二氧化钛基材料的研究进展

近年来,由于工业化快速发展所引起的环境问题越来越严重,光催化技术作为解决环境问题的新技术得到广泛应用。二氧化钛(Ti O2)由于具有化学性质稳定,耐腐蚀性强,环境友好,成本低等优点成为当前被广泛研究的半导体光催化材料,并应用于各类催化反应中。但单一二氧化钛只对紫外光响应,太阳光利用率低,因此许多研究者对二氧化钛进行了改性研究,制备出一系列具有良好光催化性能的二氧化钛光催化材料。     

二氧化钛/铁酸钴磁性光催化材料的制备及表征

以化学共沉淀法制备的铁酸钴纳米粒子为磁核,采用硫酸氧钛水解法在铁酸钴磁性粒子表面包覆二氧化钛,制得顺磁性易于固液分离的二氧化钛/铁酸钴复合光催化材料,并运用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）技术进行了表征,以甲基橙为模拟污染物研究其光催化活性。结果表明：制备的复合光催化材料晶型较好,其中二氧化钛和铁酸钴分别以锐钛矿型和尖晶石结构存在,粒径为40～50 nm,且具有超顺磁性;二氧化钛/铁酸钴复合光催化材料具有较高的光催化活性同时具有良好的重复使用性能。     

氮掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展

纯纳米二氧化钛禁带较宽,只能在紫外光下激发。拓宽二氧化钛的光谱响应范围,实现可见光激发,是二氧化钛基光催化材料面临的主要问题。氮掺杂二氧化钛具有良好的可见光催化活性,是具有可见光响应的二氧化钛基光催化材料的典型代表,近十年来受到了广泛关注。本文综述氮掺杂二氧化钛可见光响应机理和提高光催化活性方面的研究进展,提出今后值得关注与研究的方向。     

二氧化钛多孔材料及其性能研究进展

社会经济的不断发展进步使得环境污染问题日益严重,在光催化的作用下,二氧化钛可以有效分解污染物,且可以借助于光能进行发电。因此,二氧化钛已经成为能源有效利用和环境保护领域研究的热点。多孔材料比表面积较大,且具有微孔结构而在吸附分离、催化氧化、能源储存以及石油化工等领域得到了广泛的应用。基于此,以二氧化钛多孔材料为研究对象,总结了其基本性能,旨在为二氧化钛多孔材料的开发和应用提供参考。     

纳米二氧化钛光催化降解甲醛、氨气的研究

以自制纳米二氧化钛为主体,高铝酸盐为载体制备了复合光催化材料。以甲醛、氨气模拟实验样品,考察了材料的组成比例、吸附作用、光照条件对甲醛、氨气降解效率的影响。结果表明:高铝酸盐与自制纳米二氧化钛按8∶2成膜制备的复合材料,在光催化降解甲醛、氨气的实验中,效果明显;且光催化降解作用优于吸附的降解作用;当催化材料距光源较远时,引入导光光纤可明显提高光催化材料的催化效率。     

光催化再生粘胶基活性炭纤维研究

采用钛酸四正丁酯为原料 ,用溶胶 -凝胶法在粘胶基活性炭纤维 (ACF)毡表面制备了锐钛矿型的二氧化钛粒子 ,并用XRD ,SEM进行了表征。用聚乙烯醇、柠檬酸等不能加热再生的大分子吸附质考察了负载二氧化钛的ACF毡的光催化降解再生性能 ,并与没有负载二氧化钛的ACF毡的吸附性能作了比较。结果表明 ,负载二氧化钛粘胶基的ACF毡具有高效的光催化再生能力和良好的吸附能力。     

路面材料负载纳米二氧化钛光催化降解氮氧化物

随着汽车工业的发展,汽车尾气排放的氮氧化物对环境造成了巨大污染。以路面材料为载体,研究了负载型纳米二氧化钛对氮氧化物的降解作用。研究表明：水泥混凝土负载的光催化剂具有优越的光催化功能,而沥青混合料的较差。从载体对气体的吸附能力、吸光性和透光性等方面进一步研究了这两类载体的差异,提出了负载型纳米二氧化钛光催化降解氮氧化物的机理模型。     

