TiO2∶Fe的制备及其在可见光下降解罗丹明B的催化性能

通过溶胶-凝胶法和水热法分别制备了锐钛矿的TiO2颗粒和TiO2纤维,并在可见光下降解罗丹明B以考察其催化性能,结果表明,TiO2颗粒的催化性能略好于TiO2纤维.通过溶胶-凝胶法原位复合一系列Fe以提高纯TiO2颗粒的催化性能,在可见光下降解罗丹明B的结果显示,添加质量分数为1％的TiO2 （TiO2∶1％ Fe）比纯TiO2的降解率提高10％.并进一步通过扫描电镜（SEM）和X射线能量色散谱分析得出TiO2：1％ Fe样品为颗粒状,并由Ti,O和Fe元素组成.     

RE／TiO2纳米粒子在自然光下的催化氧化性能

半导体光催化技术为环境治理提供了一条新途径，其中，TiO2因具有化学性质稳定、成本低、难溶、无毒等特点，是理想的光催化剂，但由于其吸收光谱在紫外区，日光利用率低，故其应用受到限制，为了提高太阳能的利用率和光催化活性，需研究出可提高TiO2自然光催化活性的掺杂物，为此，以钛酸丁酯和稀土盐为原料，采用溶胶－凝胶法制备了掺杂稀土的光催化剂RE／TiO2（RE为Pr,La,Gd,Ho,Nd），通过XRD法研究了光催化剂的结构特征；以甲基橙为目标降解物，考察其在自然光下的催化氧化活性，研究结果表明：RE掺杂能够显著提高TiO2粒子的光催化降解能力，且催化活性与RE性质、掺杂方式及掺杂量有关，其中掺Gd样品的光催化活性最强；用共沉淀法制备的掺Gd样品比用负载法制备的掺Gd样品在自然光下具有更强的催化活性。     

La~（3＋）/Ce~（4＋）掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂稀土的TiO2,重点考察了退火温度对纳米颗粒晶相转变的影响。通过光催化降解实验,探讨了退火温度、退火时间、稀土离子掺杂浓度等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,TiO2粉末在400℃下为锐钛矿型,具有很高的光催化活性;掺杂的TiO2纳米样品在短时间内降解均较未掺杂TiO2纳米样品的催化活性高;掺La3＋最佳摩尔分数为0.05,掺Ce4＋最佳摩尔分数为0.20,最佳退火温度为400℃,退火时间为9 h。掺La3＋量相对较少时催化活性高,而掺Ce4＋的纳米粉体在相对较高的浓度下可达到完全降解。     

TiO2/ZnO/MMT复合光催化剂的超临界干燥法制备及性能研究

超临界流体干燥法制备的催化剂分散性好,颗粒尺寸小,对光的散射少,从而能更有效地利用光源.采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥法,制备了纳米TiO2/ZnO/MMT复合光催化剂,并用TEM、XRD方法对其表征,以苯酚光催化降解为模型反应对所制备催化剂的催化性能进行了评价.结果表明催化剂平均粒径为18 nm,比表面积大,分散性好,TiO2全部为锐钛矿相;ZnO的最佳掺入量为0.5%;合光催化剂的活性高于单组分TiO2,6 h苯酚降解率达98.2%,COD化学耗氧量为94.3%.采用超临界干燥法直接制得的纳米复合催化剂,光催化活性与普通干燥法制备的光催化剂相比提高很多.     

低温制备高催化活性掺磷TiO2溶胶

以四氯化钛和磷酸为原料,在低温下分别制备了纯TiO2和掺磷TiO2水溶胶,通过XRD、TEM、SEM、FT-IR、UV-vis等测试手段进行了表征.结果表明,2类样品中的TiO2颗粒均呈锐钛矿型晶相结构,粒径小于10 nm,而且掺磷TiO2比纯TiO2的结晶度更高,颗粒分散更均匀,颗粒也稍大,且禁带宽度和吸光度也有一定的增大.通过光催化降解亚甲基兰实验研究了纯TiO2和掺磷TiO2水溶胶的光催化活性,结果表明,掺磷TiO2水溶胶的光催化性能比纯TiO2水溶胶大约提高了2倍,说明H3PO4的加入促进了TiO2的光催化活性.     

