纳米TiO2/硅藻土复合材料光催化降解作用研究

以硅藻土为载体, 四氯化钛为前驱体, 采用水解沉淀法制备了纳米TiO₂/硅藻土复合材料。结合XRD、SEM、氮气吸脱附等表征手段, 探究了复合材料对罗丹明B的光催化性能, 对影响复合材料光催化性能的因素进行了研究。结果表明: 锐钛矿型纳米TiO₂以团聚体和分散状负载于硅藻土表面。催化剂用量、染料溶液pH、无机离子、光照强度等因素都会在不同程度上影响TiO₂/硅藻土复合材料的光催化性能。在染料初始浓度为10 mg/L, 催化剂用量1.0 g/L, 紫外光强度为300 W, 光照60 min的条件下, 罗丹明B光催化降解率达到99.8%。     

热处理对金红石型TiO2光催化性能的影响

研究了纳米金红石型TiO2经空气和氨气气氛热处理后其光催化性能的变化。利用UV-VIS分光光度计,X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对热处理前后的样品进行了表征。结果表明：在紫外和可见光照射下,NH3中525℃热处理和空气中600℃热处理所得样品的光催化性能比未经处理的样品分别提高了30％和60％。样品在热处理前后晶体结构和晶粒大小都未发生变化。氨气中热处理的样品含有微量的氮元素。     

TiO_2/硅藻土复合光催化材料研究进展

综述了TiO_2/硅藻土复合光催化材料的制备工艺及其在环境污染治理方面的应用研究进展,并从硅藻土及TiO_2改性的方面对TiO_2/硅藻土复合光催化材料的研究进行了详细论述,提出了存在的问题及研究发展方向。     

不同晶型纳米TiO2的水热合成及光催化性能

采用水热法制备了TiO2 纳米粉 ,并通过XRD、TEM、激光粒度分析对产物进行表征。结果发现 ,采用不同的钛源 ,不同的加料方式 ,可得到不同晶型的TiO2 纳米粒子。通过系列样品对甲基橙溶液的光催化性能的研究 ,发现混晶相纳米TiO2 的光催化性能最好 ,其次是锐钛矿相 ,金红石相的光催化性能最差。     

纳米TiO2-硅藻土复合材料的制备、表征与吸附性能

以简单无机盐TiCl4和硅藻土为主要原料,利用液相两步水解沉积技术,制备了纳米混晶TiO2-硅藻土的复合材料,并对其进行了表征。SEM形貌分析表明样品具有大量多孔结构,XRD分析证实了所制备的TiO2为锐钛矿型和金红石型的混晶,利用Scherrer公式计算平均粒径为12nm。IR光谱分析发现复合材料中存在Ti-O-Si键,证明纳米TiO2与硅藻土之间存在着化学结合,并不是简单混合物。对有机染料的吸附实验证实复合材料比纯TiO2具有更强的吸附性能。     

多孔矿物载体对纳米TiO2复合材料光催化脱色性能的影响

以多孔矿物沸石、硅藻土、高岭石和坡缕石为载体,采用TiCl4水解法制备了纳米TiO2/多孔矿物复合光催化材料。采用XRD分析了材料的成分和结构,采用甲基橙染料废水评价并对比了材料的光催化性能。研究表明,复合材料中纳米TiO2均为锐钛矿结构,且矿物载体结构未被破坏。由于沸石、硅藻土和坡缕石具有很好的吸附性能,制备的材料在光照初期即对甲基橙染料废水表现出很好的脱色效果。高岭石由于吸附性能相对较弱,导致材料对甲基橙染料废水的脱色效果不佳。     

进气条件对TiO2纳米颗粒晶型与粒径的影响

采用火焰CVD法,在丙烷/空气扩散火焰中氧化前驱物(TiCl4)制备纳米二氧化钛颗粒.对不同进气条件下所生成TiO2纳米颗粒的粒径与晶型进行研究.在实验中共讨论了4种不同的进气条件.结果发现丙烷与空气流速决定火焰的温度}随着载气流速的升高,金红石型TiO2颗粒的含量降低,但是粒径大小几乎没有什么变化;而TiCl4流速对晶型含量的影响不大,TiCl4流速越高,颗粒粒径越大.     

