N、S共掺杂纳米TiO2的制备、表征及光催化性能研究

以TiCl4、硫脲为原料，采用微波催化水解沉淀法合成了S掺杂的TiO2前驱体，在NH3／N2气氛中经高温煅烧处理制得N、S共掺杂纳米TiO2光催化剂，用XRD、UV-Vis／DRS、FT-IR、TG-DTA、SEM等对其进行了表征。并考察了该催化剂在可见光及紫外光区的催化活性。结果表明，N掺杂在TiO2表面形成了Ti-O-N键；S掺杂可以导致TiO2晶粒尺寸细化。而N、S共掺杂导致了TiO2晶格畸变，产生了新的能级结构，使催化剂的吸收边带红移。晶粒基本呈球形和类球形，粒径在15-20nm之间。N、S共掺杂对提高光催化活性具有协同作用，在可见光和紫外光区均表现出较佳的光催化活性。     

N掺杂TiO2材料可见光光催化性能研究进展

概括了最近报道的N掺杂TiO2可见光光催化材料的研究成果，其中包括样品制备的进展、掺杂机理的研究和可见光响应理论的研究。在制样方法方面，分析了不同方法制备的样品在性能上的特点和差异；在掺杂机理研究方面，归纳了目前研究中对N掺杂TiO2机理的不同观点，包括N在TiO2晶格中的位置以及N掺入后对TiO2半导体能级结构的影响；最后详细介绍了几种N掺杂TiO2可见光响应理论。     

N掺杂TiO2光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型N掺杂TiO2粉体,通过X射线衍射光谱(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外/可见光漫反射吸收光谱(UV-vis)对粉体的性能进行表征.结果表明,N掺杂使TiO2粉体的晶粒细化,禁带宽度减小,光谱吸收阈值波长向可见光区红移至550nm左右.光催化降解甲基橙的实验表明,N-TiO2粉体在普通日光灯下对甲基橙的降解率明显优于纯TiO2粉体.     

可见光响应N掺杂TiO2的制备及光催化性能研究

以NH4Cl为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了具有可见光活性的N掺杂TiO2,并用X-射线衍射、傅立叶转换红外光谱进行了表征.研究表明,在pH=3、灼烧温度为500℃时,N掺杂TiO2活性最佳.在此条件下制备的N掺杂TiO2在可见光(λ＞400nm)下对4-氯酚具有良好的降解作用,而未掺杂的TiO2几乎没有,这表明掺杂进入TiO2晶格的N原子是N掺杂TiO2具有可见光活性的主要原因.     

铁掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备铁掺杂纳米TiO2光催化剂。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、PL等对Fe-TiO2样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝（MB）作为目标降解物,考察经不同热处理温度及不同掺铁量Fe-TiO2样品对MB的降解效果。结果表明所制备的Fe-TiO2样品的晶型为锐钛矿相与金红石相的混晶相,铁掺杂抑制了晶粒的生长和晶型的转变,样品的吸收阈值波长向可见光红移约68nm,提高了TiO2的光催化活性。在普通日光灯下,经500℃热处理、掺铁量与TiO2摩尔比为1∶200条件下制备的催化剂其光催化活性明显高于Degussa P25。     

氮掺杂纳米TiO2光催化材料的制备及表征分析

以钛酸丁酯为钛源,尿素为氮源,采用溶胶——凝胶法制备纳米TiO2胶体。通过XRD、FI-IR、TG/DTG、UV-VisDRS等分析方法发现,氮掺杂对TiO2的晶型转化起抑制作用;紫外-可见光吸收光谱的分析结果表明,氮掺杂纳米TiO2可有效增强其紫外光区和可见光区吸收性能,拓展了纳米TiO2的光响应波长范围,提高了其光催化性能。     

铁氮共掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法与微波合成法相结合制备铁氮共掺杂的TiO2光催化剂。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、PL等对Fe-N-TiO2样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝（MB）作为目标降解物,考察经不同温度热处理及不同掺铁量的样品对MB的降解效果。结果表明所制备的样品在700℃热处理5h后为锐钛矿相与金红石相混晶,样品的吸收阈值波长向可见光红移约45nm。铁氮共掺杂抑制了样品从锐钛矿相向金红石相的转变,提高了TiO2的光催化活性。在普通日光灯下,热处理温度为600℃、掺铁量与TiO2摩尔比为1︰200条件下制备的样品,其光催化活性明显高于Degussa P25。     