NaF改性纳米TiO2粉体光催化性能

对P25型纳米TiO2粉体光催化降解罗丹明B的光催化过程的动力学分析表明,光催化降解为一级反应.以反应速率常数为评价指标,确定了光催化降解的最优条件为罗丹明B初始质量浓度为10 mg/L,灯与液面距离6 cm,液层厚度6 cm,TiO2加入量0.4 g/L.采用浸渍法制备了NaF掺杂改性的P25型纳米TiO2粉体.焙烧使样品的晶体颗粒长大,会导致纳米粉体的量子尺寸效应下降,NaF掺杂改性使F-进入TiO2晶格,取代了O位,从而造成了晶格畸变,使光生载流子增多,抵消了纳米粉体的量子尺寸效应下降的影响,表现为样品光催化活性提高.NaF最佳掺杂质量分数为3%.NaF掺杂量过多时,光生载流子产生量较大,纳米颗粒表面电子和空穴相邻较近,电子和空穴的复合几率增加,样品光催化性能下降.     

掺镍离子纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能分析

以钛酸四丁酯和无水乙醇为原料,加硝酸镍引入镍离子,采用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法在玻璃表面施涂膜层,镀膜速度控制在2～3mm/min.热处理以后,得到均匀透明的掺镍纳米TiO2薄膜.通过对样品分析得出:TiO2薄膜成分主要为锐钛矿相,且其纳米颗粒分布均匀,尺寸在50～100nm之间.对光催化降解甲基橙进行实验分析,结果表明:掺入镍离子后,提高了TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解能力.不同的掺杂浓度,不同的烧结温度导致TiO2薄膜的光催化降解率不同.煅烧温度为400℃,掺镍摩尔浓度为3%时,光催化效果相对较好.     

S掺杂TiO2催化剂的合成及其光催化性能

以钛酸四丁酯为原料、三乙醇胺作表面活性剂、硫脲为掺杂剂,采用水热法原位制备了S掺杂TiO2纳米光催化剂,通过XRD、TEM、DRS等对其进行了表征,通过光催化降解甲基橙对其可见光催化性能进行了表征.结果表明:所制得的样品中,TiO2呈锐钛矿晶型,颗粒尺寸大约十几纳米,样品具有良好的分散性;S的掺杂能有效拓展TiO2吸收光谱至可见光区,使其在可见光范围具有明显的光催化性能;掺杂剂的加入量均存在一个最佳值,较高的水热合成温度有利于对有机物进行降解.     

Cu2+掺杂混晶纳米TiO2粉体的制备及光催化活性

利用溶胶-凝胶法在不同温度煅烧2h制备了1%Cu2 掺杂的TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征.研究了煅烧温度对TiO2粉体相结构和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与TiO2粉体光催化活性关系探讨了Cu2 掺杂对纳米TiO2的光催化活性.结果表明,Cu2 的掺杂对TiO2的相转变有很大的促进作用.于540℃处理的掺杂Cu2 的TiO2粉体光催化活性最佳,降解率为95.31%,其金红石相含量为15%.     

负载型催化剂MnOx-CeO2/TiO2去除甲苯

为了考察铈掺杂对金属氧化物催化剂催化燃烧处理有机废气的影响,采用蜂窝状TiO2丝网作为催化燃烧催化剂的载体,以MnOx、CeO2作为活性组分,用浸渍法负载制备出催化燃烧催化剂,考察了活性组分负载量及配比、焙烧温度、焙烧时间对催化剂降解甲苯的影响.实验确定了催化剂的最佳制备工艺:Mn的负载量(质量分数)约为15%,Mn与Ce物质的量比为3∶1,催化剂的焙烧温度为500℃,焙烧时间为5h.结果表明:与催化剂MnOx/TiO2相比,掺杂Ce后的催化剂MnOx-CeO2/TiO2对甲苯催化燃烧的起燃温度和完全转化温度均有明显降低,催化剂表面燃烧物颗粒的粒径有所减小,分散均匀,更有利于甲苯的降解处理.