掺铁TiO2纳米晶的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯溶液为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的Fe^3 -TiO2干凝胶，在空气气氛中于400℃焙烧2h，得到锐钛矿相的纳米晶，用TG-DTA，XRD，DRS，FS等手段对其进行了表征，研究结果表明，掺杂铁离子使二氧化钛纳米晶的粒径变小，吸收带边发生红移，荧光峰明显增强，分别以汞灯和氙灯为光源，通过对染料罗丹明B的光催化降解研究，发现掺入0.01?^3 -TiO2与纯TiO2相比具有更好的催化活性，掺杂量增大后，光催化降解率反而下降。     

热处理温度对TiO2结构及其光学性能的影响

近年对具有光催化性能的TiO2进行了较多研究。本文通过XRD、TEM等图谱分析,研究了热处理温度对晶型、粒径、微观结构的影响,并测试了其光催化性能。     

制备条件对TiO2纳米管晶型影响研究

用不同TiO2作原料,在一般水热法和微波法条件下,制备TiO2纳米管,通过TEM、XRD等表征手段,研究了影响合成TiO2纳米管晶型的因素,提出了影响纳米管晶型结构的机理.结果表明,利用不同的原料在一定制备条件下可制得单一晶型的TiO2纳米管.     

单晶TiN颗粒为前驱体制备TiO2薄膜及其光催化性能（英文）

为了开发高活性的二氧化钛(TiO2)光催化剂,通过简易的两步法制备了TiO2薄膜.首先将钛片放入氮化钛(TiN)纳米颗粒悬浮液中,然后干燥这一体系制得TiN/Ti薄膜,最后通过煅烧TiN薄膜前驱体制备了平整均一的二氧化钛(TiO2)薄膜.通过考察退火温度对样品光吸收性能的影响,确定最优退火温度为500℃.在此条件下制备的TiO2为多晶锐钛矿,吸收边带400 nm.以制备的TiO2薄膜为催化剂,3 h内苯酚的降解率达到88%,远大于使用德固赛TiO2(P25)时的62%,制备的二氧化钛薄膜比P25显示出更优良的光催化性能,其光催化降解苯酚的动力学常数为P25的2.2倍.     

N掺杂对TiO2结构及可见光光催化性能影响的研究

采用溶胶-凝胶法,在钛酸丁酯水解过程中加入一定量的尿素,制备了不同N掺杂量的光催化剂TiO2-xNx.以亚甲基蓝溶液为降解对象,研究催化剂在可见光区的催化性能;利用XRD、XPS、SEM、UV-Vis对催化剂的结构、形貌和光催化性能进行了表征.实验结果表明,掺杂的N以O-Ti-N的形式存在于TiO2结构中,N元素抑制了锐钛矿相向金红石相的转变和晶粒的长大;样品中形成了新的能级结构,提高了TiO2在可见光下的光量子效率和光催化能力.掺杂量为3.84%(质量分数)的TiO2-xNx在可见光区的响应能力最高,吸收波长延伸至520nm,其光催化活性最大,1.5h降解率达到55.54%.     

SiO2/TiO2催化剂的制备及其光催化性能

利用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙酸和水为原料, 通过溶剂热方法制备得到SiO₂/TiO₂催化剂. 产物经XRD、Raman、TEM、BET、FT-IR和XPS表征, 结果表明: 所制备的SiO₂/TiO₂催化剂为比表面积大、结晶度高的锐钛矿TiO₂, SiO₂与TiO₂之间通过Si-O-Ti键结合. 另外, 以亚甲基蓝降解为探针反应, 考察了SiO₂/TiO₂催化剂在紫外光照射下的光催化性能. 结果表明: SiO₂/TiO₂催化剂具有比纯TiO₂更优越的光催化性能, 65min可以将亚甲基蓝(MB)彻底降解.     

