Nd3+-TiO2催化剂的制备及对合成甲醇的影响

用等体积浸渍法和溶胶凝胶法制备了两种Nd3+-TiO2催化剂,并用X射线衍射、透射电镜和紫外可见吸收光谱等技术表征了催化剂的形貌、结构及吸光性能,对比研究了两种Nd3+-TiO2催化剂对二氧化碳和水合成甲醇反应体系的催化活性,探索了最佳的Nd掺杂量、体系反应温度、二氧化碳压力、光照时间。试验表明,尽管两种合成方法所得的催化剂最佳的Nd掺杂量相差不大,但用溶胶凝胶法制备的Nd3+-TiO2催化剂平均粒径更小,分布均匀,对目的反应的催化效果更好。     

微波烧结制备Sm掺杂TiO2光催化材料与催化性能表征

采用溶胶-凝胶法结合旋转涂膜法和微波烧结技术制备了Sm掺杂TiO2光催化材料.以罗丹明B为降解物,高压汞灯为光源,考察了微波功率、烧结时间、烧结温度、涂膜层数、稀土掺杂量等因素对TiO2光催化活性的影响;并用XRD、TG-DSC和SEM等对材料进行了表征.结果表明,采用微波分三阶段加热、升温时间65min、烧结温度520℃、涂膜3层、Sm掺杂量x(Sm)＝0.3%时,制备的光催化材料催化活性最高,5h内罗丹明B的降解率可达90%;与传统高温烧结相比,采用微波烧结缩短了烧结时间,降低了烧结温度,提高了光催化材料的活性.SEM检测结果表明,微波烧结样品的粒度比较均匀,晶粒明显细化.     

La~(3+)掺杂WO_3的制备及其光催化分解水活性的研究

研究了不同掺杂量和焙烧温度对La3+掺杂WO3催化材料催化分解水析氧活性的影响,通过XRD检测表征了La3+掺杂WO3的相组成与掺杂量的关系。实验结果表明,400℃条件下制备的0.05%La3+/WO3催化剂的催化活性最高,与未掺杂WO3相比,其光催化析氧速率增加1.44倍。微量La3+的掺杂能够有效提高WO3的光催化活性。La3+的掺杂可以抑制WO3由单斜晶型向六方晶型的转变。     

La、Ho掺杂 TiO2光催化抗菌材料的制备与抗菌性能

采用溶胶-凝胶法结合旋转涂膜法制备了La、Ho掺杂TiO2光催化抗菌材料.以大肠杆菌为实验菌种,普通日光灯为光源,考察了旋转速度、稀土掺杂量、涂膜层数、烧结温度、烧结时间等因素对材料抗菌性能的影响.并采用SEM、XRD、TG-DSC等方法对材料进行了表征.结果表明,稀土掺杂TiO2光催化抗菌材料在普通日光灯照射下具备较强的抗菌性能.当旋转速度1100r/min,镧掺杂量为x(La)=0.3%、烧结温度550℃、烧结时间1.5 h、涂膜层数为3层时,La-TiO2抗菌性能最佳;旋转速度1100r/min,钬掺杂量为x(Ho)=0.4%、烧结温度600℃、烧结时间1 h、涂膜层数为2层时,Ho-TiO2抗菌性能较好,且La掺杂TiO2光催化材料抗菌性能优于Ho掺杂TiO2光催化材料,其1.5h杀菌率达92.21%.     

银掺杂二氧化钛及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备银掺杂二氧化钛光催化剂,通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC 和UV-Vis等技术对其进行表征.以甲基橙为模拟污染物,考察催化剂的光催化活性,探讨煅烧温度和银掺杂量对光催化效率的影响.实验结果表明：银掺杂二氧化钛提高了二氧化钛在紫外光和可见光下的光催化活性;当Ag掺杂量为1.00%、煅烧温度为450℃、催化剂用量为0.05 g时,银掺杂二氧化钛光催化剂在可见光条件下降解4 h 后,降解率达到92.57%,是纯二氧化钛的4.51倍;紫外光条件下降解2 h达到84.54%,是纯二氧化钛的2.27倍.     

