Sn掺杂锐钛矿TiO_2薄膜的光催化活性及其能带结构

利用射频磁控溅射技术在载玻片衬底上成功沉积了TiO2薄膜,采用离子注入技术对所制备的TiO2薄膜进行了Sn元素的注入掺杂。在可见光的照射下,以亚甲基蓝染料为降解污染物,考察了Sn注入前后TiO2薄膜的光催化活性。结果表明,Sn离子注入增强了TiO2薄膜在可见光下的光催化活性。利用基于密度泛函理论的第一性原理方法对Sn掺杂前后TiO2的能带结构进行了计算,发现Sn掺杂并未明显改变锐钛矿相TiO2的能带结构,但是却在TiO2的价带底附近引入了由Sn 5s轨道形成的掺杂能级。     

有机分子控制下TiO2纳米材料的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶技术，利用表面活性剂AOT控制TiO2的生长，在不同温度下进行热处理．制备出晶粒度为10～35m的TiO2粉。研究了AOT在制备高光催化活性纳米TiO2粉中的作用。在对甲基红／乙醇溶液的降解反应过程中，纳米TiO2粉光催化活性受其晶粒大小、结构和结晶程度的影响。晶粒越小，结晶程度越高，光催化能力越强；锐钛矿相的TiO2粉具有最高的光催化活性；同时含有锐钛矿相和金红石相的TiO2粉的光催化活性与二相比率有关。本TiO2粉循环使用性较好。     

TiO2纳米粒子的结构、表面特性及其光催化活性研究

采用金属醇盐水解法制备了TiO2纳米粒子,并用XRD、SPS、XPS和ESR等测试手段对TiO2粒子进行结构、性能测试、随焙烧温度的增加,TiO2粒子长大,晶型由锐钛矿向金红石型转变。以庚烷的气相光催化氧化为试验反应,考察不同温度处理的醇洗、水洗TiO2粒子的光催化活性。结果表明,醇洗粒子较水洗粒子显示出高的光催化活性,并且低温处理的粒子其光伏响应带边蓝移明显,并值增加,Ti^3＋含量较高,光催化活性增加。     

半导体纳米材料的制备及其光催化制氢的研究进展

自1972年发现TiO_2光解水后,利用太阳光驱动水的劈裂制H_2(光解水)技术被认为是一项长期的、高风险、高回报的战略性研究课题。一方面,具有与太阳光谱较为匹配能隙的半导体(如:WO_3、CdS等)存在光腐蚀及有毒等问题。而p-型InP、GaP、GaInP_2等虽具有理想的能隙,且一定程度上抗光腐蚀,因其能级与光解水能级不匹配,需施以偏压才可实现光解水。另一方面,光化学稳定的半导体氧化物(如:TiO_2)的能隙太宽(以≤2.0 eV为宜)只能吸收紫外光,但是可见光占整个太阳光谱能量的43%。因此,增大半导体对可见光的响应,提高其量子产率意义重大。以羧酸钌(Ⅱ)联吡啶敏化TiO_2的Gr(?)tzel纳米晶光电化学电池(NPC)的光电转换效率已稳定在10%的研究成果为契机,大量的研究集中在染料敏化拓展半导体对可见光的响应,提高量子效率等方面。此外,虽有掺杂氧化物利用牺牲试剂在可见光下光解水的报道,然而尚很少有利用可见光以传统机理劈裂水为H_2和O_2的报道,而且关于析O_2反应的情况很不详尽。而目前几乎所有已知的染料在析O_2反应时都不稳定,使得上述染料敏化NPC池不适于析O_2。虽然有报道称层状BiVO_3...     

TiO_2纳米粒子的结构、表面特性及其光催化活性研究

采用金属醇盐水解法制备了ＴiＯ２纳米粒子,并用ＸＲＤ、ＳＰＳ、ＸＰＳ和ＥＳＲ等测试手段对ＴiＯ２粒子进行结构、性能测试．随焙烧温度的增加,ＴiＯ２粒子长大,晶型由锐钛矿向金红石型转变．以庚烷的气相光催化氧化为试验反应,考察不同温度处理的醇洗、水洗ＴiＯ２粒子的光催化活性．结果表明,醇洗粒子较水洗粒子显示出高的光催化活性,并且低温处理的粒子其光伏响应带边蓝移明显;阈值增加,Ｔｉ３＋含量较高,光催化活性增加．     

Ag掺杂TiO2纳米材料的合成、表征及光催化性能

以钛酸正丁酯、硝酸银为原料,采用溶胶-凝胶和水热协同的方法制备了不同载Ag量的Ag-TiO2光催化材料.采用XRD、红外光谱对其进行结构表征,TG-DSC对其进行热稳定性表征,紫外可见光谱对其进行光吸收表征.为了评估Ag-TiO2光催化材料的催化活性,在中性条件下以Ag-TiO2作为光催化剂,进行了在紫外光下催化降解甲...     

