La、Ho掺杂 TiO2光催化抗菌材料的制备与抗菌性能

采用溶胶-凝胶法结合旋转涂膜法制备了La、Ho掺杂TiO2光催化抗菌材料.以大肠杆菌为实验菌种,普通日光灯为光源,考察了旋转速度、稀土掺杂量、涂膜层数、烧结温度、烧结时间等因素对材料抗菌性能的影响.并采用SEM、XRD、TG-DSC等方法对材料进行了表征.结果表明,稀土掺杂TiO2光催化抗菌材料在普通日光灯照射下具备较强的抗菌性能.当旋转速度1100r/min,镧掺杂量为x(La)=0.3%、烧结温度550℃、烧结时间1.5 h、涂膜层数为3层时,La-TiO2抗菌性能最佳;旋转速度1100r/min,钬掺杂量为x(Ho)=0.4%、烧结温度600℃、烧结时间1 h、涂膜层数为2层时,Ho-TiO2抗菌性能较好,且La掺杂TiO2光催化材料抗菌性能优于Ho掺杂TiO2光催化材料,其1.5h杀菌率达92.21%.     

Eu3+掺杂TiO2纳米晶的制备及光致发光研究

以Ti(O-BU)。为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Eu^3 离子的TiO2纳米晶。分别以X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)光谱对不同温度烧结下的样品进行了表征。XRD分析表明，由于Eu^3 掺杂浓度低，纳米晶呈现单一的锐钛矿相，Eu^3 可能主要位于纳米TiO2颗粒的表面。PL分析表明，当用紫外,可见光380，395，415和468nm对掺杂Eu^3 的TiO2纳米晶进行激发时，都发射了一系列PL信号，其中用468nm激发效率最高，380nm激发效率几乎为O，也就是说，468nm代替通常的395nm成为最灵敏的激发线；这些PL发光峰分别对应着Eu^3 的^5 Do→^7FJ(0～4)跃迁，其中以^5D0→^7F2跃迁的616nm的纯红色发光效率最高。从不同温度热处理TiO2：Eu^3 纳米晶的激发光谱看出，Eu^3 的特征发射来自基质带间吸收(380nm附近处)的有效激发都很弱。     

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.     

微波烧结制备Sm掺杂TiO2光催化材料与催化性能表征

采用溶胶-凝胶法结合旋转涂膜法和微波烧结技术制备了Sm掺杂TiO2光催化材料.以罗丹明B为降解物,高压汞灯为光源,考察了微波功率、烧结时间、烧结温度、涂膜层数、稀土掺杂量等因素对TiO2光催化活性的影响;并用XRD、TG-DSC和SEM等对材料进行了表征.结果表明,采用微波分三阶段加热、升温时间65min、烧结温度520℃、涂膜3层、Sm掺杂量x(Sm)＝0.3%时,制备的光催化材料催化活性最高,5h内罗丹明B的降解率可达90%;与传统高温烧结相比,采用微波烧结缩短了烧结时间,降低了烧结温度,提高了光催化材料的活性.SEM检测结果表明,微波烧结样品的粒度比较均匀,晶粒明显细化.     

低量Gd^3＋／Fe^3＋共掺杂TiO2制备及催化活性

利用溶胶-凝胶法在煅烧温度540℃制备了纯的和不同Gd^3＋／^3＋共掺杂的TiO2纳米粉体,并用XRD技术对样品进行了表征。研究了Gd^3＋／Fe^3＋共杂量对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与纳米TiO2光催化活性关系探讨了Gd^2＋／Fe^3＋共掺杂对纳米TiO2的光催化活性。结果表明,与纯TiO2相比,适量共掺杂Gd^3＋／Fe^3＋可以显著提高其光催化活性。当Gd^3＋／Fe^3＋共掺杂量为0．04％／0．04％,Ti02纳米粉体的光催化活性最佳,降解率为89．96％,其金红石相含量为32％,平均晶粒粒径为30nm,Gd^3＋／Fe^3＋共掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,减小晶粒尺寸这两方面均有利于提高光催化活性。     

