金属掺杂对纳米管TiO2光催化性能的影响

利用水热法,以Degussa P-25TiO2粉末为原料,AlCl3、Fe(NO3)3·9H2O和ZnCl2为掺杂剂合成金属掺杂纳米管TiO2,并采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和BET比表面积分析对催化剂进行表征。结果表明,掺杂金属分别以Al 3+、Fe3+和Zn2+的形式存在。随着煅烧温度的增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增大后减小;金属掺杂后,催化剂比表面积略有降低,锐钛矿含量略有增大。考察紫外光催化臭氧化工艺中TiO2降解腐植酸标志物的催化效果,结果表明,450℃煅烧未掺杂纳米管TiO2对腐植酸的催化降解效率为44%,较P-25TiO2粉末提高了11%;金属掺杂后催化效果提升明显,550℃煅烧Fe掺杂纳米管TiO2的催化效果最为显著,腐植酸去除率达77%。     

金属掺杂对纳米管TiO2光催化性能的影响

利用水热法,以DegussaP-25TiO2粉末为原料,AlCl3、Fe(NO3)3·9H2O和ZnCl2为掺杂剂合成金属掺杂纳米管TiO2,并采用透射电镜(TEM)X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和BET比表面积分析对催化剂进行表征。结果表明,掺杂金属分别以Al3+ 、Fe3+和Zn2+的形式存在。随着煅烧温度的增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增大后减小;金属掺杂后,催化剂比表面积略有降低,锐钛矿含量 略 有 增 大。考 察 紫 外 光 催 化 臭 氧 化 工 艺 中TiO2降解腐植酸标志物的催化效果,结果表明,450℃煅烧未掺杂纳米管TiO2对腐植酸的催化降解效率为44%,较P-25TiO2粉末提高了11%;金属掺杂后催化效果提升明显,550℃煅烧Fe掺杂纳米管TiO2的催化效果最为显著,腐植酸去除率达77%。     

金属掺杂二氧化钛纳米管光催化性能的研究进展

可见光响应范围窄和量子效率低是导致TiO<,2>纳米管光催化活性低的两个主要因素,而用微量的金属元素取代TiO<,2>晶格里的钛,通过调整其能带结构,改变电子-空穴复合率和界面电子转移速度,可提高TiO<,2>在可见光下的催化活性.综述了近年来利用金属掺杂提高光催化效率的研究成果,并指出目前存在的问题,对今后的研究提出了展望.     

超声波-Fe3＋掺杂TiO2纳米管光催化降解活性艳红X-3B的研究

以超声波作用制备的Fe3＋掺杂TiO2纳米管作为光催化剂,氙灯模拟紫外光为光源,降解活性艳红X-3B,探讨了超声预处理时间、催化剂煅烧温度、pH值、催化剂加入量等因素对活性艳红X-3B降解率的影响,结果表明,超声波预处理时间为20min,催化剂煅烧温度为400℃,pH为强酸或强碱,催化剂加入量为1.0g/L时对活性艳红X-3B处理效果较好。     

碳掺杂TiO2纳米管列阵的制备及其光催化性能的研究

采用电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管列阵,并在CO气氛中对TiO2纳米管样品进行焙烧.XPS研究表明,在CO中焙烧的样品产生了Ti-C峰,说明有C的掺杂.SEM及XRD衍射实验表明,随着焙烧温度的升高,C的掺杂加速了TiO2纳米管的晶型结构向金红石相的转变,管壁明显增厚.以亚甲基蓝为光催化实验降解对象,研究了C掺杂对TiO2纳米管的光催化性能的影响,发现在550℃下焙烧后的TiO2纳米管具有较好的光催化活性,C的掺杂能明显提高TiO2纳米管的光催化性能.     

Ag掺杂TiO2纳米管阵列光催化性能的研究进展

综述了光催化技术的研究现状、TiO2光催化反应的机理、TiO2纳米管阵列的制备方法、不同银离子掺杂方式以及Ag掺杂对TiO2光催化活性的影响,并展望了Ag掺杂TiO2纳米管阵列的研究趋势.     

阳极氧化与化学放氮气结合的一步法N掺杂TiO_2纳米管的制备、表征及光催化活性

亚硝酸钠在酸性条件下可以与尿素发生反应生成氮气,在阳极氧化制备Ti O2纳米管的电解液中加入放出氮气反应需要的试剂,控制酸度连续放氮,实现了一步法N掺杂的Ti O2纳米管的新制备方法。并且通过SEM、EDS、XRD、XPS等表征手段对N掺杂和未掺杂的Ti O2纳米管的表面形貌和晶型结构及元素组成进行了对比分析,最后通过甲基橙的光催化降解来表征了N-Ti O2制备过程中盐酸浓度和亚硝酸钠浓度对光催化活性的影响。     

铁、铬离子掺杂对TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶－凝胶法在釉面砖表面制备了均匀的ＴｉＯ２薄膜,并研究了铁、铬离子掺杂对ＴｉＯ２光催化性能影响．对罗丹明Ｂ的光降解实验表明,适量的铁、铬离子掺杂均可提高ＴｉＯ２薄膜的光催化活性,铁离子的掺杂效果明显高于铬离子,而铬离子的掺杂方式影响ＴｉＯ２薄膜的光催化活性,这主要基于它们不同的掺杂机理     

TiO_2/ZnO纳米管的制备及其光催化性能

采用电化学阳极氧化法制备了高度有序的TiO2纳米管阵列,并利用纳米管的光致超亲水特性,采用斜面毛细组装技术在无定形TiO2表面自组装ZnO溶胶后退火制备了TiO2/ZnO复合纳米管.探讨了阳极氧化各参数对纳米管形貌的影响.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等方法对样品的结构和形貌进行了表征.以有机磷农药氯胺磷为光催化降解对象,研究了焙烧温度、管径、管长和TiO2/ZnO复合比例等因素对降解效果的影响.结果表明,焙烧温度、管径以及ZnO复合比例对光催化降解率影响较大.对于管径97 nm、管长315.8nm的TiO2/ZnO纳米管,ZnO最佳复合比例为4.2%(质量分数),5 h后降解率达到78%.     

