热扩渗法制备C掺杂TiO_2薄膜的光催化制氢性能研究

采用微弧氧化法制备了TiO2薄膜,然后对其进行了热扩渗改性,制备出C掺杂TiO2薄膜(C-TiO2),利用XRD、UV-Vis、SEM和XPS等测试手段对上述催化剂进行了表征。分析结果表明,TiO2膜层只生成单一相的锐钛矿,并没有发现金红石相TiO2的特征峰;扩渗温度不影响膜层的晶相组成,扩渗温度超过700℃时膜层表面有附着物,推测为碳的沉积物;通过化学气相热扩渗处理的TiO2薄膜的吸收边发生红移,表明C掺杂TiO2薄膜对可见光有一定的响应。热扩渗温度控制在600℃时制备的C-TiO2光催化产氢速率达到0.224μmol/cm2.h。     

不同离子掺杂TiO_2薄膜及光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了掺杂Fe^3＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Ce^3＋和La^3＋5种不同离子的纳米级TiO2薄膜,使用TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液进行光催化试验。研究表明,在5种掺杂离子中,其La^3＋的掺杂效果最好,当La^3＋的适宜含量为1.8%（质量分数）时,掺杂与未掺杂的XRD图谱基本一致;掺入La^3＋离子使得TiO2的晶粒变小,可抑制晶相向金红石相转变;随着焙烧温度的升高TiO2晶粒逐渐变大,温度为700℃时,其粒径为27.6nm,TiO2为混合晶型（锐钛矿型和金红石型）,其活性最高。     

光催化制氢催化剂TiO_2改性研究进展

文章概述了光催化制氢催化剂TiO2改性研究进展。根据国内外最近研究,重点描述了TiO2的改性方面:贵金属沉积、金属离子掺杂、非金属元素掺杂、染料敏化、晶面控制及半导体复合等的最新研究情况,阐述了该课题的意义和今后的研究方向。     

S掺杂TiO_2/粉煤灰复合材料的制备及光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,粉煤灰为载体,采用溶胶凝胶法制备了掺杂不同质量分数S的TiO2/粉煤灰复合纳米材料。用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等测试手段对其进行了表征,以甲基橙的降解为模型反应,评价了试样光催化活性。结果表明,掺杂TiO2/粉煤灰具备较高可见光催化活性,原因是掺杂的硫取代TiO2中的晶格氧形成Ti—S键,使TiO2的带隙能窄化引起对可见光的响应,增强催化剂对可见光的吸收,与未掺杂的TiO2/粉煤灰相比较,掺杂负载型二氧化钛催化剂能够获得更高的光催化活性。     

锰掺杂TiO_2的制备、表征及光催化性能研究

应用溶胶凝胶法,以氯化锰和钛酸丁酯为原料制备了前躯体,前躯体在500℃、焙烧3小时条件下制备了不同浓度掺杂锰的TiO2纳米粉体。采用XRD、SEM、EDS、UV-VIS等分析手段对样品的物相、形貌、成分和吸光性能进行了表征,并且以亚甲基蓝溶液为模拟污染物在阳光下进行了光催化实验。结果表明,样品主要为锐钛矿相二氧化钛及少量的金红石型二氧化钛;样品呈颗粒状,有一定程度的团聚;锰掺杂样品的吸收光谱红移至440nm;光催化实验表明锰掺杂可以改善TiO在可见光波段的光催化性能。     

钒掺杂纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同比例掺钒的TiO2粉体,研究了掺杂比例对粉体光催化降解甲基橙的影响,并对所制备的V-TiO2进行了XRD表征。结果表明:钒掺杂可以使TiO2粉体的光催化效率显著提高;钒的掺杂摩尔比例为n V∶n Ti=1.2∶100,煅烧温度为500℃时,粉体在250 W高压汞灯下对甲基橙的降解率大,达到94.7%。     

硫/铜共掺杂纳米TiO_2的制备、表征及其光催化性能

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备了硫/铜共掺杂的锐钛矿型TiO2粉体(S/Cu-TiO2),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和N2吸附等手段对其进行了表征;以中性红为模型物考察了其光催化活性。结果表明:在450℃下焙烧2 h得到摩尔分数0.2%S/Cu-TiO2为单一锐钛矿相纳米颗粒,平均粒径为40—70 nm,而于550℃和650℃下焙烧得到的样品中含有部分金红石相,因此,掺杂离子可有效抑制TiO2晶粒的生长,温度高于450℃不利于制备锐钛矿相TiO2;在最优的实验条件下,即在紫外光下达吸附平衡的200 mL质量浓度为20 mg/L的中性红溶液加入0.15 g 0.2%S/Cu-TiO2,紫外光催化降解120 min,此时中性红的降解率达近100%;该催化剂降解中性红的动力学结果显示该过程可由Langmuir-Hinshelwood(L-H)拟一级动力学模型来描述。     

