超声场作用下薄膜型WO3-TiO2光催化剂制备与性能表征

在超声场作用下采用溶胶-凝胶法制备了纳米WO3-TiO2复合光催化剂。利用薄膜对罗丹明B溶液的光催化降解作用，考察了钨酸铵掺杂量、镀膜层数、烧结温度、烧结时间、基质、pH值、溶解氧及超声波等因素对光催化活性的影响，并与普通溶胶-凝胶法进行了比较。结果表明，在超声场作用下，溶胶的胶凝时间显著缩短，光催化剂颗粒粒径明显减小，催化活性显著提高，当钨酸铵掺杂量为0．5％（质量分数）、多孔钛片为基质、镀膜9层、575℃下烧结1h得到的WO3-TiO2薄膜的光催化活性最高。该温度下制备的WO3-TiO2薄膜几乎均为金红石型TiO2。     

溶胶-凝胶法制备TiO2及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯为原料、无水乙醇为溶剂、硝酸为抑制剂,运用正交试验法确定了溶胶-凝胶法制备TiO2的初步最优条件,运用X-射线衍射技术对所制备的TiO2粉体样品进行了表征,并以大红染料作为目标降解物,研究了制备TiO2粉体活化温度、活化时间、紫外灯照射高度、催化剂投加量以及废水pH值对光催化性能的影响.结果表明,该方法制备的TiO2为纳米级锐钛矿.制备TiO2的最佳配比条件为:无水乙醇20.0 ml,蒸馏水1.5 ml,pHl.7.当活化温度为450℃、活化时间为180 min、紫外灯照射高度为10 cm、催化剂投加量为2g/L、目标废水pH为4.0时,达到最佳降解效果.     

稀土离子(La3+,Eu3+)掺杂纳米TiO2的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Eu^3＋,La^3＋掺杂纳米TiO2粉体,并采用亚甲基蓝为目标降解物考察了稀土掺杂对TiO2光催化活性的影响。实验表明：适量的La^3＋掺杂可以提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂浓度为0.3 mol%;La^3＋掺杂后降解反应符合一级反应动力学,H2O2的加入会使其反应速率大大提高;0.25 mol%Eu^3＋掺杂在日光灯下较紫外灯下显示出更好的光催化活性,这可能由于Eu^3＋掺杂导致了TiO2吸收光谱范围的整体红移;通过XRD图谱分析可以看出La^3＋、Eu^3＋掺杂均可以抑制TiO2的晶型转变,减小光催化剂的平均粒径,掺杂后其平均粒径均约为10 nm,TEM结果与XRD大致吻合。     

复合催化剂TiO2/Fe2O3的制备及其光催化性能

以Fe2O3和TiCl4为原料,通过水解法制备Fe2O3/TiO2包覆型复合光催化剂,并用XRD、SEM进行表征。以甲基橙为模型污染物,比较了Fe2O3、TiO2和TiO2/Fe2O3的光催化活性,确定了Fe2O3和TiO2的最佳配比,同时探讨了反应机理。     

纳米TiO2薄膜的制备及自清洁性能研究

通过溶胶一凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备均匀透明的纳米TiO2自清洁薄膜。探讨了薄膜制备的工艺条件，并利用X射线衍射（XRD）、紫外分光光度计对薄膜的晶型、晶粒大小和透光率进行了表征，研究了在紫外光照射下薄膜的光催化性能及亲水性能。结果表明，制得的TiO2薄膜具有较强的自清洁性能。     

介孔TiO2的制备及光催化脱色性能研究

采用溶胶-凝胶法在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下制备了TiO2光催化剂,以甲基橙为模拟有机污染物对催化剂的光催化脱色性能进行了考察.用BET比表面对所制备的催化剂进行了表征,结果表明当nCTAB∶nTBOT比为1∶4,锻烧温度为450℃时,制备的TiO2为介孔；试验制备的TiO2对甲基橙光催化脱色活性是市售TiO2的2倍.     

