铈和锰掺杂纳米TiO2的溶胶-凝胶法制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂、Mn⁴⁺/TiO₂、Ce⁴⁺/TiO₂和Mn⁴⁺-Ce⁴⁺/TiO₂光催化剂。通过考察掺杂离子的种类和用量对所得催化剂用于紫外光催化降解甲基橙性能的影响，表明Ce⁴⁺/TiO₂中Ce⁴⁺的适宜掺杂量为1.0%，Ce⁴⁺-Mn⁴⁺/TiO₂中，当Mn4+的掺杂量为25.0%时，Ce⁴⁺的适宜掺杂量为0.50%，相应的脱色效率为92.39%和99.41%。当掺杂量适当时，四种催化剂用于紫外光催化降解甲基橙的活性次序为：Mn⁴⁺-Ce⁴⁺/TiO₂ > TiO₂>Ce⁴⁺/TiO₂> Mn⁴⁺/TiO₂。XRD分析结果表明，所得光催化剂均为锐钛矿型纳米粒子。     

纳米TiO2的制备及其对乙烯废水的光催化性能

以TNB为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了纳米TiO2粉末.采用XRD和TEM对粉体的粒径和物相进行了表征.用其处理乙烯废水,考察了常温下pH、光照时间和催化剂的用量等因素对其光催化性能的影响,筛选出了最佳的光催化处理工艺条件.对乙烯工业废水的处理结果表明,COD和氨氮的降解率分别达到94.1%和84.5%.     

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.     

复合氧化物TiO2/SiO2性质研究

The nanometer particles of TiO2 and TiO2/SiO2 oxides were prepared by sol-gel and supercritical fluid drying method.The properties of TiO2 and TiO2/SiO2 were characterized by means of BET(Brunner-Emmett-Teller method), TEM(transmission electron microscopy), SEM(Scanning electron microscopy), XRD(X-ray differaction) and FTIR(Fourier transform-infrared) techniques.The effects of different preparation route,prehydrolysis and non-prehydrolysis,on the properties of TiO2/SiO2 oxide were also examined.Experimental results show that the termal stability of pure TiO2 is improved greatly when it is mixed with SiO2 in nanometer level.The composite TiO2/SiO2 oxides form Ti-O-Si chemical bonds,which creates new Broensted acidity stes.The acidity character is related to TiO2/SiO2 chemical composition and preparation methods.The acidity of TiO2/SiO2 oxides by prehydrolysis is greater than that of by non-prehydrolysis.Ti atom is rich on the surface of TiO2/SiO2.     

纳米TiO2光催化剂的制备及其活性研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO₂光催化剂，通过XRD表征产物的晶相结构。在单因素试验的基础上，用正交试验法对影响催化剂活性的条件进行了优化研究，结果表明，在焙烧温度600 ℃ 、焙烧时间2.5 h和V(醋酸)∶V(水)＝1∶1.67条件下，催化剂活性最大，对次甲基蓝的降解率可以达到85.4%。     

溶胶凝胶水热法制备TiO_2及其光催化性能

以8 mL钛酸四丁酯为前驱体,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,采用溶胶-凝胶水热法制备二氧化钛,亚甲基蓝溶液为降解对象进行光催化研究,考察了水量、乙醇量、冰醋酸量、凝胶温度和pH值对光催化性能的影响。结果表明,水2.5 mL、乙醇28 mL、冰醋酸2 mL、凝胶温度40℃、pH值为2条件下制得的0.5 g二氧化钛对100 mL10 mg/L亚甲基蓝溶液降解率可以达到98.7%。     

溶胶凝胶水热法制备TiO2及其光催化性能

以8 mL钛酸四丁酯为前驱体,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,采用溶胶-凝胶水热法制备二氧化钛,亚甲基蓝溶液为降解对象进行光催化研究,考察了水量、乙醇量、冰醋酸量、凝胶温度和pH值对光催化性能的影响。结果表明,水2.5 mL、乙醇28 mL、冰醋酸2 mL、凝胶温度40℃、pH值为2条件下制得的0.5 g二氧化钛对100 mL10 mg/L亚甲基蓝溶液降解率可以达到98.7%。     

