介孔TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

本文以钛酸四丁酯为钛源,以十二烷基磺酸钠为模板剂,采用水热法制备了系列介孔TiO2光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET和BJH)和扫面电子显微镜(SEM)等测试手段对所制备系列样品的微观结构及其谱学性能进行了初步表征,并以甲基橙溶液为降解物测试其光催化活性,进而探讨了介孔TiO2光催化剂的最佳制备条件。结果表明,实验得到了以锐钛矿相为主的介孔TiO2纳米粉体,晶粒尺寸均为5nm左右,均具有Langmuir IV型孔径结构;对甲基橙溶液具有较强的光降解作用,晶化时间为28h、模板剂用量为5g时,对甲基橙溶液光催化活性最强,1h内降解率可达到98.54%。     

介孔TiO2的制备及染料敏化光催化制氢性能研究

文章利用CTAB为模板剂,以水热法制备介孔TiO2。并用虎红（Rose bengal）进行染料敏化制备了具有可见光活性的光催化剂,分别运甩UV-Vis、XRD、FT-IR和BET等手段对催化剂进行了表征,通过光解水制氢为反应模型考察了所制备催化剂的光催化活性。结果表明：用该方法合成的介孔TiO2具有较高的比表面和催化活性,活性顺序为：介孔TiO2〉P25〉溶胶凝胶捌备的TiO2（500℃煅烧）。     

Tb掺杂介孔TiO_2/聚噻吩复合材料的制备及其可见光光催化性能研究

采用原位聚合法制备了一系列不同质量比m(Th)/m(Tb掺杂介孔TiO2)的复合光催化剂(其中Th为噻吩),采用XRD、FTIR、荧光光谱(PL)、场发射透射电镜(FETEM)和X射线光电子能谱(XPS)对复合光催化剂进行了表征。结果表明,复合粒子上的聚噻吩骨架中S原子与TiO2粒子间存在相互作用。以罗丹明B为模型降解物,研究了不同比例复合光催化剂在可见光下的光催化性能,其中m(Th)/m(Tb掺杂介孔TiO2)=1/10复合光催化剂光催化性能最好。在可见光照射下4 h,脱色率达到82.4%。这是由于Tb掺杂介孔TiO2与PTh(聚噻吩)之间的协同作用,拓宽了TiO2纳米粒子的光响应范围,提高了光生电子和空穴的分离效率,从而有效提高了其光催化性能。     

TiO_2-SiO_2光催化剂的合成及其对罗丹明B的光催化降解

采用两步模板法,通过制备二氧化硅胶体晶体模板,以钛酸异丙酯为钛源和三嵌段共聚物P123为介孔导向合成介孔钛硅氧化物光子晶体微球光催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对制得的薄膜材料的结构进行表征。结果表明,介孔复合薄膜中锐钛矿型TiO2纳米粒子均匀排列。以罗丹明B为模型物,考察其在紫外光区的光催化活性。结果表明,钛硅氧化物光催化剂降解效果比普通TiO2薄膜有所提高。     

回流法制备TiO2微球及其结构和催化性能研究

采用回流法制备了介孔TiO2微球催化剂,利用XRD、FE -SEM、BET等方法对所制备的催化剂进行了表征,并与溶剂热法制备的样品进行比较,研究不同制备方法对TiO2结构、彤貌及催化性能的影响.结果表明,回流法制备的样品为锐钛矿单相微球,晶粒间堆积形成介孔结构,比表面积大;而溶剂热法制备的介孔样品含金红石和锐钛矿两相.以EtOH/HCl为回流溶剂制备的样品孔径约为5nm,孔径分布窄,比表面积可达496 m2/g,光催化去除Cr(Ⅵ)反应速率快,去除率达到99％.     

TiO2光催化剂及载体羟基磷灰石的研究

羟基磷灰石（简称HA）是一种重要的生物材料,介孔羟基磷灰石可作为载体材料负载TiO2,其中较大的介孔为大分子反应的通道,TiO2以其价格低廉、活性较高、持续性长、热稳定性好,对人体无害等优点成为最受重视的一种光催化剂。以羟基磷灰石作为TiO2光催化剂的载体,采用浸渍涂覆的方法制备出负载型光催化剂TiO2／HA,开拓了羟基磷灰石应用新领域。     

载银TiO2介孔材料制备及其光催化性能研究

以TiO2介孔球为载体、AgNO3为银源、KBr为沉淀剂,采用液相沉淀和光催化还原相结合的方法制备了AgBr-Ag-TiO2介孔材料.考察了样品结构及其光催化特性,对载银和光催化机理进行了探讨,并初步将样品应用于光催化涂层的制备.结果表明:AgBr在TiO2介孔球表面沉积,并通过TiO2光催化作用部分还原为单质银.一方面窄带隙的AgBr通过与TiO2耦合,可将TiO2的光响应波长拓展至可见光区;另一方面,所形成的银颗粒通过与TiO2形成肖特基结,抑制了光生电子、空穴的复合.因此,AgBr-Ag-TiO2介孔材料表现出较高的紫外光和可见光催化活性,光催化反应速率分别是单一TiO2介孔球的2.0倍和3.4倍,并保持了原有TiO2介孔球的吸附能力,在环境保护领域具有潜在的应用前景.     