溶胶-凝胶法制备TiO2/硅藻土复合材料及其光催化性能

采用焙烧、酸洗等工艺预处理硅藻土,以改性硅藻土和钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备TiO₂/硅藻土复合材料,采用XRD、SEM、FT-IR、TG等手段对其进行分析表征,以甲基橙为降解对象考察其光催化性能。结果表明：硅藻土表面均匀负载着锐钛矿型的二氧化钛,晶粒尺寸为35.76 nm。负载比2∶1、pH为>2～3、焙烧温度500℃制备的TiO₂/硅藻土复合材料的光催化性能最好,热稳定性良好。当TiO₂/硅藻土复合材料投入量为1 g/L,对60 mL(10 mg/L)的甲基橙溶液60 min内的降解率达到92%。     

水热法制备稀土掺杂纳米TiO_2薄膜及光催化降解性能研究

以Ti(SO4)2水溶液为前驱物,尿素为沉淀剂,采用水热法在玻璃基片上制备了稀土离子掺杂的TiO2薄膜。以薄膜对紫外光吸收值为指标,考察了水热反应时间、镀膜次数、掺杂稀土离子的种类、掺杂量对紫外光吸收性能的影响,确定了掺杂薄膜最佳制备条件:在1.0mol/L尿素溶液中,温度为160℃,反应10h,镀膜两次,稀土最佳掺杂量为n(La)=0.9%或n(Eu)=1.1%(n为摩尔比),掺镧元素的效果好于掺铕元素。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备的TiO2薄膜的相结构及形貌进行了分析和表征,结果表明,所制备的薄膜均匀、致密、无可视缺陷。以甲基橙为光催化降解的探针化合物,探讨了TiO2薄膜光催化降解性能,结果表明,掺杂稀土离子的TiO2薄膜对光催化降解性能远优于未掺杂的TiO2薄膜。     

Fe3+掺杂对TiO2材料光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉末,讨论了不同Fe3+掺杂浓度对TiO2光催化活性的影响,并采用XRD、UV-VIS检测技术对其进行了表征.结果表明,Fe3+掺杂能够显著的提高TiO2薄膜的光催化活性,最佳掺杂浓度为6.04×1016个·cm-3,且随着TiO2光催化活性的提高,薄膜的吸收带边发生了明显的红移,提高了可见光的利用率.XRD分析表明,Fe3+的掺杂使锐钛矿相TiO2的粒径明显减小,锐钛矿相含量明显增加.     

钇掺杂TiO2/膨润土纳米复合光催化剂的性能研究

以膨润土为载体,钛酸四丁酯和氯化钇为原料,采用溶胶-凝胶法制备钇掺杂TiO2/膨润土纳米复合光催化剂,运用X射线衍射(XRD)、差热-热重(DTA-TG)和红外光谱(IR)对纳米复合光催化剂进行了表征,在太阳光照射下,通过染料酸性红B的降解反应,考察其光催化活性。实验结果表明:钇掺杂TiO2已进入膨润土层间,经500℃热处理后,在膨润土表面有锐钛矿型TiO2生成,并结合牢固;适量的钇掺杂降低了TiO2粒子的粒径,显著提高了光催化降解有机物的活性;随着光照时间的延长,染料酸性红B的特征峰510nm强度逐渐减弱,2h后彻底消失,酸性红B的去除率达97.38%。     

铕掺杂对二氧化钛光催化降解甲基橙性能的影响

以钛酸四正丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Eu含量掺杂的TiO2纳米粒子,利用XRD对样品进行了表征,并以甲基橙的光催化降解研究了样品的光催化性能.发现Eu的掺杂抑制了TiO2粒径的增长,细化了晶粒;同时,Eu掺入到TiO2的晶格中,引起了晶格的畸变和膨胀.结果表明,适量Eu的掺杂可提高TiO2的光催化性能,在本试验进行的条件下,当掺杂摩尔分数为0.1%时,光催化性能最好.     

纳米Ag/Ti02对烯酰吗啉的吸附与光催化降解

用十二烷基磺酸钠对Ag/TiO2光催化剂表面进行了改性,分析了不同酸碱条件下光催化剂表面对烯酰吗啉分子的吸附和氢键的形成情况.在紫外光条件下,以Ag沉积量为0.125%(摩尔分数)的纳米Ag仍ToP2为催化剂,对浓度为100 mg·L-1的烯酰吗啉稀水溶液进行光催化降解,5 h降解率为94%.根据降解过程对烯酰吗啉浓度的高效液相色谱分析、液.质联用色谱分析和紫外.可见光谱分析,探讨了烯酰吗咻的可能分解路径.     