锌掺杂多孔SiO_2/TiO_2薄膜制备及光催化性能研究

锌掺杂多孔SiO2/TiO2(多孔Zn-SiO2/TiO2)复合薄膜自清洁玻璃以含聚乙二醇的钛醇盐和硅醇盐的复合溶胶前驱体通过浸渍提拉法制备。结果表明,在TiO2薄膜中添加SiO2可抑制TiO2晶粒长大,并提高TiO2薄膜的亲水性;随着聚乙二醇添加量的增加,锌掺杂多孔SiO2/TiO2薄膜的孔隙增多,表面积增大;经500℃煅烧的多孔Zn-SiO2/TiO2复合薄膜中,TiO2主要为催化效率高的锐钛矿相;多孔Zn-SiO2/TiO2复合薄膜表观光催化降解速率明显高于未掺锌多孔SiO2/TiO2薄膜。     

掺杂铁TiO_2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明:选用Fe3+掺杂量为0.05%,煅烧温度在500℃下得到的Fe3+-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1 g/L时,其光催化活性达到最佳效果。     

掺杂TiO_2/ACF光催化材料的制备及性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了N、Ni单独掺杂和N/Ni共掺杂的二氧化钛溶胶,然后通过浸渍法将溶胶涂覆到粘胶基非织造布上,磷酸活化后在马弗炉中高温煅烧,制得了掺杂TiO_2/ACF光催化材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis DRS)对所制备材料进行研究。通过对可见光照射下亚甲基蓝溶液(20 mg/L)的光催化降解率研究其光催化性能。结果表明,掺杂TiO_2均匀的负载到活性碳纤维(ACF)上;所有光催化材料中TiO_2均为锐钛矿型和金红石型混合晶型,锐钛矿型TiO_2所占比例约为65%;NTiO_2、Ni TiO_2和NNi TiO_2的紫外-可见漫反射光谱均发生红移。与未掺杂TiO_2/ACF相比所有掺杂TiO_2/ACF的光催化能力均有提高,且NNiTiO_2/ACF的光催化效果最佳。     

CdS／ZnO复合光催化剂催化分解硫化氢制氢研究

采用溶胶-凝胶-沉淀的方法,制备出CdS／ZnO复合光催化剂,并通过XRD和UV—Vis漫反射光谱对催化剂进行了表征。考察了ZnO制备过程中胶溶剂种类、CdS物质的量百分含量（X）和焙烧温度（T）对CdS／ZnO复合光催化剂的性质与光催化分解硫化氢制氢性能的影响。实验结果表明：CdS／ZnO复合催化剂中,ZnO和CdS为六方晶系,UV—Vis吸收边有不同程度的红移。当以氨水为胶溶剂,T为400℃,x为50时,制备出的CdS／ZnO复合催化剂,其光催化分解硫化氢制氢速率最大,可达35mmol／g·h。     

敏化对微弧氧化TiO2膜光催化性能的影响

采用微弧氧化法以磷酸钠为电解液在钛片上制备TiO2膜,通过对苯胺废水的光催化降解率来表征TiO2膜的光催化性能,采用溶胶-凝胶和敏化处理对TiO2膜进行改性。实验结果表明:用溴甲酚绿敏化溶胶-凝胶法负载两次的TiO2膜,当溴甲酚绿敏化剂的质量浓度为20 mg/L,pH为5,敏化时间为16 h,TiO2膜的光催化效率达到40.6%。     

微弧氧化TiO2膜的电助光催化性能研究

以磷酸钠为电解液,采用微弧氧化技术制备钛基TiO2膜,以该膜为阳极,钛片为阴极与40 W紫外灯和稳压电源组成电助光催化体系,以大红染料模拟废水来评价TiO2膜光电催化能力。研究了酸度和亚铁离子质量浓度等因素对光催化的影响。结果表明:光电催化提高了TiO2膜阳极的降解率;阴极槽内亚铁离子存在会形成电-芬顿体系,有助于提高光电催化降解率。当电解液中支持电解质硫酸钠浓度为0.5 mol/L、pH=3时阳极槽的降解率达到38%,阴极槽亚铁离子质量浓度为3.0mg/L时降解率达到68%。     

NiO掺杂InVO4光催化降解甲酸水溶液产氢的研究

以有机污染物为电子供体可达到制氢与治污的双重目标.通过高温固相法制备了新型NiO/InVO4复合光催化剂.采用XRD,SEM,UV-VIS,BET等测试手段对复合光催化剂的物理和光学性质进行了表征,考察了NiO/InVO4复合光催化剂降解甲酸水溶液制氢的光催化反应.结果表明:NiO/InVO4复合光催化剂为正交晶相结构...     