微波化学合成法制备氮掺杂TiO2光催化剂的研究

利用微波化学合成法制备了具有高活性的可见光响应氮掺杂纳米TiO2光催化剂.采用XRD、XPS、UV-vis等手段对样品的性能进行了表征分析,并以甲基橙为目标降解物,考察了催化剂在普通日光灯照射下的光催化活性.结果表明,所制备的N-TiO2粉体在400℃、450℃、500℃、550℃热处理4h后仍为锐钛矿相;光催化剂中的N以共价键的形式存在于TiO2晶格中;样品的吸收阈值波长可红移至500nm左右;当煅烧温度为400℃时,样品表现出较好的光催化活性.     

氮掺杂TiO2光催化剂研究进展

对TiO2光催化剂进行改性,实现可见光催化活性是第二代光催化剂走向实用化的关键.氮掺杂TiO2是一种理想的具有可见光活性的光催化剂,由于N 2p态与O 2p态杂化,实现带隙窄化和吸收带边红移,对于实现可见光催化活性具有重要意义.评述了氮掺杂改性TiO2光催化剂的国内外研究现状,分析了不同掺杂方法对于实现TiO2可见光催化活性的掺杂机理和改性机理,提出研究合适的催化剂载体对TiO2进行氮等非金属负载是今后努力的方向,并且应该建立统一的催化剂性能评价标准.     

氮掺杂二氧化钛纳米管制备与光催化性能

以多孔氧化铝为模板,采用溶胶凝胶法制备出二氧化钛纳米管,在氨气气氛下进行了氮掺杂。用TEM、XRD、DRS等对其进行了表征,并通过降解碱性藏花红溶液研究了其光催化的性能。结果表明,用模板法制备的二氧化钛纳米管管径均匀、可控且排向一致,从DRS光谱可以推测出氮掺杂后的二氧化钛纳米管在可见光区有较强的吸收,并且与二氧化钛纳米管相比氮掺杂的二氧化钛纳米管的降解碱性藏花红溶液的效率更高。     

N掺杂TiO2光催化剂的制备及其可见光降解甲醛

采用水解沉淀法制备了纯的和N掺杂的TiO2纳米光催化剂,并用二次离子质谱、X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、比表面积、透射电镜等技术进行了表征。以GaN基兰色发光二极管为光源,研究了催化剂光催化降解甲醛的活性。实验表明,在最佳反应条件下,N掺杂的TiO2纳米光催化剂在可见光下对甲醛有良好的光催化活性。     

简单有效掺氮氧化钛纳米晶的制备及其可见光催化性能

以钛酸丁酯为钛源，与尿素混合制成含氮前驱体，在空气中一定温度和时间退火处理制备氮掺杂的氧化钛纳米晶．用XRD、XPS和UV—Vis吸收光谱等手段对制备的掺氮氧化钛进行了表征，并对其可见光照射下的光催化性能进行了测试．结果表明，该方法掺杂的氧化钛纳米晶的吸收带边明显移到可见光区，其在降解亚甲基蓝的实验中表现出良好的可见光催化活性．     

复合型纳米TiO2成膜液的制备及膜性能

研究了一种纳米成膜分散液的制备方法,探讨了超声作用对悬浮液分散稳定性的影响。实验结果表明,对纳米TiO2-水体系进行长时间超声强烈振荡(8h以上),对粒子在水中的分散起决定性作用,超声分散经历3个重要阶段:初级分散(超声2h左右),逆分散(3~5h),完全分散(8h以上);所制得的成膜液分散稳定性及光催化性能优异;用该成膜液制备纳米TiO2薄膜,所制得的薄膜具有优良光催化性能,以及耐热、耐水、耐腐蚀性、界面粘结性能和耐老化性能。     

