La^3＋叫参杂及载体类型对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

实验以钛酸四正丁酯及硝酸镧为原料，采用浸渍涂覆工艺，以溶胶-凝胶法在不同载体上制备纳米级二氧化钛薄膜，以甲基橙为模拟对象，研究了不同浓度的La^3＋掺杂对催化剂光活性的影响。结果表明：降解效率随载体、掺杂浓度不同而变，最佳的离子掺杂浓度也有差别。釉面瓷砖、铝、不锈钢载体掺杂0．5％La^3＋的二氧化钛薄膜对甲基橙有最高的降解效率，陶瓷载体掺杂0．05％La^3＋的降解效率最高，玻璃载体最佳La^3＋掺杂浓度为5％，而钛片载体最佳La^3＋掺杂浓度为300％。     

La~(3+)掺杂TiO_2光催化降解甲基橙

采用溶胶-凝胶-浸渍法对二氧化钛进行La3+掺杂,并以甲基橙溶液为降解模型反应物,研究了La3+改性TiO2的光催化活性。结果表明:La3+改性能够提高二氧化钛的光催化活性,当La3+掺杂量为0.5%(质量百分比),煅烧温度为500℃,催化活性最好;当催化剂的投加量为4.0 g/L,通气量为800 mL/min,pH值为3.12时,对甲基橙废水溶液紫外灯光催化60 min的降解率可达到97.5%。     

掺铁二氧化钛纳米晶的制备及其光催化性能

通过溶胶-凝胶法室温制备了掺杂铁二氧化钛纳米晶光催化剂。采用透射电子显微镜、X射线衍射仪、能谱元素分析仪、紫外-可见分光光度计等对所得产物进行表征。以甲基橙为目标降解物,对未掺杂的二氧化钛纳米晶及掺杂铁的二氧化钛纳米晶进行了光催化降解性能研究,并对其降解机理进行了分析。结果表明:适量的铁掺杂有利于提高二氧化钛纳米晶的光催化性能和对甲基橙的降解率。铁的最佳掺杂量为25%[Fe占(Ti+Fe)的摩尔分数]。掺杂铁的二氧化钛纳米晶光催化性能优于纯二氧化钛纳米晶,在光照150min后,甲基橙的降解率达75%以上。     

钒镧共掺杂TiO2纳米粉体的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化剂,用V、La进行共掺杂改性,以甲基橙为目标降解物,研究了不同掺杂量下催化剂的光催化活性,并利用XRD、UV-Vis等表征手段对催化剂进行了表征.结果表明,共掺体系的最佳掺杂量为n(V)n(TiO2)=0.05%,n(La)n(TiO2)=0.05%.此掺杂量下的TiO2粉体对甲基橙有良好的降解效果,反应12 min降解效率达到99.6%,优于同等条件下制得的纯TiO2粉体.     

纳米TiO2复合薄膜光催化降解甲基橙的研究

本通过Sol-Gel工艺的载玻片表面、多孔陶瓷表面及玻璃纤维表面制得了均匀透明的纳米TiO2复合薄膜，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、光照时间、催化剂载体比表面、初始溶液的pH值对甲基橙降解率的影响，并比较了半导体耦合薄膜的光催化降解能力。研究结果表明：SnO2-TiO2复合膜相对于其它耦合膜及金属（La)掺杂膜有较高的降解率。     

二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能

笔者利用浸提技术把二氧化钛固定在不锈钢丝网上,通过XRD对其物相进行分析,利用扫描电镜表征其微观形貌,利用甲基橙作为目标污染物,探索并研究了搅拌、浸提次数、掺杂、光源等因素对二氧化钛光催化降解性能的影响以及其重复使用效果。结果表明:所制得的二氧化钛主要为锐钛矿型。随着浸涂次数的增加,不锈钢丝网表面二氧化钛薄膜的微观形貌有所变化;搅拌、浸提次数、掺杂镧有利于二氧化钛光催化活性的提高,二氧化钛利用紫外光的能力比利用可见光的能力更强;随着浸提次数的增加,二氧化钛对甲基橙的光催化降解效率呈现先增大后减少的趋势,当浸提达到7次时光催化降解效率最高,4h降解率可达77.6%;所制得的负载有二氧化钛薄膜的不锈钢丝网在重复性实验中,除第一次催化降解后效率有降低外,其他都基本不变,说明制得的样品可以长期用于光催化降解。     

镧掺杂氧化锌的制备及其降解染料废水研究

用乙酸锌、氧化镧制备La掺杂氧化锌,研究La掺杂氧化锌光催化降解甲基橙染料废水的性能。结果表明,La掺杂能够明显提高氧化锌对甲基橙的降解率,当La的掺杂量为5%时,照射120 min,甲基橙的降解率达到95. 2%。     