La~(3+)掺杂TiO_2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La3+掺杂的TiO2光催化剂(La/Ti原子比分别为1/100,2/100,3/100,4/100和5/100)。用比表面(BET)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(DRS)和表面光电压谱(SPS)对所制备的光催化剂进行了表征。结果表明,La3+掺杂量为4%(La/Ti原子比)时所制备的TiO2具有最高电子-空穴分离效应。以甲基橙为模拟偶氮染料对所制备光催化剂的脱色性能进行考察,光催化脱色结果显示La3+掺杂量为4%时所制备的TiO2具有最高的光催化活性。     

掺杂钕离子纳米TiO2的制备及光催化降解水中苯酚的研究

以钛酸四丁醇为原料，采用溶胶．凝胶法制备了掺杂Nd^3＋的纳米TiO2光催化剂，探讨了掺杂对二氧化钛光催化活性的影响。通过X射线衍射（XRD），透射电镜（XRD）对制备的Md^3＋掺杂TiO2样品的相组成和晶粒大小进行了分析，并以苯酚为降解对象，考察了不同掺杂浓度，不同热处理温度下掺杂TiO2对苯酚的光催化降解效果。结果表明：掺杂Nd^3＋的TiO2为锐钛矿和金红石的混合晶相，Nd^3＋掺杂可阻碍TiO2的晶相转变，减小催化剂的晶粒尺寸，提高TiO2粒子的光催化活性。在本实验范围内，当Nd^3＋质量分数为0．8％（以TiO2质量计），处理温度为500℃时，TiO2光催化活性较高。与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约70％。     

掺杂镨的纳米二氧化钛光催化降解2,4-二硝基苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了掺杂镨的纳米TiO2粉末.采用X光衍射仪对粉体的物相进行了表征.样品经500℃焙烧2h后,0.5%(摩尔分数,下同)Pr3+-TiO2纳米粉末为单一的锐钛型结构.通过粉体对2,4-二硝基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,Pr3+-TiO2的光催化活性有较大提高,当Pr3+的掺入量为0.5%时催化活性最高.以高压汞灯为光源,2,4-二硝基苯酚的初始浓度为50mg·L-1、催化剂0.5%Pr3+-TiO2投加量为1.0 g·L-1时,2,4-二硝基苯酚的光催化降解效果最好.     

Fe^3＋／Ce^3＋掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同粒径的纯纳米TiO2和掺杂Fe^3＋和Ce^3＋的纳米TiO2。样品的X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征说明：在相同的制备条件下，掺杂可以减小粒子粒径，掺Fe^3＋和Ce^3＋可以抑制晶相转变。光催化降解NO2的结果表明，在相同的制备方法和掺杂量的条件下合成的光催化剂对亚硝酸盐的降解率由高到低的顺序为：掺铁TiO2〉掺铈TiO2〉TiO2。     

Ag^＋掺杂TiO2纳米粉体制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶凝胶法制备Ag 掺杂TiO2纳米粉体,采用正交实验考察了掺杂量、浓硝酸、冰醋酸、煅烧温度等因素对其制备的影响,从而确定制备工艺最佳条件.通过XRD、TEM、TG-DSC等测试技术对掺杂纳米TiO2粉体进行表征.最佳工艺条件为:掺Ag 量0.5 %(摩尔分数),冰醋酸1mL,浓硝酸0.2mL,煅烧温度450℃,制得颗粒粒径为12.16nm.以甲基橙为降解物,通过自制光催化反应装置,研究了光催化剂的活性,结果表明:Ag 掺杂制备的TiO2纳米粉体具有较高的光催化活性,试验条件下Ag 掺杂TiO2纳米粉体最高降解率为79.38%.     