多孔竹炭/二氧化钛纳米复合材料制备及其光催化作用

本工作合成了一种具有高吸附性能和光催化性能的表面改性竹炭/二氧化钛(SMBC/TiO₂)纳米复合材料。通过湿法氧化处理廉价、天然绿色的竹炭(BC), 制备了具有良好吸附性、化学稳定性的表面改性竹炭(SMBC)。经过改性, BC表面生成大量含氧官能团, 因此SMBC粒子易分散于水中, 并且与TiO₂有较强的相互作用, 确保TiO₂均匀地负载在SMBC表面。SMBC/TiO₂比BC/TiO₂有更大的比表面积, 能提供更强的吸附性能。SMBC/TiO₂的饱和吸附容量大约是BC/TiO₂的1.6倍, 是TiO₂的12.1倍。吸附和催化的协同作用使SMBC/TiO₂复合材料降解MB具有更高的光催化活性, SMBC/TiO₂光催化降解MB的速率常数分别是BC/TiO₂ 和TiO₂的7倍和6倍。     

硅藻土/TiO2复合光催化剂制备及表征

以硅藻土和TiCl4为原料,采用水解沉淀法制备了硅藻土/TiO2复合光催化剂。采用XRD、SEM、FTIR和TGA对复合材料进行表征,考察反应温度、硅藻土用量对复合光催化剂结构的影响。结果表明,当反应温度为30℃、硅藻土与TiO2质量比为2∶1时,生成锐钛矿型TiO2,其平均粒径为19.64nm,且大多被吸附进硅藻土的孔隙内;复合光催化剂热稳定性良好,800℃失重率仅为5%。     

爆轰法合成纳米TiO_2及其光催化性能

采用黑索金为可爆药剂,用爆轰法制备出了类球形混晶纳米TiO2粉体,并对合成的纳米TiO2粉末进行了表征。以甲基橙为研究对象,紫外灯为光源,研究了甲基橙初始浓度、纳米TiO2用量、甲基橙溶液初始pH值、超声分散和光照时间对甲基橙降解率的影响。研究表明,所制备的纳米TiO2为锐钛矿、板钛矿和金红石组成的混晶体,平均粒度约为18nm。在氧化钛浓度固定的条件下,甲基橙溶液初始浓度越高降解率越低。随着氧化钛加入量的增加,甲基橙溶液的降解率先增大后减小,而氧化钛的加入量超过40.0mg/L后,甲基橙溶液的降解率又呈升高的趋势。超声波分散的纳米氧化钛的表观反应速率明显高于未经超声波分散的氧化钛的表观反应速率。随着光催化时间的延长,光转化率逐渐升高。     

TiO2/沸石复合物结构与光催化性能

利用天然沸石作载体制备TiO₂/沸石复合物光催化材料,从晶相分析和热分析证实以TiCl₄为钛源,锐钛矿在水相体系中可直接在沸石表面生成,并牢固结合,同时引起沸石矿物结构的调整.实验研究了在阳光照射下光催化材料对甲基橙和亚甲基蓝的分解脱色效果,不需高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的,脱色率接近100％,结合牢固,并可重复使用.     

煅烧温度和燃烧剂及助剂用量对TiO2光催化性能的影响

为了找出自蔓燃制备TiO2光催化剂的最佳奈件,本文以TiO（NO3）2为前驱体,以前躯体用量、燃烧剂柠檬酸和硝酸铵的比例、煅烧温度为主要考查因素,通过正交试验制备TiO2并进行亚甲基蓝的光催化降解实验。结果表明,自蔓燃工艺制备的TiO2粉体具有松散、多孔的特性;正交试验选出最优制备条件为：煅烧温度在550℃,n（TiCl1）：n（柠檬酸）：n（硝酸铵）=1：1：3,最优条件下的TiO2比不采用此工艺制备的TiO2的降解率提高了13．28％;最大光降解速率比不采用此工艺制备的TiO2的速率提高了58％。     

煅烧对纳米TiO2/蛋白土复合材料光催化性能的影响及机理

纳米TiO₂/蛋白土复合材料是一种采用钛盐水解沉淀法在蛋白土表面负载纳米TiO₂的新型光催化剂。本文结合晶型与晶粒度、比表面积和孔结构等性质, 讨论了煅烧工艺对其光催化性能的影响机理。结果表明, 复合材料升温到800℃时仍无金红石相出现, 说明载体蛋白土对TiO₂的晶型转变起到抑制作用。以染料罗丹明B溶液为目标降解物, 250 W汞灯为光源, 评价纳米TiO₂/蛋白土复合材料的光催化性能, 其中600℃煅烧2 h得到的样品具有较优的光催化性能, 照射4 h后, 对罗丹明B的去除率达到97.24%。