掺杂钕离子纳米TiO2的制备及光催化降解水中苯酚的研究

以钛酸四丁醇为原料，采用溶胶．凝胶法制备了掺杂Nd^3＋的纳米TiO2光催化剂，探讨了掺杂对二氧化钛光催化活性的影响。通过X射线衍射（XRD），透射电镜（XRD）对制备的Md^3＋掺杂TiO2样品的相组成和晶粒大小进行了分析，并以苯酚为降解对象，考察了不同掺杂浓度，不同热处理温度下掺杂TiO2对苯酚的光催化降解效果。结果表明：掺杂Nd^3＋的TiO2为锐钛矿和金红石的混合晶相，Nd^3＋掺杂可阻碍TiO2的晶相转变，减小催化剂的晶粒尺寸，提高TiO2粒子的光催化活性。在本实验范围内，当Nd^3＋质量分数为0．8％（以TiO2质量计），处理温度为500℃时，TiO2光催化活性较高。与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约70％。     

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.     

纳米TiO2光催化剂掺杂改性的研究进展

以光催化材料TiO2为研究对象,从金属、非金属掺杂及共掺杂改性出发,介绍了近些年来TiO2光催化剂与金属、非金属、双金属、双非金属、金属与非金属共掺杂的研究现状.研究发现:当对TiO2进行双元素共掺杂,且掺人元素及最适当时,能使TiO2的光催化性能进一步提高.     

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。     

Effects of La^3＋ Non-Uniformly Doping in TiO2 Films on Photocatalytic Activities

TiO2 thin films non-uniformly doped by La^3＋ were prepared by sol-gel method. The comparison of thin film activities, which was characterized by photocatalytic degradation of methyl orange, shows that doping modes have great activities. The non-uniformly effects on photocatalytic doped TiO2 films resuh in good photocatalytic activities with an optimal concentration; about 0. 5% （ atom fraction ）. UV-Vis transmittance spectra indicate that the absorption edges of these TiO2 thin films shift to ward longer wave- lengths remarkably, and electrochemical behavior also reveales that e^- -h^＋ pairs are prone to formation and separation under UV irradiation. The mechanism of photocatalytic activities are enhanced by La^3＋ non-uniformly doping was discussed on the analogy of the theory of “window effect” of solar cell heterojunction.     

Gd3+,Eu3+在介孔Y2O3中的能量传递

通过模板法与溶胶-凝胶法相结合,在温和的条件下制备了介孔Y2O3.再采用水热反应法制得Eu3+、Gd3+单掺杂及Eu3+,Gd3+双掺杂的三种介孔Y2O3组装体(介孔Y2O3∶Eu3+,介孔Y2O3∶Gd3+,介孔Y2O3∶Eu3+,Gd3+).利用广角和小角X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对介孔Y2O3进行了表征,结果表明,所制备的介孔Y2O3为立方相,具有六方孔道结构,孔径约10nm.对介孔Y2O3和组装体系进行了荧光光谱(PL)分析,发现在550℃热扩散处理后,介孔Y2O3∶Eu3+的发光存在基质对Eu3+的能量传递,Y2O3∶Eu3+,Gd3+体系中Gd3+对Eu3+也有能量传递作用.     

Photocatalystic Oxidation Degradation of Polyethylene by Nano-TiO2 Doped Rare Earth Ion

Nano-sized TiO2 doped La^3＋ , was used as photocatalysis to degrade polyethylene （PE） film in solid-state reaction. It made PE lose its mass fraction of 14.5%, and formed more quantities of CO2 and more wax yields after UV irradiation for 288 h. SEM imagines displayed more and bigger holes and pits in the PE film. FT-IR spectra showed that there is a lower absorbance of groups of - CH2 and - CH3 in PE/ TiO2 and 0. 1% La2O3/TiO2/PE composite materials than that in PE film sample of photodegradation, and more carbonyl groups in PE/0.1% LaEO3/TiO2. La^3＋ doping TiO2 improves TiO2 activities of oxidation and erosion of PE film under UV irradiation.     

铽及其掺杂对苯二甲酸冠醚配合物的合成与荧光性能研究

合成了铽及掺荧光惰性镧、钆、钇的铽冠醚对苯二甲酸配合物。通过元素分析、摩尔电导及红外光谱推测出了配合物的组成;实验结果表明,半径大的稀土离子与18冠6的氧原子直接配位,而半径小的稀土离子则通过水分子配位;对苯二甲酸作为桥连配体连接两个稀土冠醚配合物。测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,表明铽配合物发出较强的荧光。探讨了配合物中的传能过程,结果表明,配体能较好地将吸收的能量传递给T b3+,不发光稀土离子(L a3+、G d3+和Y3+)对发光稀土离子(T b3+)具有很强的敏化作用,比较这三个含有惰性稀土离子的配合物,发现L a3+的敏化作用最强。     