木质素磺酸钠制备二氧化钛纳米材料及其光催化性能的研究

利用木质素磺酸钠,采用直接沉淀法制备了纳米二氧化钛(TiO_2)材料。采用XRD、SEM手段对所制备的材料进行分析表征,发现所制备的二氧化钛材料(SLS-TiO_2)具有球形粒子形貌,且为锐钛矿结构。以亚甲基蓝为降解对象进行光催化性能测试,光催化研究表明我们所制备的二氧化钛具有很高的光催化活性,其中1.0 g-SLS-TiO_2样品的光催化活性最高,对亚甲基蓝的光催化降解效率可达97.6%。     

二氧化钛吸附脱色有机物的影响因素分析

TiO_2因其具有较好的化学稳定性、较高的光催化效率和比表面积大等特点,是一种在环境治理诸多领域非常具有应用前景的光催化材料。碱性染料甲基橙是一种应用非常广泛的有机染料,是废水中很具有代表性的染料废水。本文为了研究二氧化钛吸附脱色有机物的影响因素,选用了甲基橙作为目标降解物,讨论pH值、反应温度、目标污染物浓度和催化剂使用量对二氧化钛吸附脱色有机物性能的影响。     

二氧化钛空心微球光催化材料的研究进展

二氧化钛空心微球纳米结构材料制备方法简单、原料来源广、催化活性高,是近几年新兴起的一种制备光催化材料的制备技术,其被广泛应用于环境保护领域、催化材料领域和光电材料领域。本文概述了几种空心微球纳米结构二氧化钛光催化材料的主要制备方法,并展望了二氧化钛空心微球材料的应用前景。     

纳米氧化钛氧化硅复合光催化剂的制备及表征

以硅酸钠、硫酸钛为原料，添加乙二醇单甲醚，采用沸腾回流水解法，制备出二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂。讨论了二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂的最佳制备条件，并用XRD、XPS、TEM、BET等手段对样品进行了表征。结果表明，所制备的二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂，由锐钛矿型二氧化钛和无定型二氧化硅组成，粒径在10nm左右。     

气相光电催化降解环己烷的研究

将TiO2光催化剂负载在活性炭/石墨载体上,通过高聚物固体电解质Nafion分隔阴、阳极,构成新型气相光电催化反应系统.光催化层的微多孔特性使催化剂活性大大增加,外加电压使光生空穴和光生电子得到有效分离,从而使环己烷的氧化降解速度显著提高.结果表明,当涂层数为3层、水蒸气与样品比率为20∶1、外加电压为20 V时,反应降解环己烷的效率最高.     

相组成对TiO_2薄膜生物活性的影响(英文)

以钛酸正丁酯(Cl6H36TiO4)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜。TiO2薄膜分别在300,400,500,600,800℃下于空气中热处理2h。将热处理前后的TiO2薄膜浸泡于模拟体液(simulated body fluids,SBF)中,考察其表面诱导类骨磷灰石形成的能力。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪、Fourier变换红外光谱等测试手段表征TiO2薄膜和磷灰石的微观结构。结果表明:原始和经300℃热处理的TiO2薄膜为无定形结构;随着煅烧温度的升高,TiO2由无定形结构向锐钛矿相转变;温度升高至800℃后,锐钛矿相完全转化为金红石相。TiO2薄膜经SBF浸泡7d后,经400,500,600,800℃热处理的TiO2薄膜表面生成含有碳酸根的羟基磷灰石,且其Ca与P的摩尔比为1.52,接近人体骨骼的钙磷比(1.67)。而原始和经300℃热处理的TiO2薄膜无此现象发生,这说明TiO2薄膜的晶型对其生物活性具有重要影响,锐钛矿和金红石相TiO2薄膜均具有诱导磷灰石生成的能力。     

铜离子掺杂对二氧化钛薄膜光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了Cu2 掺杂TiO2复合纳米薄膜.掺杂Cu2 的数量和方式及前驱体对TiO2光催化降解甲基橙有不同程度的影响.当合成TiO2前驱体的原料为Ti(OC4H9)4时,预涂一层质量分数(下同)为1.0%的Cu(CH3COO)2水溶液,可使TiO2光催化氧化活性提高53%,最外层掺入Cu2 会减弱TiO2光催化氧化活性.当TiO2的前驱体为工业偏钛酸时,预涂一层1.0%Cu(CH3COO)2水溶液,仅使TiO2光催化氧化活性提高14%.用X射线衍射对纳米薄膜进行表征.Cu2 掺杂会诱导生成金红石相.     