可见光催化剂SxTi1-xN2-yOy的制备及其光电特性的研究

通过加热法制备了具有可见光催化活性的新型光催化剂SxTi1-xN2-yOy。紫外-可见漫反射及表面光电压谱研究结果表明，此催化剂在可见光下有很强的光吸收能力，由于N、S元素的掺杂方式分别为阴离子和阳离子两种不同的形式，故这种二元非金属改性的催化剂具有互补作用，从而提高了其可见光催化活性。     

碳掺杂TiO_2光催化剂的制备与性能研究

以葡萄糖和钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了C-TiO2光催化剂粉体。利用XRD、XPS、Raman、PL、UV-Vis等对样品进行表征分析,研究了不同制备条件对样品性能的影响,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究了其光催化性能。结果表明,碳掺入到TiO2晶格中,促进了样品由锐钛矿相向金红石相的转变,拓展了TiO2在可见光区的光谱响应范围,降低了光生电子和空穴的复合几率。当n(C)∶n(Ti)=0.30,400℃条件下焙烧4h制备的样品催化性能最好,在普通日光灯下3h内对MB的降解率达90.17%,显著高于同等实验条件下的Degussa P25(49.71%)。     

锶磁性光催化剂的制备和表征

以自制碳酸锶(SrCO3)和钛酸丁酯为原料,采用超声波技术制备了以锶铁氧体(SrFe12O19)为载体的锶磁性光催化剂(TiO2-SrFe12O19)。采用XRD、IR、VSM、N2吸附实验等手段研究了催化剂的表面性质和磁学特性。结果表明,该催化剂的平均晶粒尺寸在20～30nm之间,比表面积为44.8m2/g,平均孔径为7.09nm,属于介孔磁性材料;饱和磁化强度(Ms)为12.9A.m2/kg,矫顽力(Hc)为120.9kA/m,易于磁分离和重复利用。催化剂对亚甲基蓝(MB)的催化降解脱除率为94.7%,且重复使用3次,催化降解效率不低于88%,表明催化性能稳定,重复使用效果良好。     

Fabrication and characterization of novel Ag2O-polyimide composites with enhanced visible-light photocatalytic activity

Novel high-efficiency visible-light photocatalyst, silver oxide (Ag₂O)-polyimide (PI) photocatalyst is synthesized by a liquid phase reaction method. The obtained samples are characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectra (FT-IR) and photoluminescence (PL). The photocatalytic activity of the Ag₂O-PI composites are evaluated by the decomposition of Rhodamine B (RhB) under visible-light irradiation. All Ag₂O-PI composite possesses higher photocatalytic activity than pure Ag₂O and PI. It could be found that RhB was photodegraded with the highest degradation efficiency of 97.9% when the mass ratio of Ag₂O and PI reached to 2:1. This enhancement can be attributed to the efficient separation of photogenerated electron and holes. Furthermore, the possible mechanism for the photocatalytic activity of Ag₂O-PI composites was also proposed.     

纳米二氧化钛光催化剂的固化技术

纳米TiO2是一种高效的光催化剂,而光催化剂的制备和固化是光催化技术应用的关键。本文介绍了纳米TiO2几种最新的负载固化方法,并简介了发展动向。     

N—CI-TiO2光催化剂的制备、表征及性能

以钛酸四丁酯为前驱体,氯化铵为掺杂剂,采用溶胶一凝胶法制备了N、Cl共掺杂改性的TiOz光催化剂（N—Cl-Ti）,借助XRD、SEM、TEM、XPS及DRS等手段对其加以表征。以苯酚为模型反应物,研究了氯化铵掺杂量及热处理温度等制备条件对光催化活性的影响。结果表明,氯化铵掺杂抑制了锐钛矿相向板钛矿相的转变和晶粒的生长,改性后的TiO。光吸收带边可延伸约至780nm。N、C1元素分别以O—Ti—N和O-Ti—C1形式存在于TiO：晶格中。当氯化铵的掺杂量为3．0mol％,热处理温度为250℃时,改性后的TiO：可见光催化活性最高,可见光（420～800nm）照射120min后,苯酚的降解率可达75．689／6。