P(MMA-AN)/TiO2复合粒子的制备及光催化性能

采用原位乳液聚合方法制备了基于共价键结合的P(MMA-AN)/TiO2复合粒子,红外光谱和热失重分析结果表明P(MMA-AN)在TiO2表面接枝率为15.9%。以甲基橙溶液为目标污染物,研究了P(MMA-AN)/TiO2复合粒子和TiO2对甲基橙的吸附和光催化降解甲基橙溶液的性能,结果表明:两种粒子对甲基橙的吸附都很少;在相同时间内,P(MMA-AN)/TiO2复合粒子对甲基橙溶液的降解性能优于TiO2,紫外光照180 min后,P(MMA-AN)/TiO2复合粒子对甲基橙溶液的降解率达到了88%,而TiO2仅为74%。     

多孔Ag/TiO2的制备及其光催化性研究

以工业TiOSO4溶液水解得到的多孔偏钛酸为载体,通过光催化还原法制备了多孔Ag/TiO2光催化剂.用XRD、SEM、EDS及低温氮吸附脱附法对样品进行了表征.以光催化氧化降解亚甲基蓝为目标反应,考察了不同制备条件对样品光催化活性的影响.结果表明,制备的Ag/TiO2为负载有非晶态纳米银粒的锐钛矿型TiO2光催化剂,比表面积高达197m2/g,其光催化活性远优于未载银的TiO2.     

纳米TiO2的制备及其光催化活性

用高分子凝胶法制备纳米TiO2,研究了烧结温度对晶粒大小的影响以及粉体的平均粒径和光催化活性的关系.结果表明:高分子凝胶形成的小且均匀的网格限制了TiO2晶粒之间的接触和团聚,因此在较低温度下即可合成分散性好、平均粒径细小、粒径均匀且无团聚具有锐钛矿结构的纳米TiO2.随着煅烧温度的升高,纳米TiO2的平均粒径逐渐增大.纳米TiO2平均粒径的减小可提高其光催化活性以及对次甲基蓝的降解速率.适量的TiO2可以使次甲基蓝的降解率达到70%.     

钼氮共掺杂TiO2的制备及其光催化活性

采用简单的溶胶-凝胶法制备了一系列不同钼掺杂比例的钼氮共掺杂TiO2光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis DRSs)及光致发光光谱(PL)等手段对催化剂进行了表征,并通过降解亚甲基蓝(MB)对催化剂光催化活性进行了评价.结果发现,掺杂后TiO2在可见光区吸收...     

双子表面活性剂为模板纳米二氧化钛的制备及光催化活性

以脱氢松香为原料,通过化学合成的方法制备出一种新颖的双子表面活性剂,采用FT-IR及1 HNMR对其结构进行确证;以酞酸四正丁酯（TNB）为起始原料,通过加入自制的双子表面活性剂,采用水热合成法制备了平均粒径为8.81nm的锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒;利用FT-IR、TEM、XRD对纳米二氧化钛进行表征;以紫外光为光源,罗丹明B（RhB）为模型污染物考察了纳米二氧化钛的光催化活性,结果表明其催化活性优于未加表面活性剂制备的纳米二氧化钛,且在紫外光下反应3h,RhB的降解率为99.7%,基本完全降解。     

纳米TiO2光催化剂的结构调控及其光催化活性研究

以酞酸丁酯和冰醋酸分别为前驱物和酸催化剂,采用溶胶 凝胶法制备了纳米 TiO2 粉体, 并且通过改变水体溶液中酞酸丁酯,醋酸和水的摩尔比来调控纳米TiO2 粉体的大小以及光催化活性;探讨在溶胶 凝胶法制备过程中在水溶液中添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 ( DBS ) 和共溶剂无水乙醇(CH3CH2OH)来调控TiO2 粉体以及光催化活性。用X射线衍射和透射电子显微镜等手段对不同条件制备的纳米粉体的微观结构进行了表征,并且以甲基橙染料的降解为模型反应,考察了不同制备条件下的催化剂的光催化活性,而且对纳米粉体结构和光催化性能之间的关系进行了讨论。     

离子注入改善纳米二氧化钛薄膜光催化性能

利用直流磁控反应溅射技术在玻璃衬底上制备了透明的纳米TiO2光催化薄膜。利用离子注入技术将Sn离子注入到TiO2表面以提高其光催化活性。用X射线衍射（XRD）、X射线光电子谱（XPS）以及UV－VIS分光光度计对薄膜进行结构与性能表征。Sn离子注入后的薄膜具有更高的光催化活性，这是因为在TiO2和SnO2半导体的复合体系中，电子－空穴对的分离变得更加有效，从而提高了其催化性能。     

