织物负载TiO_2光催化剂的制备及其对活性红MS光催化动力学

实验采用溶胶—凝胶法制备纳米TiO2溶胶,低温下棉织物经过浸渍TiO2溶胶—烘干—焙烘法处理后,在织物表面形成了TiO2薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品结构和形貌进行了分析和表征。在紫外灯照射下,以活性红MS为降解物,研究了制备条件包括TiO2浓度、TiO2溶胶pH、焙烘温度和焙烘时间对薄膜光催化性能的影响。结果表明,在低温下制备的TiO2主要是锐钛矿型,并且薄膜的光催化活性与处理工艺有关。在TiO2浓度为0.423mol/L、TiO2溶胶pH为1.67、焙烘温度为80℃、焙烘时间为2min的条件下,活性红MS的光催化降解速率常数最大,拟合紫外光下光催化薄膜TiO2降解活性红MS为一级反应。     

Fe~(3+)/TiO_2薄膜光催化降解含阿奇霉素废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+/TiO2薄膜。以该薄膜为催化剂,进行了紫外光催化降解阿奇霉素废水性能的研究,系统考察了pH在6.4左右时,光照时间、废水的初始浓度、不同的薄膜及连续性降解对降解阿奇霉素废水的影响。结果表明,在pH为6.4时,废水初始浓度为2.5 g/L,光照时间为150 min时,纳米Fe3+/TiO2薄膜有较好的降解效果,且连续性降解可提高处理废水的能力。     

TiO_2薄膜制备条件对甲醛光催化降解性能的影响

以钛酸丁酯为前驱体,用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜,并进行了甲醛的光催化降解实验,考察了制备条件对光催化降解性能的影响。结果表明,适宜的制备工艺条件为:溶胶体系pH=3,溶胶配方中V(钛酸丁酯)∶V(无水乙醇)∶V(水)∶V(冰醋酸)=5∶34∶2∶2,干溶胶在600℃下活化5h,制成的薄膜光催化降解甲醛降解率大于50%。     

纳米TiO_2薄膜的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜,考察了聚丙烯酰胺(PAM)添加量、溶胶pH、水解温度等因素对TiO2薄膜性能的影响,同时考察了光源强度、光照时间对TiO2薄膜降解甲基橙性能的影响。优化的TiO2薄膜制备条件为:PAM投加质量浓度为4g/L,pH=7.0,水解温度为80℃。采用450W的高压汞灯降解甲基橙效果较好,而随着光照时间的延长,甲基橙降解率也随之增加。将所制备的TiO2薄膜用于降解印染废水也取得了良好的效果,反应7h后COD去除率达到34.8%。通过考察TiO2薄膜重复使用的效果发现,制成的薄膜有较好的稳定性。     

热压处理对纳米TiO2光催化苏丹Ⅲ的影响

采用常压沸腾回流法合成无定形TiO2溶胶并对其进行热压处理得到纳米TiO2溶胶,通过改变涂膜的层数、稀释比、晶化时间,探讨TiO2薄膜光催化苏丹Ⅲ的降解率的变化影响。结果表明：在一定的涂膜的层数、稀释比、晶化时间下,会出现最大的光催化效应。     

TiO2负载玄武岩纤维毡复合材料的制备及其光催化性能

采用浸渍法将热蚀处理后的玄武岩纤维毡浸渍在Ti溶胶中负载成膜,在300 ～ 650℃烧结制备出TiO2负载玄武岩纤维毡光催化复合材料.利用XRD和SEM对TiO2和纤维毡进行了表征,并通过甲基红配制的模拟印染废水的降解考察了浸渍次数和烧结温度对光催化性能的影响.实验表明:随着玄武岩纤维毡在Ti溶胶中浸渍次数的增加,TiO2负载率增加,甲基红降解率具有先急剧增加后缓慢减小的趋势,TiO2负载率为4.83％时降解率达到极值98.58％.随着烧结温度升高,TiO2晶型由无定形态→锐钛矿→锐钛矿+金红石混晶转变,当锐钛矿与金红石混晶比例为9∶1 ～4.5∶1时,光催化性能较好,随着金红石相增加,甲基红降解率大幅降低.     

