TiO2可见光催化研究进展及其应用前景

综述了最近二氧化钛可见光催化改性的研究进展,并展望了二氧化钛光催化剂的应用前景。二氧化钛可见光催化剂改性方法包括:金属离子掺杂、非金属离子掺杂、半导体复合、表面光敏化及共掺杂等主要方法。其中运用最广泛的方法是共掺杂,因为共掺杂能集合其他改性方法的优点,可以同时在降低禁带宽度、提高吸光能力与降低电子与空穴复合等方面提高二氧化钛的性能。同时总结了其最近在环境污染物降解、有机物还原、太阳能电池等多方面的实验研究,展示其在多个领域的应用潜力。最后展望了未来二氧化钛可见光催化剂的发展方向及其应用前景。     

TiO_2光催化技术研究进展及展望

半导体二氧化钛已被广泛应用于各污染治理领域,成为降解有机污染物的一种重要手段。文章从TiO2光催化剂的制备方法、掺杂与改性、负载基材三个方面综述了TiO2光催化技术的使用现状和研究进展,总结了TiO2光催化体系降解有机污染物的研究方向。     

非金属离子掺杂对二氧化钛光催化降解有机染料的研究进展

二氧化钛(TiO_2)是一种具有高化学稳定性、环境友好型和低毒性的半导体材料,广泛地应用于催化、传感、制氢、光学和光电等领域。然而作为光催化剂的二氧化钛存在带隙较宽、对太阳光的利用效率低等缺陷。通过对TiO_2改性,能增加晶体表面的活性位点或抑制光生载流子的复合,可以达到提高其光催化效率的目的。研究表明,将非金属离子掺杂到TiO_2的晶格中,可以减慢电子-空穴对的复合速率,是一种提高纳米TiO_2光催化活性的有效改性途径。讨论了非金属离子掺杂TiO_2的改性机理和使用非金属离子改性后的Ti O_2光催化剂降解常见有机污染物的最新进展,并对TiO_2光催化剂的改性前景做出展望。     

半导体核壳材料光催化剂分解水制氢研究进展

光催化剂催化分解水制氢是一种将太阳能有效转化为氢能的绿色途径，其中半导体核壳材料光催化剂在太阳能分解水制氢中表现出优异的性能。主要从半导体材料改性角度出发，综述和评论了国内外半导体核壳材料光催化剂分解水制氢的最新研究进展。重点阐述了常见氧化物、氮氧化物、氮化物及硫化物核壳材料半导体光催化剂分解水制氢的基本原理和改性效果等。分析了掺杂离子、构建异质结、负载助催化剂等改性方法在改变光催化剂禁带宽度、降低光生载流子复合几率、加快光生电荷传输速率和增加制氢活性位点等方面的影响。提出未来分解水制氢光催化剂可深入开发晶面依赖纳米复合光催化材料、助剂改性光催化材料、新型光催化半导体材料的研究方向。     

二氧化钛光催化剂改性研究进展

光催化技术在处理有机污染物领域是一种资源节约、环境友好、极具应用前景的新型绿色环保技术。二氧化钛作为一种典型的半导体光催化剂,因具有光活性好、稳定性好、对人体无毒害、成本低廉、反应条件温和且无二次污染等特点而深受人们的青睐。然而它的宽带隙和较高的光生电子-空穴对复合率限制了它的大规模应用,这都是需要解决的技术难题。讲解了二氧化钛的催化机理,分析了传统二氧化钛的局限性,针对这些缺点介绍了提高二氧化钛催化活性的改性方法及原理,如离子掺杂、表面沉积贵金属、表面光敏化、半导体复合、负载等方法。讨论了二氧化钛光催化剂未来的研究和发展方向。     

钒酸盐掺杂二氧化钛可见光响应的复合光催化剂的研究进展

开发可见光响应和高效稳定的二氧化钛基复合光催化剂是当前的研究热点之一.本文介绍了高活性、高稳定性的窄带隙半导体材料钒酸盐掺杂二氧化钛复合光催化剂的研究进展,重点讨论了钒酸盐掺杂二氧化钛的光催化机理,列举了国内外所取得的成果.     