CdS/Eu~(3+)-TiO_2复合光催化剂制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备了复合光催化剂CdS/TiO2和CdS/Eu3+-TiO2。利用XRD、UV-Vis漫反射光谱对样品进行了表征。以可见光分解水制氢为探针反应考察了催化剂的活性。结果发现Eu3+掺杂TiO2后抑制了TiO2晶粒生长,提高了光生电子和空穴的分离,从而提高了复合光催化剂的活性。     

Visible-Light Excitated Photocatalytic Activity of Rare Earth Metal-Ion-Doped Titania

Ｔｉｔａｎｉｕｍｄｉｏｘｉｄｅｉｓｓｕｐｐｏｓｅｄｔｏｂｅｔｈｅｂｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌｉｎｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ ,ｓａｆｅｔｙ ,ｃｏｓｔａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ .Ｂｕｔｌａｒｇｅｂａｎｄ ｇａｐｅｎｅｒｇｙ(3 .2ｅＶ)ｆｏｒｂｕｌｋａｎａｔａｓｅＴｉＯ2 ｌｉｍｉｔｓｉｔｓｐｒａｃ ｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｎａｔｕｒａｌｓｏｌａｒｌｉｇｈｔ.Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ ,ｖａｒｉｏｕｓｍｅｔｈｏｄｓ ,ｓｕｃｈａｓｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏ…     

双极膜电渗析制备偏钨酸铵溶液的初步研究

提出了一种双极膜电渗析制备偏钨酸铵的新工艺并对该工艺进行了初步的试验研究。结果表明,双极膜电渗析能有效将钨酸铵溶液转化为偏钨酸铵溶液,过程运行稳定,电流效率达73.84%,每吨WO3直流电耗仅为864.3 kW·h,WO3直收率大于99.5%。新工艺直接采用工业钨酸铵溶液为原料,具有原料成本低、收率高,产品质量好和环境友好等特点。     

微波法制备NiO/WO_3光催化剂及其光催化活性的研究

制备掺杂NiO的WO3光催化剂。通过X射线衍射、热重分析、电子探针、紫外-可见分光光度等分析手段表征产物的结构、形态,用甲醛的光降解为评价体系探讨它们的光催化活性和稳定性。结果表明,微波加热制备的掺杂了金属氧化物的光催化剂结晶度高、晶粒小、比表面积大,微波加热得到的产品其光催化活性要优于传统加热得到的产品的光催化活性,而且其稳定性也较好。其中以掺杂NiO为1%(摩尔比)时催化剂的光催化活性最大。     

C掺杂WO_(3-x)的制备及其光解水活性研究

通过溶胶-凝胶法制备了单斜WO3-x及C掺杂WO3-x,采用SEM、XRD、DRS、XPS等对样品进行了表征,考察了样品光解水析氧催化活性。结果表明,C掺杂在一定程度上改变了WO3的晶体结构,并导致晶体缺陷和氧空位增加,使催化剂表面W5+和氧空位含量增加,增强了WO3-x的光吸收性能和电子传输性能。在紫外和可见光照射下,C掺杂WO3-x的光解水析氧速率分别为90.0μmol/(L.g.h)和26.6μmol/(L.g.h),比未掺杂样品提高了91%和52%。     

稀土上转光剂(Y3Al5O12∶Er^3+)复合TiO2光催化剂的制备及其催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法、高温煅烧法和超声分散法制备了Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂,并对制备的样品进行了XRD和SEM表征。利用次甲基蓝水溶液模拟有机污染水,对比了单一TiO2,上转光剂Y3Al5O12∶Er^3+以及Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂的催化活性。同时讨论了煅烧温度、煅烧时间、光照射时间、光照强度以及光催化剂用量等因素对光催化剂性能的影响。结果表明,煅烧温度为550℃、煅烧时间为90 min,照射时间为150 min,光照强度为1.0 mW/cm2和催化剂的量为1.00 g/L时,Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂降解次甲基蓝表现出了最佳的催化效果。     