微波法制备NiO/WO_3光催化剂及其光催化活性的研究

制备掺杂NiO的WO3光催化剂。通过X射线衍射、热重分析、电子探针、紫外-可见分光光度等分析手段表征产物的结构、形态,用甲醛的光降解为评价体系探讨它们的光催化活性和稳定性。结果表明,微波加热制备的掺杂了金属氧化物的光催化剂结晶度高、晶粒小、比表面积大,微波加热得到的产品其光催化活性要优于传统加热得到的产品的光催化活性,而且其稳定性也较好。其中以掺杂NiO为1%(摩尔比)时催化剂的光催化活性最大。     

纳米二氧化钛光催化作用降解甲醛的研究

主要讨论了以锐钛矿型纳米二氧化钛为主体原料制成的空气净化喷雾剂降解甲醛的实验，结果表明此剂对甲醛能起到良好的降解效果。还考虑二氧化钛不同晶粒尺寸和不同晶体类型、甲醛不同初始浓度以及不同光源对甲醛降解的影响，并分析了原因。     

叠层型Cu沉积TiO2复合薄膜的制备及光学性能

真空蒸镀法结合溶胶凝胶法成功地制备Cu-TiO23层复合结构薄膜.运用XRD,SEM,UV-vis等手段进行结构表征和光吸收性能测试.通过模拟可见光下制备样品对亚甲基蓝溶液降解率的变化,评定其光催化活性.结果表明:该法制备的复合结构薄膜,在未热处理时真空蒸镀的金属层为单质Cu.在723 K热处理后,沉积的Cu被氧化主要以Cu2O的形式存在,而TiO2为单一的锐钛矿晶型.823K保温2.0 h热处理后Cu2O进一步被氧化为CuO,同时出现了少量金红石型TiO2.由于Cu2O与CuO均为窄带隙的半导体,在可见光照射下会发生电子由价带向导带的跃迁,因此复合薄膜表现出明显的可见光吸收性能.降解实验的结果则表明:不同温度热处理后的复合薄膜均表现出较高的光催化活性,特别是723K热处理后的复合薄膜样品可见光催化活性最好,在可见光照射5.0 h后对亚甲基蓝溶液降解率接近100%.分析其原因认为,P型的Cu2O和CuO与n型TiO2半导体接触后,在其界面形成了纳米异质结的结合,其p-n结的内建电场抑制了光生载流予的再复合,提高了量子产率,因此使复合薄膜表现出较高的光催化性能.     

微波法制备多孔Bi_2O_3/WO_3及其光催化降解苯酚的研究

以复合表面活性剂为模板剂,微波法制得铋掺杂WO3光催化剂。采用XRD、TEM和DRS等手段对所得样品分别进行表征。结果表明:微波加热所得的样品具有更好的介孔结构,且分散更加均匀。以苯酚为模拟废水,考察催化剂用量、反应温度、溶液pH值和铋掺杂量对苯酚光催化降解效果的影响。     

通电加热氧化金属钛制备TiO2薄膜及其光催化活性

应用在空气中电加热氧化的方法在金属钛表面制备了TiO2薄膜并通过XRD, SEM 以及UV方法分别研究了其晶相结构、表面形貌及光催化活性。控制流过金属钛的电流密度,可以在表面形成TiO2薄膜。SEM和XRD测试表明形成的TiO2为线条状的金红石晶型的均一薄膜。光催化测试表明,电氧化TiO2薄膜具有良好的光催化活性,分解亚甲基蓝的速率常数为(4.2~5.8)×10-3 min-1。     

Mechanisms of Enhancement of Photocatalytic Properties and Activity of Nd^3＋ -Doped TiO2 for Methyl Orange Degradation

Nd^3 -doped TiO2 powders were prepared by the sol-gel method. Their crystal pattern and parameter, the specific surface area, the surface chemical state of Ti and the ratio of O/Ti were characterized. The results show that Nd impurity hinders the crystal transformation, and decreases the relative intensity of (101) peak. The crystallite sizes of Nd^3 -doped TiO2 powders decrease while their specific surface area increase owing to the Nd^3 doping. The XPS measurement shows that the content of Ti (Ⅲ) and ratio of O/Ti on their surfaces increase significantly with the increase of Nd^3 dosage. The adsorption and photodegradation experiments show that the optimum molar content of Nd^3 is 1.2%.     

Grain Size and Wettability of TiO2/SiO2 Photocatalytic Composite Thin Films

The uniform transparent TiO2/SiO2 photocatalytic composite thin films are prepared by sol-gel method on the soda lime glass substrates, and characterized by UV-visible spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), BET surface area, FTIR spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It was found that the addition of SiO2 to TiO2 thin films can suppress the grain growth of TiO2 crystal, increase the hydroxyl content on the surface of TiO2 films, lower the contact angle for water on TiO2 films and enhance the hydrophilic property of TiO2 films. The super-hydrophilic TiO2/SiO2 photocatalytic composite thin films with the contact angle of 0-° are obtained by the addition of 10%-20% SiO2 in mole fraction.