二氧化钛可见光光催化剂研究进展

综述了二氧化钛可见光化的一些理论观点及其改性技术的新进展,涉及染料光敏化、金属离子掺杂、贵金属沉积和复合半导体、非金属掺杂等,认为二氧化钛可见光化中的改性,实际上是使催化剂产生靠近导带或价带的内带隙的过程,并且这个新形成的带隙能使催化剂对可见光产生有效的响应。针对二氧化钛光催化剂实用化中存在的问题,指出有效地抑制电子复合是今后改性研究的重点,寻找低成本的光敏物质或使污染物本身具有较好的光敏化性能是今后光敏化研究的方向之一。     

氧化亚铜基复合光催化剂的研究进展

氧化亚铜在光催化、太阳能电池、传感器等领域有着广阔的应用前景。结合氧化亚铜光催化剂的研究方向,综述了改善其光催化性能的常用方法,包括形貌尺寸改进、掺杂、金属负载和半导体复合等。介绍了几种具有代表性的氧化亚铜基复合光催化剂,包括金属-氧化亚铜复合光催化剂、氧化亚铜-半导体复合光催化剂、氧化亚铜-碳材料复合光催化剂和三元复合光催化剂,阐述了它们各自的反应机理。最后对氧化亚铜基复合光催化剂今后的发展进行了展望。     

二氧化钛光催化降解甲基橙废水的研究进展

TiO₂光催化剂因具有无毒无害、活性高、热稳定性好、持续性长、廉价等特点,在降解有机污染物方面得到广泛应用。TiO₂光催化剂的改性和负载技术提高了光催化反应效果,解决了催化剂分离回收的问题。本文综述了离子掺杂改性和负载技术在制备新型二氧化钛光催化剂中的应用,以及对光催化降解甲基橙废水的效果的研究,为研制新型高效二氧化钛光催化剂提供新的思路和理论依据。     

二氧化钛光催化剂的制备及应用进展

二氧化钛光催化剂的应用比其他半导体光催化剂更广泛，但它也有一定的局限性，因此需对二氧化钛的性能进行改进，可以拓宽二氧化钛的光响应范围，并提高光载体的形成、分离和转移效率，消除电子孔组成真空，提高半导体催化剂的光催化性能。着重介绍了提高二氧化钛作为半导体光催化剂的光催化活性的改性方法，包括金属及非金属的掺杂、包覆以及负载等，并对目前的研究成果以及遇到的问题进行了综述，最后就二氧化钛作为半导体光催化剂的未来发展前景进行了简单分析。     

TiO_2光催化降解有机污染物的研究进展

二氧化钛具有优异的光电转换及物化性能,是半导体光催化材料的研究热点,广泛用于有机污染物降解研究。但二氧化钛禁带宽度较大,只能吸收紫外光辐射,太阳光利用率低,且二氧化钛的量子效率低。综述金属掺杂、非金属掺杂、共掺杂、半导体复合-异质结和染料敏化二氧化钛改性方法,拓宽TiO_2的光响应范围,抑制载流子复合,提高光催化活性和能量转换效率,提高有机污染物降解率,实现可见光降解。     

二氧化钛/氧化铁复合光催化剂的制备及性能研究

TiO_2是研究最为广泛的光催化剂之一,优点众多,却也存在一些缺陷。通常采用掺杂、光敏化或半导体复合等方法对TiO_2进行改性。将二氧化钛与氧化铁复合,能解决TiO_2光吸收范围窄、光生电子与空穴易结合等缺陷,有效提高其对太阳能的利用率及催化效率。二氧化钛与氧化铁复合的方法有多种,影响制得的二氧化钛/氧化铁复合光催化剂性能的因素也有多个。本文综述了二氧化钛/氧化铁复合光催化剂的合成方法,分析了影响其光催化性能的因素。     

铋系半导体光催化剂研究进展

铋系半导体材料具有特殊的层状结构以及合适的带隙,具有良好的可见光响应能力以及稳定的光化学特性,作为一类新型的环境友好型光催化剂在环境修复与解决能源危机等领域受到广泛关注,已成为近年来的研究热点。然而,铋系半导体光催化剂距离实际大规模应用仍存在一些亟需解决的问题,如光生载流子复合率高、对可见光谱的响应范围有限、光催化活性较差、还原能力较弱等。本文首先介绍了铋系半导体材料的典型特征、制备方法与反应机理,在此基础上着重阐述了铋系半导体光催化在形貌调控、构建异质结、离子掺杂、碳质材料掺杂、贵金属沉积、染料敏化等改性手段的研究进展以及在降解水体污染物、杀菌消毒、空气净化、制氢、还原CO2、有机合成等领域的应用成果。最后对铋系半导体光催化剂的未来前景做出展望,指出其未来的研究方向应致力于从多手段耦合改性、拓展其应用领域以及深入探究反应机理等方面开展。     

纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的研究进展

综述了近年来纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的研究进展。介绍了纳米二氧化钛光催化剂的作用机理,从促进二氧化钛可见光响应、抑制光生电子与空穴的复合、造成晶格缺陷,增加氧空位、提高二氧化钛光催化剂表面羟基含量等方面解释了纳米二氧化钛光催化剂掺杂改性的作用机理。分析比较了非金属与非金属共掺杂、非金属与金属共掺杂、金属与金属共掺杂等不同掺杂方式对二氧化钛光催化剂的催化性能影响,并对今后的研究方向提出了建议。     

溶胶-凝胶法制备元素掺杂TiO2的研究进展

TiO2是目前研究最多的半导体光催化剂,具有强反应性、稳定性和环境友好性,在光催化、钙钛矿太阳能电池、锂离子电池等方面发挥重要作用.目前,研究主要通过形貌修饰、元素掺杂、半导体复合等方式提高TiO2光催化效率、稳定性,从而使TiO2半导体适应各种环境和用途.概述了近几年国内外通过溶胶-凝胶法制备元素掺杂TiO2的报道,系统分析了改性方法的基本机理和改性效果,并据此指出二氧化钛改性目前存在的问题,以及对未来的发展提出展望.     

改性二氧化钛吸附性能研究进展

二氧化钛是一种半导体金属氧化物,在环境、材料等方面具有广阔的应用前景.其具有比表面积大、性质稳定和粒径小等优势,可被用作吸附性材料吸附污染物.本文总结了金属、非金属、稀土元素和聚合物等对二氧化钛的改性方向及其对吸附降解污染物性能提升效果的研究进展,在此基础上对二氧化钛改性研究发展进行展望.     

聚苯胺改性负载型纳米二氧化钛的研究

采用悬浮聚合法制备聚苯乙烯微珠载体,通过矿化接枝技术将溶胶-凝胶法制备的纳米二氧化钛负载在微珠载体上,制成负载型纳米二氧化钛光催化剂。利用导电聚苯胺对负载型纳米二氧化钛光催化剂进行可见光改性研究,通过XRD,SEM等方法对负载型纳米二氧化钛光催化剂进行表征;通过光催化降解甲基橙实验评价了导电聚苯胺改性负载型纳米二氧化钛光催化剂在可见光条件下的光催化活性。实验结果表明：导电聚苯胺对负载型纳米二氧化钛光催化剂的改性,可有效改善负载型纳米二氧化钛光催化剂在可见光条件下的光催化性能,降解率提高了24.5%。     

钨酸铋基光催化剂的制备及其降解水中有机污染物的研究进展

综述了近年来半导体光催化氧化技术处理废水中难降解有机污染物技术领域的发展现状、制备高效光催化剂的研究进展以及通过金属氧化物半导体复合形成异质结以显著提升光催化剂性能的研究趋势,从理论基础和应用实践方面对钨酸铋基光催化剂进行了总结和展望。Bi₂WO₆作为常用的光催化材料,因其具有窄禁带、易制备、对可见光响应、且无毒性等特点而成为光催化处理水中污染物研究的热点。在今后的研究工作中,应鼓励在探索成本更低的制备材料、可大规模生产的制备方法以及提高光催化半导体材料的可回收性等方面加深研究。     

TiO2光催化剂非金属掺杂的机理研究进展

根据国内外对TiO2光催化剂改性的研究状况,将TiO2光催化剂的改性研究分为金属离子掺杂、贵金属沉积、表面光敏化、复合半导体、非金属离子掺杂等方面。其中,非金属掺杂较其他方式的掺杂优势明显,但其机理研究不够深入。对TiO2光催化剂的各种非金属掺杂的机理研究进展进行了综述。     

提高氧化铋光(电)催化性能的调控

从氧缺陷、离子掺杂、与铋基半导体材料复合、表面修饰改性以及多种策略联合改性等方面对Bi_2O_3以及混合价态氧化铋(Bi_xO_y)的改性研究现状和不同改性策略的活性提高机制进行综述,并对氧化铋材料在能源、环境光催化领域的应用研究进行总结。为克服氧化铋光生载流子复合率高、载流子传输能力低等问题提供参考。