催化剂xCe/TiO_2(x=0.3%,0.5%,1%,2%)。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、N2吸附-脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。在紫外光照射下,以罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)为降解物,研究了不同Ce含量样品的光催化性能,结果表明,Ce的引入抑制了锐钛矿晶粒的生长,比表面积由掺杂前的72.3m2·g~(-1)增大到掺杂后的120.2m2·g~(-1),掺杂后TiO_2的光催化活性大大提高,且当Ce掺杂的摩尔分数为0.5%时,对RhB和MB的光降解催化活性最佳,经过180min紫外光光催化,RhB和MB的降解率分别达到93.7%和86.4%。     

纳米TiO2微球的制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为前驱体,在油酸和正己烷的混合溶剂中,采用溶剂热技术成功地合成了纳米TiO2微球.以X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等方法对产物进行了表征,并对其光催化降解甲基橙溶液的性能进行了研究.实验结果表明:纳米TiO2微球的平均尺寸约为60nm,其中含有粒径平均约4.5nm的超细粒子.此种结构趋向于高的比表面积,与P-25型光催化剂相比,两者对甲基橙溶液的脱色具有相近的光催化活性.