金属离子掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响及其机理研究进展

介绍了金属离子掺杂纳米TiO2的制备方法，阐述了金属离子掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响及其机理。     

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。     

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。     

ZnO/TiO2纳米管的制备及光降解性能研究

采用水热法合成TiO2纳米管,在碱性条件下与乙酸锌的无水乙醇溶液反应,得到表面负载ZnO的TiO2复合纳米管(ZnO/TNTs),并研究了复合纳米管在紫外光照射下对罗丹明B的光催化降解性能。通过透射电镜(TEM)、电子衍射能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对所合成的材料进行了表征。结果表明,TiO2纳米管管径约5~10nm,管长约0.1~1μm;经ZnO表面修饰后,纳米管的结构没有发生明显变化,且ZnO粒子呈六方晶系纤锌矿结构均匀分散在纳米管的外表面,粒径约为6nm;光谱分析表明,ZnO/TNTs的吸收光谱有明显红移;且ZnO/TNTs的光催化活性较锐钛矿型TiO2纳米粉末、ZnO纳米粉末和TiO2纳米管有显著提高,且其光催化性能重复性好。     

氮掺杂二氧化钛纳米管制备与光催化性能

以多孔氧化铝为模板,采用溶胶凝胶法制备出二氧化钛纳米管,在氨气气氛下进行了氮掺杂。用TEM、XRD、DRS等对其进行了表征,并通过降解碱性藏花红溶液研究了其光催化的性能。结果表明,用模板法制备的二氧化钛纳米管管径均匀、可控且排向一致,从DRS光谱可以推测出氮掺杂后的二氧化钛纳米管在可见光区有较强的吸收,并且与二氧化钛纳米管相比氮掺杂的二氧化钛纳米管的降解碱性藏花红溶液的效率更高。     

功能材料二氧化钛光催化反应活性的研究

TiO2是一种高效节能的光催化功能材料,本文分析了TiO2光催化技术研究现状,探讨了光催化反应机制,并详细讨论了影响TiO2光催化反应活性的主要因素:(1)一般而言,锐钛矿型TiO2的光催化活性高于金红石型TiO2;(2)晶粒尺寸小,光生电子和空穴从TiO2体内扩散到表面的时间短,它们在TiO2体内的复合几率减小,光催化活性高;(3)金属离子掺入TiO2晶格中可能引起晶格位置缺陷或改变结晶度,抑制电子与空穴的复合,延长载流子的寿命,从而使光催化性能得以改善;(4)贵金属沉积可提高催化剂表面光生载流子的分离效率,有利于生成更多的·OH;(5)半导体耦合可提高系统的电荷分离效果,扩展对光谱吸收范围.     

SiO2胶体的掺杂对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶，并掺入少量SiO2胶体，用浸渍一提拉法在玻璃表面镀膜，经高温烧结后制得具有一定厚度、均匀平整的锐钛矿型TiO2薄膜。研究了SiO2胶体的加入量、加入SiO2胶体前后陈化温度、时间，光照时间对甲基橙的光催化活性的影响。结果表明陈化温度，时间，光照时间对光催化效果有重要影响，SiO2胶体掺入量为3％时可明显提高TiO2薄膜的光催化活性和超亲水性。借助于XRD、SEM、DTA等测定分析，确定了TiO2薄膜的外观形貌、晶体结构及稳定晶相。     

TiO2@SiO2微球的制备及其光催化性能研究

采用模板法以钛酸丁酯为钛源,SiO2为模板球,制备出了TiO2包覆SiO2微球。利用SEM、TEM、XRD、EDS对样品形貌、结构和成分进行了表征分析,并测试了样品的光催化性能。结果表明TiO2@SiO2微球的光催化性能优于用相同方法制得的TiO2的光催化性能,当使用TiO2@SiO2微球为光催化剂时,在光照180min后甲基橙的降解率达到82%,而相同方法制得的TiO2为56%,较后者提高了26%,具有良好的光催化活性。     

银掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯、硝酸银为原料制备了不同银含量掺杂TiO2光催化剂,并以TG-DTA、XRD、TEM对样品进行了表征,XRD结果显示,掺杂银TiO2光催化剂为锐钛矿型,银掺杂量较低时,银均匀分布在TiO2的表面,在掺杂量为4%时,出现银的团聚。光催化亚甲基蓝结果表明,银掺杂TiO2光催化剂比未掺杂TiO2降解率明显提高,在2%银掺杂TiO2光催化剂用量为25mg,pH值为6～8,降解时间为120min,降解率可达93%。     

多孔TiO2的制备表征及光催化研究

以钛酸四丁酯为前驱物，在溶胶-凝胶法和硬脂酸法的合成样品的过程中添加正硅酸乙酯，分别合成出纳米TiO2，焙烧成晶后通过HF除去硅，形成了多孔TiO2。通过XRD、SEM、UV-Vis、BET等测试手段，比较正硅酸乙酯对不同合成方法合成的样品的影响。在对甲基橙的紫外光催化试验中，添加正硅酸乙酯再由HF处理后合成的样品表现出较高的催化活性，这与此方法合成的样品的表面积较大有关。