Production of Hydrogen by Partial Oxidation of Methanol over Carbon-Supported Copper Catalysts

Copper-zinc catalysts deposited by impregnation on different oxidised carbon supports (activated carbon, black carbon and carbon fibres) were tested in the partial oxidation of methanol (POM) (CH₃OH + 1/2 O₂ 2 H₂ + CO₂). Characterisation of the samples by N₂ adsorption, X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed differences in the dispersion, location and relative distribution of the active phase on the surface of the carbonaceous supports. These properties have important implications in the catalytic behaviour of the samples in the POM reaction. The location of active phases on the microporous structure implies lower initial activities and better thermal stability. These results may be due to limitations in the access of the reagents to the active phase and the prevention of copper-sintering effects.     

铜修饰微弧氧化二氧化钛网电极三维光电催化研究

实验采用微弧氧化技术制备了负载Cu2+的二氧化钛/钛(TiO2/Ti)网电极,考察了微弧氧化电解液浓度、光电催化电解质初始浓度、电解间距、外加电压对亚甲基蓝三维光电催化的脱色情况。结果表明,在6g/L的Na3PO4溶液中微弧氧化5min制备TiO2/Ti网电极的光催化效果最高达到25.3%;采用微弧氧化负载Cu2+法修饰TiO2/Ti网电极,当电解液中Cu2+的浓度为0.01mol/L,微弧氧化时间7min时制备的负载Cu2+的TiO2/Ti网电极,在三维光电催化体系为5mg/L的亚甲基蓝,0.01mol/L的硫酸钠溶液,1.5cm的电解间距,3.0V的外加电压以及pH为5的情况下,光电催化对亚甲基蓝的脱色率达到46.2%。     

Al-MCM-41沸石负载纳米CdS光催化分解硫化氢制氢研究

采用离子交换-沉积法,制备出CdS／Al-MCM-41负载型光催化剂（CdS／M41）,利用UV—Vis、XRD、ICP—AES和SEM—EDS等测试手段对催化剂进行了表征。分析结果表明,CdS已进入Al-MCM-41孔道内;CdS为六方晶系,CdS的引入没有改变沸石骨架的有序结构及其形貌特征;UV—Vis吸收边出明显蓝移,是量子尺寸的体现。考察了不同反应介质中,CdS／M41光催化分解硫化氢制氢性能。实验结果表明,以0．35mol／LNa2S～0．25mol／LNa2SO3的混合水溶液为反应介质时,CdS／M41光催化产氢速率可达43．96mmol／g·h cat．（CdS）,是纯CdS光催化剂的9．85倍。     

Photocatalytic Cyanide Oxidation from Aqueous Copper Cyanide Solutions over TiO2 and ZnO

The elimination of cyanide from aqueous copper cyanide solutions by oxidation under UV illumination using titanium oxide (TiO₂) and zinc oxide (ZnO) as catalyst has been investigated. The study has been carried out by determining the yield of cyanide elimination at different irradiation times, initial cyanide concentrations and pH. It has been observed that cyanide is photo-oxidised with higher yields in presence than in absence of copper in solution when TiO₂ is used as photocatalyst, while the opposite behaviour is reported when ZnO is the photocatalyst employed. This fact is related with the feasibility in which copper species are able to react with photogenerated electrons in the conduction band of the TiO₂ particles. Finally, the elimination of cyanide, both free and complexed, from a sample of an electroplating bath has also been studied. The results show that the photocatalytic method is very efficient in the elimination of cyanide in aqueous dilute solutions.     

超声-S/TiO_2纳米颗粒可见光催化协同降解亚甲基蓝

采用共沉淀-浸渍法制备掺杂S的TiO2光催化剂,利用XRD,TEM,UV-Vis-DRs,XPS等方法对其结构、元素组成和光谱学特征进行研究,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解反应为模型,探讨高效利用可见光降解亚甲基蓝的反应体系。实验结果表明,S掺杂最佳热处理温度为500℃。掺杂光催化剂晶型仍为锐钛矿型,其粒径变小,比表面积增大,热稳定性增加,对可见光的吸收增强。超声波对光催化降解反应有协同作用,S/TiO2在可见光下对亚甲基蓝的降解率明显高于纯TiO2。