Synthesis, Characterization and Antibacterial Properties of Rare Earth (Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Er3+)Complexes with L-Aspartic Acid and o-Phenanthroline

Five novel ternary complexes of rare earth ions with L-Aspartic acid (Asp) and o-phenanthroline (Phen) were synthesized in ethanol aqueous solution. Their compositions were characterized by elemental analysis, molar conductance, FT-IR, Raman, UV-VIS and TG-DTA. The compositions of the complexes were confirmed to be: RE(Asp)3PhenCl3·3H2O (RE: Ce3 , Pr3 , Nd3 , Sm3 , Er3 ). The antibacterial activity test shows that all these complexes exhibit excellent antibacterial ability against Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Candida albicans. The antimicrobial spectrum of the complexes are broad.     

稀土元素掺杂改性纳米TiO2光催化性能

详细评述了稀土元素掺杂改性TiO2的制备方法（溶胶．凝胶法、沉淀法、浸渍法等）、表征技术（XRD，XPS，TEM，UV-VIS，BET等）及其光催化性能。同时，从稀土离子的价态、半径及其吸收谱带的波长和范围以及稀土元素掺杂量四个方面分析了稀土元素掺杂改性TiO2的机制。最后，提出了稀土与非金属复合掺杂改性TiO2是今后的一个重要研究方向，并存在巨大的研究空间。     

苯基羧甲基硫醚与稀土配合物的合成、表征及Eu3+、Tb3+的发光

合成了苯基羧甲基硫醚及其与 Nd3 、 Sm3 、Eu3 、Tb3 、Dy3 的配合物。通过元素分析确定配合物为 L n L3· n H2 O(L=C6 H5SCH2 COO- ,n=1～ 4 )。并通过 IR谱、UV谱、摩尔电导对配合物进行波谱表征 ;通过荧光光谱测定结果表明 :Eu3 、Tb3 配合物具有明显的发光性能。溶解性实验表明 :该类配合物在 DMF、 DMSO等极性溶剂中具有很高的溶解性。     

铕、钆-苯甲酸-1,10-菲咯啉的合成及荧光性质

分别合成了稀土（铕、钆）与苯甲酸、1，1-菲咯啉配位的有机稀土羧酸配合物。通过元素分析和红外分析确定了配合物的组成与结构。通过荧光光谱与荧光寿命研究了它们的荧光性质。结果表明，当钆掺入配合物后，能极大地增强铕的特征荧光，当铕与钆的摩尔比为5：5时，荧光强度最强，且此时的荧光寿命最长。经拟合后发现，在（铕、钆）-苯甲酸-1，10-菲咯啉配合物中，钆离子对铕荧光的敏化程度随钆含量的降低以指数形式衰减。     

Synthesis and Photocatalytic Activity of TiO2/V2O5 Composite Catalyst Doped with Rare Earth Ions

TiO2/V2O5 catalyst doped with rare earth ions was prepared by sol-gel method. Titanium tetrapropoxide and vanadium pentoxide were used as precursor of the composite catalyst and rare earth ions were used as dopant. The crystal phases, crystalline sizes, microstructure, absorption spectra of doped composite catalyst were studied by XRD, EDS, FT-IR and UV-Vis. Photoactivity of the prepared catalyst under ultraviolet irradiation were evaluated by degradation of methyl orange （MO） in aqueous solution. It is shown that the prepared catalyst is composed of anatase and futile. The rare earth ions are highly dispersed in composite catalyst. All the doped catalysts appear higher photocatalytic activity than TiO2/V2O5 catalyst and catalyst doped with Ce^4＋ present the best activity to MO.     

低量La3+掺杂WO3的表征及其光解水催化性能的研究

采用低热固相反应法制备了低量La3+(0.05%)掺杂的WO3催化材料,采用XRD、XPS和DRS对样品进行了表征和分析,考察了样品光催化分解水制氧的活性。结果表明,0.05%La3+掺杂可使WO3光谱响应范围向可见光区拓展。XPS分析表明,La3+掺杂可导致粉体表面晶格氧的增加。在可见光辐射下光催化分解水制氧的试验中,0.05%La3+掺杂WO3的光催化析氧速率高达177μmol/(L.h),是未掺杂WO3的1.8倍。