回流法制备TiO_2微球及其结构和催化性能研究

采用回流法制备了介孔TiO2微球催化剂,利用XRD、FE-SEM、BET等方法对所制备的催化剂进行了表征,并与溶剂热法制备的样品进行比较,研究不同制备方法对TiO2结构、形貌及催化性能的影响。结果表明,回流法制备的样品为锐钛矿单相微球,晶粒间堆积形成介孔结构,比表面积大;而溶剂热法制备的介孔样品含金红石和锐钛矿两相。以EtOH/HCl为回流溶剂制备的样品孔径约为5 nm,孔径分布窄,比表面积可达496 m2/g,光催化去除Cr（Ⅵ）反应速率快,去除率达到99%。     

离子液体辅助Fe掺杂TiO2的制备及可见光活性

以钛酸四丁酯为钛源,FeC2O4·2H2O为铁源,离子液体([C4MIM] BF4)为模板剂采用溶胶凝胶法制备了具有大比表面积及可见光活性的Fe掺杂介孔TiO2光催化材料.采用X射线衍射仪、氮气吸附-脱附仪、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱对样品进行表征.结果表明所制备样品IL-Fe/TiO2中TiO2主要以锐钛矿相存在,Fe掺杂量对TiO2晶相影响不大,样品IL-0.1％ Fe/TiO2具有介孔结构和较大的比表面积,颗粒尺寸在30 nm左右.紫外可见光谱分析表明铁掺杂后TiO2的吸收带红移,带隙能降低.以亚甲基蓝为模拟污染物,在可见光(λ＞420 nm)下测定样品光催化活性,结果表明IL-0.1％ Fe/TiO2的可见光催化活性最高.     

两步水热制备S掺杂介孔TiO_2纳米粉末及其光催化性能表征

我们采用两步水热法制备了掺S的介孔TiO2纳米粉末。采用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、BET比表面分析、透射电镜(TEM)、UV紫外可见光光谱分析对所制备样品的晶型、元素含量、形貌及光催化性能进行了表征。结果发现,水热法制备的纳米粉末颗粒较均一,呈珊瑚状的介孔结构,掺杂S可以有效提高介孔TiO2纳米粉末的降解率;实验中,在一定的掺铈浓度范围内,掺杂硫酸的最佳浓度为0.6mol/l。     

胶原纤维为模板介孔TiO_2和Pt掺杂TiO_2纤维的制备及光催化降解黑液（英文）

以胶原纤维为模板,Ti（SO4）2为钛源,合成了新型光催化剂—介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维。通过场发射扫描电镜（FESEM）、比表面积和孔径分析、紫外–可见光谱和分子荧光光谱等检测手段对两种介孔TiO2纤维的结构和物理性能进行了表征。FESEM分析表明,胶原纤维的表面结构能被较好地保留在介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维中。N2吸附–脱附等温线为IV型,表明TiO2和Pt掺杂TiO2纤维具有介孔结构。基于结构的特点,在可见光和UV-A激发下,介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维表现出强于商品级纳米TiO2（Degussa P25）的总有机碳（TOC）脱除率。此外,Pt的掺杂能明显改善介孔TiO2的光催化活性。光催化实验表明,Pt掺杂TiO2纤维（1.0g L–1）在可见光照射420 min后,黑液的TOC脱除率为37%;UV-A（360 nm）照射300min后,TOC脱除率为51%。因此,制备的介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维作为一类性能优异的光催化剂,能用于黑液的光催化降解,并在其他类似的反应条件下具有潜在的应用前景。     

纳米TiO2-SnO2复合光催化剂的制备和表征

摘要：以SnCl4-5H2O、Ti(SO4)2为原料,采用活性层包覆法,制备出TiO2-SnO2复合光催化剂,并用XRD、XPS、TEM、BET等手段对样品进行了表征。结果表明,所制TiO2-SnO2复合光催化剂样品为球形颗粒,由锐钛矿型TiO2和金红石型SnO2组成,粒径在10nm左右。     

光催化制备结晶TiO_2介孔薄膜及其性能表征(英文)

提出了一种在室温条件下制备结晶TiO2介孔薄膜的简便方法。首先采用含有罗丹明B的TiO2纳米晶溶胶通过浸渍提拉制备结晶TiO2薄膜,然后将薄膜置于紫外灯下照射,通过TiO2薄膜自身的光催化作用将薄膜中的罗丹明B分解去除,从而形成介孔薄膜。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品进行了表征,并考察了薄膜对水的接触角及光催化活性。结果表明:所制备的TiO2介孔薄膜由30～50nm的纳米粒子组成,其晶型为锐钛矿-板钛矿-金红石混晶;适当的罗丹明B添加量有利于介孔形成;由于介孔的作用,TiO2介孔薄膜的亲水性及光催化活性相对于致密TiO2薄膜有显著提高。     