节能灯光响应Ce-Fe共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Fe共掺杂的纳米TiO_2光催化剂.以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响.结果表明:与不掺杂及Ce、Fe单掺杂相比,Ce-Fe共掺杂能明显提高纳米TiO_2在节能灯照射下的光催化活性.其中,Ce_(0.062)5Fe_(0.004)/TiO_2的催化效果最佳,当反应温度50 ℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.313 g/L 时,4 h的降解率可达96.00%.XRD分析结果显示,催化活性较好的催化剂均为锐钛矿和金红石的混晶,晶粒尺寸在20～30 nm之间.     

掺镧纳米TiO2的光催化性能研究

研究了掺镧纳米TiO₂的物理特性及光催化活性，探讨了它们之间的关系，通过对甲基橙和罗丹明两种不同结构物质的降解实验，发现掺镧纳米TiO₂光催化性能具有广泛性。用于实际印染废水处理，再次验证掺镧能提高TiO₂的光催化效能，掺镧摩尔分数为0.02%时光催化效果最好。     

La+掺杂纳米TiO2薄膜的制备及降解烟雾性能研究

以钛酸丁酯为原料采用溶胶凝胶法制备了金属镧离子掺杂的纳米二氧化钛溶胶通过拉提-浸渍的方法将其负载到载玻片上,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜进行表征。研究了镀膜层数,焙烧温度对薄膜的晶型、表面形貌及吸附降解香烟烟雾性能的影响。结果表明,经过500℃热处理后的适量掺杂镧离子的二氧化钛主要以锐钛矿晶型存在,在紫外光照射下对香烟烟雾有很好的吸附降解作用。     

纳米二氧化钛薄膜光催化氧化降解苯胺的研究

以Ti(OC₄H₉)₄为原料，采用溶胶 凝胶法制备了纳米TiO₂薄膜光催化剂，利用X射线衍射法对催化剂的物相和粒径进行了表征。通过苯胺光催化降解实验，考察了薄膜厚度等反应条件对纳米TiO₂光催化降解效果的影响，并研究了苯胺光催化降解的反应机理。实验结果表明，经500 ℃热处理后的TiO₂主要以锐钛矿晶型存在，平均粒径为11.6 nm。纳米TiO₂对苯胺具有很好的降解效果，其降解的中间产物主要有硝基苯、偶氮苯和氨基酚等，当初始浓度较低时，降解反应符合L-H方程的一级动力学模型。     

La掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO₂和不同La掺杂量的TiO₂纳米粒子，对样品进行了TG-DTA、XRD和UV-Vis 吸收光谱分析，并以染料废水甲基橙为目标降解物，考察了样品的光催化性能。结果发现，La的掺杂抑制了TiO₂粒径的长大，细化了晶粒；La掺入到TiO₂的晶格中，引起了晶格的畸变和膨胀；La的掺杂使TiO₂的吸收带边发生了红移；适量La的掺杂可提高TiO₂的光催化性能。试验条件下，最佳掺杂摩尔分数为0.1％。     

负载TiO2纤维布的制备及光催化性能的研究

采用涂膜法直接将非晶态纳米TiO₂胶体负载于纤维布上，制备了纳米TiO₂光催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面及孔径分析仪观察了催化剂的表面形貌和结构特征。以甲基橙溶液、气态苯胺为研究对象，考察了负载TiO₂纤维布的光催化活性。结果表明，负载于纤维布上的TiO₂为锐钛矿型，具有中孔结构，且有较好的光催化降解能力。纳米TiO₂光催化降解气态苯胺的中间产物主要有苯酚、苯醌、亚硝基苯和偶氮苯等。推断了其光催化降解历程。     