Ultraviolet-shielding and conductive double functional films coated on glass substrates by sol-gel process

Ultraviolet-shielding and conductive double functional films were composed of CeO2-TiO2 film and SnO2:Sb film deposited on glass substrates using sol-gel process.Ce(NO3)3·6H2O and Ti(C4H9O4),SnCl4 and SbCl3 were used as precursors of the two different functional films respectively.The CeO2-TiO2 films were deposited on glass substrates by sol-gel dip coating method,and then the SnO2:Sb films with different thickness were deposited on the pre-coated CeO2-TiO2 thin film glass substrates,finally,the substrates coated with double functional films were annealed at different temperatures.The optical and electrical properties of the CeO2-TiO2 films and the double films were measured by UV-Vis spectrometer and four probe resistance measuring instrument.The crystal structures and surface morphology of the films were characterized using XRD and optical microscope,respectively.The obtained results show that the ultraviolet-shielding rate of the glass substrates with CeO2-TiO2 films is not less than 90%,and transmittance in visible lights can reach 65%.With the thickness of the SnO2:Sb film increasing,its conductivity became better,and the surface resistance is about 260 Ω/ when the SnO2:Sb films were deposited 11 cycles of the dip on the pre-coated CeO2-TiO2 glass.The ultraviolet-shielding rate of the glass substrates with double functional films is higher than 97%,and the peak transmittance in the visible lights is 72%.Additionally,with increasing the heat treatment time,the Na+ of the glass substrates diffuses into the films,resulting in the particle size of SnO2 crystal smaller.     

La-Ce共掺杂制备La3+-Ce3+/ZnO及其对亚甲基蓝的光催化降解

采用溶胶凝胶法制备了La-Ce共掺杂的La3+-Ce3+/ZnO光催化剂,同时用同种方法制备了ZnO、La3+/ZnO和Ce3+/ZnO以作对比.通过X射线衍射仪、透射电镜、紫外可见分光光度计,比表面及孔隙度分析仪等对制备的光催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为模型污染物对所制备的光催化剂的光催化特性进行了评价.结果表明,所制备的La3+-Ce3+/ZnO光催化剂基本呈长方柱状,尺寸平均为57.3 nm,La-Ce共掺杂提高了ZnO的结晶度,促进了晶粒的长大.根据光催化实验结果,La-Ce共掺杂能够显著提高ZnO的光催化活性.在光催化降解500 mL的10 mg·L-1亚甲基蓝实验中,La3+-Ce3+/ZnO光催化剂对亚甲基蓝的降解率达93.7%,比纯ZnO、La3+-ZnO和Ce3+-ZnO分别提高了21.4%、19.2%和9.3%.      

Study of erbium (Ⅲ) doped titanium dioxide nanoparticles by photoacoustic spectroscopy

Nanocrystalline titania as photocatalyst has attracted considerable attention for its potential use in environmental cleaning.Recently,lanthanide ions doped titania samples have been shown to increase the photocatalytic efficiency of selected reactions.In this work,TiO2 nanoparticles doped with Er3+ were prepared via an ultrasonic assisted sol-gel method.The optical properties of the samples were determined by photoacoustic(PA) spectroscopy.It was found that the absorption edge shifted to lower wavelength w...     

钨酸根离子在银、金电极上的电化学行为研究

在电化学工作站中以三电极体系研究WO₄2-在金、银电极上的电化学行为. 结果表明:298 K时,在0.05 mol/L Na₂WO₄的水溶液体系,研究分析知钨酸根离子在银、金电极上的电化学还原过程不可逆,计算得出钨酸根离子在银、金电极上的转移电子数分别为3、4. 以银作阴电极,溶液中钨酸根离子发生WO₄2-+2e→WO₃2-+O和WO₃2-+e→WO₂-+O电化学反应;以金作阴电极,溶液中钨酸根离子发生WO₄2-+2e→WO₃2-+O和WO₃2-+2e→WO₂2-+O电化学反应.