负载型二氧化钛光阳极对碱性紫5BN的光电催化降解

采用溶胶-凝胶拉提法在多孔泡沫镍基片上制备了纳米TiO2薄膜光阳极。利用自制反应器,对碱性紫5BN在固定态TiO2薄膜光阳极上的催化降解进行了研究。考察了外加电压、初始pH值、外加氧化剂对目标物质降解效率的影响。实验结果表明：制备的光催化剂具有良好的催化活性,通过XRD表征发现所制备的TiO2均为锐钛矿型;外加1．0V阳极电压时光电催化降解效果最好;初始pH为碱性时可以更好地进行降解：在酸性初始条件下降解效率反而有所降低;外加氧化剂对降解反应起到了增效作用;外加电压和氧化剂大大增加了降解反应的动力学速率常数。     

电气石/TiO2复合薄膜的显微结构及光催化活性研究

在钛溶胶制备过程中加入天然电气石微粉，制得含电气石的钛溶胶，然后在紫铜表面镀膜形成含电气石的TiO2复合薄膜。用SEM研究电气石／TiO2复合薄膜的显微结构特征；用光催化降解甲基橙实验研究电气石微粉对TiO2薄膜光催化活性的影响。结果表明：电气石微粉能均匀的分布在紫铜表面的TiO2薄膜中，且形成了以电气石为核心的TiO2微粒簇，其中TiO2微粒具有阶梯层状结构和表面纳米凸起。用紫外线照射3h后，与不含电气石的TiO2薄膜相比，含质量分数为0．54％电气石的TiO2单层和双层复合薄膜对甲基橙的光催化降解率可分别提高12．1％和28．6％。     

纳米复合结构二氧化钛薄膜的制备及其光降解水中若丹明B的能力

用双氧水低温氧化金属钛片的方法制备了TiO2纳米棒阵列,并以该阵列为基体,用浸渍渗透溶胶-凝胶技术制备了TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列基体的复合结构薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电镜及光致发光光谱研究制得薄膜的结构和发光性能.结果表明:纳米棒阵列为金红石与锐钛矿的混晶结构,而溶胶-凝胶获得的TiO2为纯锐钛矿结构.在复合构造薄膜中TiO2纳米颗粒嵌入到纳米棒阵列间隙中,其光生电子-空穴对的空间分离效果得到明显改善.用制得的薄膜进行光催化降解水中若丹明B的实验结果显示:复合结构薄膜的光催化效率高于相应的纳米棒阵列,其表观反应常数是相同质量的溶胶-凝胶法制备薄膜的3倍,这是因为第二相TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列中促进了光生电子-空穴对的空间分离,从而提高了复合结构薄膜的光催化活性.     

活性炭负载TiO2的制备及其光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2/活性炭(AC)光催化剂,采用XRD分析了纳米TiO2晶型,SEM观察了活性炭负载前后表面形貌.正交试验分析了各因素对光催化降解甲基橙的影响.结果表明:制备的纳米TiO2为纯锐钛矿型,催化剂以不规则碎片包覆在活性炭表面.复合材料在TiO2浓度0.441 mol/L,50℃烘干后,pH=3的环境下降解甲基橙,脱色率达到95.5％.溶液pH值是催化降解的主要影响因素.     

TiO_2光催化甲基橙电化学阻抗法表征的研究

采用溶胶-凝胶法在Al2O3薄膜表面上制备了纳米TiO2光催化薄膜(TiO2/Al2O3),将此薄膜用于光催化降解甲基橙,采用电化学阻抗法分析了TiO2薄膜光电极在甲基橙溶液中暗态、光照、不同光强以及改变阳极偏压时的交流阻抗图谱。结果表明,电化学阻抗谱能够较好的反应光催化、光电催化降解甲基橙的实验过程;并且发现施加阳极偏压可提高薄膜的催化性能,发现0.4 V左右最佳。     

混晶结构纳米TiO2粉体的制备与性能表征

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了具有混晶结构的二氧化钛纳米粉体材料.研究了煅烧温度、pH值对二氧化钛晶型的影响,并用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、分光光度计等对其进行测试表征.光催化降解性能测试表明:同一pH值下,随着温度的升高,金红石型TiO2的含量增加,锐钛矿型TiO2的含量减少.随着溶胶pH值的减小,TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变温度也随之降低.光催化降解亚甲基兰实验表明,锐钛矿含量为76.12%、金红石含量为23.88%时1h内光降解率达98%.     