液相沉淀法制备纳米TiO2及其光催化性能的研究

提出了一种以TiSO₄为前驱体的制备锐钛矿型纳米TiO₂的液相沉淀法。通过控制适宜的制备条件，可将Ti^4+的初始浓度提高到15 mol·L^-1。以丙烯酰胺的光催化降解为模型反应，考察了所制备TiO₂的光催化活性。与萃取沉淀法制备的TiO₂和工业催化剂相比，该法制备的TiO₂不仅产率高，而且催化活性较好。     

石墨烯/二氧化钛复合材料的制备及催化性能研究

以石墨粉和钛酸四丁酯为原料,通过水热法一步合成了石墨烯/二氧化钛复合材料.采用XRD和SEM对该复合物进行了表征,并研究了光照条件、石墨烯含量、煅烧温度、光催化时间和pH等因素对聚丙烯酰胺降黏性能的影响.实验结果表明:在石墨烯/二氧化钛复合材料中,二氧化钛纳米颗粒均匀地分散在石墨烯层上;当在石墨烯质量分数为10％、煅烧温度为450℃、pH为6～7、光催化30 min等条件下,石墨烯/二氧化钛复合材料在紫外光下对聚丙烯酰胺的光催化降黏率能达到96％以上.     

沸石负载TiO2的光催化性能

以钛酸正丁酯和沸石为主要原料，采用溶胶-浸渍法制备出负载型纳米TiO₂/沸石催化剂。对亚甲基蓝模拟废水进行了光催化降解研究。分析比较了负载与非负载TiO₂降解效果的差异。探讨了pH对光催化降解率的影响。用FT-IR进行了结构表征。对催化剂进行了回收再生试验。结果表明，沸石负载的TiO₂光催化剂具有良好的光催化活性、不易失活及可再生性，TiO₂最佳负载量为2.98%。     

离子液体中微波辅助制备氮掺杂纳米TiO_2及光催化活性

在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)离子液体中,用溶胶-凝胶法以及微波干燥的方法制备了N掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为模拟污染物,高压汞灯为光源,考察了离子液体加入量、N掺杂量和微波干燥等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,N掺杂TiO2催化剂的活性高于未掺杂TiO2催化剂,在离子液体加入量为5.6 mL,掺杂量n(氯化铵)∶n(钛酸丁酯)=4∶1,在家用微波炉210 W功率干燥20 min,马弗炉625℃焙烧处理1.5 h,所制得的氮掺杂纳米TiO2光催化剂,具有较高的光催化活性。     

光催化剂膜的制备及活性评价

采用溶胶-凝胶法在玻璃纤维布上成功制备了锐钛矿型TiO2薄膜。并以腐殖酸为处理对象,对TiO2膜的光催化氧化活性进行评价。结果表明,该固定TiO2膜光催化体系对降解腐殖酸有良好的效果,反应3 h,腐殖酸的降解率达52.9%。显示了光催化氧化法在水处理中的良好应用前景。     

Zn2+离子掺杂对负载TiO2薄膜光催化活性的影响

以钛酸丁酯和ZnSO₄·7H₂O为原料，采用溶胶-凝胶法在钛片、玻璃、釉面瓷砖、陶瓷、不锈钢和铝片六种载体上制备了Zn²⁺掺杂TiO₂薄膜，讨论了不同Zn²⁺掺杂浓度下不同载体表面上制备的TiO₂薄膜对甲基橙脱色率的影响。结果表明，Zn²⁺对TiO₂薄膜的掺杂效果与载体的类型密切相关，并且不同载体其Zn²⁺掺杂的最佳浓度也不同。Zn²⁺掺杂后，TiO₂薄膜光催化活性提高最大的是釉面瓷砖，其次是钛片、玻璃、陶瓷。不锈钢和铝片上TiO₂薄膜的光催化活性不但没有升高，反而降低了。