多孔硫、氮共掺杂TiO2的制备及连续流动可见光光催化活性

以聚合物凝胶为模板,硫酸氧钛为钛源,合成了多孔硫、氮共掺杂TiO2可见光光催化剂。利用XRD、FE-SEM、TEM、UV-vis和XPS等方法对样品的结构、形貌、可见光吸收及掺杂元素的化学形态进行了表征。结果表明掺杂TiO2为锐钛矿相结构,其网状骨架是由介孔和大孔组成,组成大孔的壁厚在100～300 nm之间,大孔的孔径约为300 nm,有少量的Ti-S、Ti-O-S、O-Ti-N键存在于样品中。连续降解废水中亚甲基蓝溶液结果表明:该方法合成的多孔、自支持的硫、氮共掺杂TiO2可见光光催化剂,具有高效耐久的特性。     

大孔/介孔NiO/g-C_3N_4复合材料的制备及其可见光光催化活性

在本章中,以丁二酮肟与四水合乙酸镍为原料制备出一种新型的分等级大孔/介孔NiO,再与三聚氰胺混合,通过煅烧成功制备出大孔/介孔NiO/g-C_3N_4复合光催化剂。所制得的样品通过X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱分析(FT-IR)、比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)等手段进行了表征。所有样品通过在可见光下降解罗丹明B(RhB)水溶液以评估其催化活性。实验结果表明,当氧化镍和三聚氰胺质量配比为1∶80时,NiO/g-C_3N_4复合材料的光催化活性最高。     

原料配比对介孔TiO2薄膜避光超亲水性的影响

采用蒸发诱导自组装法制备介孔TiO2薄膜,通过改变原料配比水解比H、抑制比p、TiO2与模板剂比s值控制合成介孔TiO2薄膜,考察原料配比对介孔TiO2薄膜避光超亲水性的影响.结果表明,随H、s值增大,介孔孔径和平均粒径先增大后减小,TiO2以锐钛矿型出现,TiO2薄膜避光超亲水性先增强后减弱;随p值增大,孔径和平均粒径逐渐减小,金红石含量增大,TiO2薄膜避光超亲水性逐渐降低.当H=15,p=2,s=188时,所制备的TiO2薄膜最大孔径为10.2nm,避光12 h后接触角仍小于5°.在所制备粒径范围内,介孔孔径对薄膜避光超亲水性的影响大于粒径的影响.     

原料配比对介孔TiO_2薄膜避光超亲水性的影响

采用蒸发诱导自组装法制备介孔TiO2薄膜,通过改变原料配比水解比H、抑制比p、TiO2与模板剂比s值控制合成介孔TiO2薄膜,考察原料配比对介孔TiO2薄膜避光超亲水性的影响。结果表明,随H、s值增大,介孔孔径和平均粒径先增大后减小,TiO2以锐钛矿型出现,TiO2薄膜避光超亲水性先增强后减弱;随p值增大,孔径和平均粒径逐渐减小,金红石含量增大,TiO2薄膜避光超亲水性逐渐降低。当H=15,p=2,s=188时,所制备的TiO2薄膜最大孔径为10.2 nm,避光12 h后接触角仍小于5°。在所制备粒径范围内,介孔孔径对薄膜避光超亲水性的影响大于粒径的影响。     

酚醛树脂辅助合成SiO2/TiO2介孔复合微球及其光催化

利用Stber法合成的纳米SiO2为前体,在酚醛树脂和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下制备SiO2/TiO2介孔复合微球,并利用XRD、SEM、EDS、BET、BJH以及FTIR对材料的晶型、形貌以及结构进行了表征,以罗丹明B为目标降解物评价样品的光催化性能。结果表明,SiO2/TiO2介孔复合微球是由TiO2和SiO2组成,直径约300 nm,TiO2以纳米薄层方式均匀地沉积在SiO2表面,界面之间存在Si—O—Ti键;SiO2/TiO2介孔复合微球的比表面积为92.3 m2/g,较P25提高了约3倍。光催化评价表明,SiO2/TiO2介孔复合微球对罗丹明B的降解率达98%,较P25光催化降解率有明显提高。     

稀土La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂的制备与表征

以Ti（OBu）4、La2O3为原料,采用溶胶凝胶法,制备出稀土La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂,并用SEM、XRO等手段对样品进行了表征。结果表明,所制的稀La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂样品为球形颗料,TiO2为锐钛矿型,粒径在30nm左右。     

TiO2/AC光催化剂的制备及苯酚光催化降解性能研究

以典型煤基活性炭为载体、椰壳活性炭为对比,采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载的TiO2光催化剂(TiO2/AC),应用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱和低温N2吸附等对复合光催化剂的晶相组成、表面形貌、孔结构等进行了表征,选取苯酚为模型化合物考察了复合光催化剂的光催化降解能力,并研究了活性炭种类及颗粒形貌对复合光催化剂活性的影响。结果表明,m(TiO2):m(AC)相同的条件下,TiO2在煤基活性炭上的负载率小于椰壳活性炭;其中,比表面积适中,大、中孔比例高的褐煤基活性炭更适合于作为光催化剂TiO2的载体;煤基复合光催化剂对于苯酚光催化降解效果优于椰壳基复合催化剂,对苯酚的降解效率优于等量的P25,达80%以上。