蒽醌/TiO2复合膜光催化降解孔雀石绿的研究

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备ITO玻璃负载纳米TiO2薄膜,再以蒽醌修饰,在紫外光照下用以处理孔雀石绿染料溶液。结果表明,蒽醌修饰TiO2对降解产生了明显的改进。控制溶液pH值和H2O2的用量,降解率将进一步提高。     

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。     

负载型二氧化钛光阳极对茜素红的光电催化降解

以溶胶-凝胶拉提法在多孔泡沫镍基片上制备了纳米TiO2薄膜光阳极,并通过均匀设计实验对其制备工艺进行了优化.对茜素红在固态TiO2薄膜光阳极上的催化降解进行了研究,考察了外加阳极偏压、支持电解质、外加氧化剂对目标物质降解效率的影响,通过紫外可见光谱扫描测定了降解过程中的染料溶液.实验结果表明:催化剂最佳制备工艺条件为焙烧温度450℃、TiO2镀膜涂覆5层、焙烧时间4 h.外加2.0 V阳极偏压时,催化降解效果最好;外加支持电解质NaCl、Na2SO4与外加氧化剂H2O2都可以显著地促进催化降解的效率.     

掺杂Fe2O3纳米TiO2膜光催化降解有机染料废水中甲基橙

采用溶胶-凝胶技术,以普通载玻片为基底材料,制备了掺杂Fe2O3的TiO2薄膜,用TEM、TG-DTA、XRD对TiO2薄膜进行结构表征.用掺杂Fe2O3的TiO2薄膜降解有机染料废水中的甲基橙.结果表明,焙烧温度500℃时,制备的TiO2薄膜牢固,有较好的光催化活性.在pH为4,投加一定量的H2O2,太阳光照射30 min条件下,甲基橙的降解率达到93.02%.和纯纳米TiO2膜相比提高了3%以上.     

TiO2薄膜的低温制备以及工艺优化和性能研究

采用改进溶胶-凝胶法,通过浸渍-提拉工艺在载玻片表面低温制备了锐钛型纳米TiO2薄膜,探讨了水量、pH、水浴时间等工艺参数对TiO2的晶型及光催化活性的影响.利用XRD、FT - IR、SEM和UV - Vis光谱等手段对薄膜的物相、结构、表面形貌以及光吸收特性进行了表征,并利用紫外光激发下降解亚甲基蓝溶液来评价TiO2薄膜的光催化活性.结果表明:在低温条件下,所得TiO2薄膜表面均匀平整;随着水量的增加和pH的降低,TiO2晶化程度逐渐提高;水浴前后所制备的TiO2薄膜对紫外光都表现出了极强的吸收特性;水浴处理有利于提高纳米TiO2薄膜的催化活性,80 ℃水浴8h后TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的降解率从20.9％提高到72.1％.     

光催化纳米CdS复合TiO2薄膜的表面形貌及太阳光光催化性能

采用禁带宽度较窄的CdS与TiO2进行复合,形成复合光催化纳米薄膜,可使自洁净玻璃的太阳光光催化效率大大提高.以溶胶-凝胶法,通过旋转涂膜工艺在玻璃表面制备CdS复合TiO2薄膜.利用SEM研究玻璃表面复合薄膜的形貌,电子能谱研究玻璃表面薄膜成分,并且利用高效液相色谱和可见光分光光度计测定薄膜对油酸、醋酸等有机物的太阳光光催化降解效率.     

过氧钛酸溶胶前驱体制备TiO2薄膜及其光催化性能

介绍了一种新型制备二氧化钛光催化薄膜的无机盐溶胶一凝胶法。以TiOSO4、氨水为原料,H2O2为络合剂制备了黄色、透明、稳定的中性过氧钛酸(peroxo titanic acid,PTA)溶胶。以PTA溶胶为前驱体,在玻璃片上经500℃热处理30min制备了透明的锐钛矿相TiO2光催化薄膜。用X射线衍射、扫描电镜、热重一差热分析等对PTA溶胶和TiO2薄膜进行了表征。结果表明：保持pH值呈中性可以制得透明PTA溶胶,该溶胶在200℃就产生了锐钛矿晶相。薄膜表面晶粒呈长条状,长100nm,径向直径40nm,加入聚乙二醇后,薄膜产生了孔径为20nm的多孔结构。以10mg／L甲基橙为降解对象初步考察了TiO2薄膜的光催化性能,在紫外光照120min内,其脱色率达到98．95％。     

掺铁纳米TiO_2的表征及光催化降解制药废水的研究

采用溶胶-凝胶法,制备掺铁纳米TiO2,用XRD、TEM等方法进行了表征;研究了掺铁纳米TiO2催化降解含阿奇霉素废水的效率。结果表明,焙烧温度会影响纳米TiO2晶型的转变;混合晶型的纳米TiO2催化效率高于锐钛矿型;Fe掺杂以后,可以明显提高TiO2的催化活性,且在废水pH为6.4,紫外光源为20 W照射30 m in时的降解效果最佳。