工业生产纳米二氧化钛存在的问题与解决方案

纳米二氧化钛的生产原料有钛醇盐、四氯化钛和硫酸法钛白生产过程中的中间产物硫酸氧钛。笔者以硫酸氧钛为原料,开发出制备纳米二氧化钛的工艺:采用均匀沉淀法生产工艺、多孔陶瓷膜分离技术及旋流动态煅烧炉与旋转闪蒸干燥器组合煅烧法生产及精制二氧化钛,并将该工艺成功地应用于中国科学院纳米技术工程中心有限公司15t/a纳米TiO2中试装置和500t/a纳米TiO2溶胶装置中,对工业生产中存在的问题及解决方法进行了介绍。     

异丁醛的新合成法

氧化物混合载体上的Ｖ＿２Ｏ＿５催化剂有效地促进了甲醇与乙醇合成异丁醛的反应。这是崭新的工艺路线，与传统的丙烯氢甲酰化路线相比，很有特点，是开发甲醇下游产品的候选项目，对制备甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）尤为重要，但有关的催化剂特征及其基础研究尚待加强。     

贵金属修饰型TiO2 的催化活性及Fermi能级对其光催化性能的影响

采用自制纳米TiO2粉末,以磷酸铝为粘结剂,制备了负载型TiO2光催化剂。将Ag,Pt或Pd3种金属的盐溶液滴涂在负载TiO2的表面,从而得到修饰型负载光催化剂(M／TiO2)。通过甲基橙溶液降解实验研究了贵金属的掺杂种类和含量对TiO2光催化性能的影响。实验结果表明：适量掺杂Ag,Pt或Pd3种金属粒子均可提高TiO2的光催化活性,且3种金属粒子的最佳掺杂质量分数分别为0．5％,1．0％和1．0％。在最佳掺杂量时,Ag／TiO2[w(Ag)=0．5％]的光催化活性要高于Pt／TiO2[w(Pt)=1．0％]或Pd／TiO2[w(Pd)=1．0％]。另外,通过金属-半导体接触理论阐述了M／TiO2的光催化机理,并通过Ag,Pt,Pd金属的Fermi能级的不同,解释了Ag／TiO2,Pt／TiO2和Pd／TiO23种光催化剂催化性能的差别。     

TiO2对乙苯脱氢制苯乙烯催化剂中KFe11O17活性相结构的影响

采用穆斯堡尔谱,X-射线衍射和程序升温还原等方法,研究了乙苯脱氢铁钾系催化剂中氧化钛对铁钾活性相KFe_(11)O_(17)结构形成的影响。发现添加适量的氧化钛对形成KFe_(11)O_(17)物相有利,当催化剂中Fe_2O_3,K_2O,CeO_2和Mo_2O_3的质量比固定为75.0:12.0:7.0:3.0,而Fe_2O_3与TiO_2质量比为75.0:0.1时,TiO_2对铁钾尖晶石结构形成的促进作用最明显,催化剂的活性也最高。但当TiO_2添加的质量比继续提高,会抑制铁钾尖晶石的形成,从而使催化剂的活性下降。当Fe_2O_3与TiO_2的质量比为75.0:1.0时,催化剂内的铁钾尖晶石结构遭到破坏。     

氧化钛对氧化铬材料烧结特性的影响

以Cr_2O_3微粉和TiO_2微粉为主要原料,聚乙烯醇为结合剂,经制浆、喷雾造粒、机压和等静压二次成型,在气氛炉内(氧分压分别控制在10Pa和0.1Pa),1 500℃保温3h烧成制备氧化铬样品.研究了氧化钛加入量(质量分数为1%～5%)对Cr_2O_3材料烧结特性的影响.结果表明:TiO_2能显著促进Cr_2O_3材料的烧结,随着TiO_2加入量的增加,样品的体积密度迅速增加,显气孔率迅速下降;加入3%TiO_2基本能全部固溶到Cr_2O_3晶粒内,形成固溶体;当TiO_2的加入量超过3%时,富余部分形成钛铬化合物Cr_2Ti_(n-2)O_(2n-1)(3相似文献   

Effect of TiO2 on the Sinterability and Microstructure of Mullite Sythesized from Al（OH）3 and SiO2

1IntroductionAs an ideal raw material for refractories produc-tion,mullite has been widely used in refractories in-dustry.But little amount of natural mullite has beenfound so that almost all of the mullite used now has tobe synthesized from natural miner…