Ag/TiO2光催化薄膜清除乙烯气体的研究

乙烯对果蔬的生长有积极的作用,它可以促进果蔬的成熟,使其变得香甜可口。但果蔬成熟后乙烯的存在又可以加速果蔬的熟化程度,使其变得脆弱、易腐烂。因此,清除乙烯将对果蔬保鲜产生积极的影响。本文采用溶胶一凝胶方法制备了TiO2及Ag／TiO2薄膜。利用气相色谱法通过在自制的反应器内进行检测清除乙烯的实验,比较了TiO2薄膜和Ag／TiO2薄膜的光催化清除乙烯性能。结果发现,TiO2薄膜有较好的光催化清除乙烯性能,掺杂适量的Ag后,Ag／TiO2薄膜有更好的清除乙烯性能。本文还用XRD、SEM对TiO2及Ag／TiO2薄膜的形貌、物相结构、颗粒尺寸进行了表征分析并对实验结果进行了讨论。     

La~(3+)、Nd~(3+)与非金属氮共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ti O2、1%La/Ti O2、1%Nd/Ti O2和系列稀土La3+和Nd3+共掺杂Ti O2光催化剂,进而结合水热法制备了双稀土La3+、Nd3+和非金属氮共掺杂多元体系Ti O2光催化剂,并采用XRD、UV-Vis、SEM和XPS等测试手段对制备样品的微观结构、光谱学性能和离子掺杂形式进行了表征。研究表明,实验所制备样品均为锐钛矿型Ti O2光催化剂,稀土离子La3+或Nd3+的掺杂能有效抑制Ti O2颗粒尺寸的生长,而且双稀土离子的共掺杂更有效抑制Ti O2光催化剂颗粒尺寸的生长;非金属离子N的掺杂,能有效拓宽Ti O2光催化剂的光响应范围;多元体系Ti O2光催化剂中,稀土钕以+3形式掺杂,非金属氮以-3形式掺杂。实验以甲基橙为目标污染物研究其光催化性能,研究表明,所制备的光催化剂均有较高的紫外光光催化性能,其中样品1%(La∶Nd,1∶7),N/Ti O2的紫外光光催化性能最高,而且有较强的可见光光催化活性。     

TiO2功能薄膜的制备及影响其光催化活性的因素

近些年来，TiO2功能薄膜以其卓越的性能，尤其是优异的光催化性能引起研究人员的广泛关注，本文根据国内外近期TiO2功能薄膜的研究现状，对化学气相沉积法，水解一沉淀法，液相沉积法，溶胶－凝胶法，原子层沉积法，溅射法，激光辅助分子束沉积法等化学和物理制备方法进行评述，并比较详细地探讨了表面羟基含量，膜的厚度和孔径，结晶形态，基片种类，掺杂和光强度等因素对TiO2薄膜光催化性能的影响。     

g-C_3N_4/TiO_2对亚甲基蓝光催化性能研究

采用偏钛酸为钛前驱体,三聚氰胺为氮源,制备g-C3N4/TiO2复合纳米光催化材料,研究不同原料配比、焙烧温度及不同焙烧时间制备的g-C3N4/TiO2光催化材料对亚甲基蓝以可见光激发降解亚甲基蓝溶液,考察其光催化活性,采用紫外-可见吸收(UV-Vis)光谱、三维荧光(FS)光谱进行机理研究。     

Fabrication and characterization of novel Ag2O-polyimide composites with enhanced visible-light photocatalytic activity

Novel high-efficiency visible-light photocatalyst, silver oxide (Ag₂O)-polyimide (PI) photocatalyst is synthesized by a liquid phase reaction method. The obtained samples are characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectra (FT-IR) and photoluminescence (PL). The photocatalytic activity of the Ag₂O-PI composites are evaluated by the decomposition of Rhodamine B (RhB) under visible-light irradiation. All Ag₂O-PI composite possesses higher photocatalytic activity than pure Ag₂O and PI. It could be found that RhB was photodegraded with the highest degradation efficiency of 97.9% when the mass ratio of Ag₂O and PI reached to 2:1. This enhancement can be attributed to the efficient separation of photogenerated electron and holes. Furthermore, the possible mechanism for the photocatalytic activity of Ag₂O-PI composites was also proposed.     

Ag/TiO2薄膜结构和光催化性能研究

采用溶胶-凝胶技术制备了Ag掺杂的TiO2薄膜.用XRD、氮吸附法、UV-VIS-NIR分光光度计以及XPS对Ag掺杂后TiO2薄膜结构的变化进行了分析;用分光光学法通过在紫外光照下分解亚甲基蓝的实验比较了TiO2薄膜与Ag/TiO2薄膜的光催化性能.结果发现,掺杂适量的Ag有助于TiO2薄膜光催化氧化性能的提高,原因在于:（1）Ag通过引入耗尽层提高了TiO2的电荷分离能力,并吸引空穴向薄膜表面移动,结果使薄膜表面空穴的浓度提高,薄膜光催化效率提高;（2）Ag减小了TiO2粒子的粒径,使TiO2禁带宽度增大,薄膜光催化氧化的能力提高;（3）Ag掺杂后,TiO2薄膜表面对-OH基和水的吸附增加,使光照后TiO2薄膜表面活性自由基·OH的浓度增加,空穴向薄膜所吸附物质的转移能力提高.