镧掺杂氧化锌的制备及其降解染料废水研究

用乙酸锌、氧化镧制备La掺杂氧化锌,研究La掺杂氧化锌光催化降解甲基橙染料废水的性能。结果表明,La掺杂能够明显提高氧化锌对甲基橙的降解率,当La的掺杂量为5%时,照射120 min,甲基橙的降解率达到95. 2%。     

二氧化钛薄膜光催化降解甲基橙

用常压气相沉积法镀出的二氧化钛薄膜为光催化剂，以紫外灯为光源，降解甲基橙稀水溶液. 实验表明：镀膜时基片种类、沉积温度、在染料溶液中加Fe3+和H2O2、光照时间及气体体积流速均对甲基橙的降解率有影响，并且找到了最佳的镀膜条件.     

薄膜化固体超强酸SO2-4/TiO2-WO3光催化降解甲基橙

采用硫酸溶液浸渍处理TiO2-WO3制得SO42-/TiO2-WO3薄膜光催化剂,考察了光催化剂对甲基橙溶液的光催化降解行为.结果表明,在硫酸浓度为0.2 mol·L-1、焙烧温度为550℃、WO3掺杂量为2％的最佳条件下制备的光催化剂活性最高,甲基橙降解90 min的降解率达到72％.     

镧和钴掺杂纳米TiO2的溶胶-凝胶法制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了TiO2、Co^2＋／TiO2、La^3＋／TiO2＋,Co^2＋,La^3＋／TiO2光催化剂。通过考察掺杂离子的种类和用量对所得催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响,得出La^3＋／TiO2中La^3＋的适宜掺杂量为1.0％,Co^2＋,La^3＋／TiO2中,当La^3＋的掺杂量为1.0％时,Co^2＋的适宜掺杂量为0.2％,相应的脱色效率为99.83％、98.79％。当掺杂量适当时,四种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为：La^3＋／TiO2〉Co^2＋,La^3＋／TiO2〉TiO2〉Co^2＋／Ti02o XRD分析结果表明,所得光催化剂均为纳米粒子。     

钨离子掺杂对钛片表面TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了负载在钛片上掺杂W⁶⁺的TiO₂薄膜光催化剂。研究结果表明,焙烧温度为520 ℃,TiO₂薄膜光催化剂活性最好;W⁶⁺的掺杂提高了TiO₂薄膜的光催化活性。当W⁶⁺掺杂浓度为6.04×10¹⁶个·cm^-3时,W⁶⁺-TiO₂薄膜光催化剂光催化活性最高,XRD结果表明,掺杂W⁶⁺前后TiO₂均为锐钛矿相,并未检测出任何钨的氧化物。     

TiO2光催化脱H2S的应用

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及掺杂改性TiO2,其中掺杂了过渡金属（Fe、Ni、Cu、Zn）,稀土金属（La、Ce）,贵金属（Ag）及非金属（N）,应用提拉法在载玻片上镀膜,进行光催化脱H2S实验。考察TiO2光催化脱H2S率。实验从不同离子、掺杂浓度、光照时间等因素考察TiO2光催化脱H2S性能的影响。结果表明：掺杂Fe,Ni,Cu,Zn,La,Ce,Ag及N的TiO2光催化脱H2S最佳掺杂量分别为0.7%,5.0%,4.0%,1.0%,3.0%,2.0%,1.0%和300%（均为TiO2摩尔分数）,其中0.7%Fe-TiO2,脱H2S率达97%。     

纳米La~(3+)-TiO_2薄膜制备及其处理含碱炼油废水

采用溶胶凝胶法制备在玻璃上负载纳米La~(3+)-TiO_2薄膜,以罗丹明B水溶液的COD的去除率为指标,研究了各种因素对溶胶胶凝过程及制得纳米La~(3+)-TiO_2薄膜光催化活性的影响,用XRD和IR表征,并时含碱炼油废水进行光催化处理.结果表明,影响因素及最佳量依次是La掺杂量质量分数0.05%、煅烧温度480℃、乙醇的加入量50mL和加水量1..mL,此时罗丹明B的降解率达到91%;当含碱炼油废水中pH=5,负载薄膜2层,光催化时间为3h时处理效果最佳,废水中cOD降解率为77%;所得的La~(3+)-TiO_2薄膜含有Ti-O-Ti结构,为锐钛矿型,平均粒径为11.2nm.     

掺铈纳米TiO2的制备及其对光催化性能的影响

为改进和提高纳米二氧化钛光催化剂的催化性能,利用硝酸铈及钛酸丁酯为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备纳米掺铈二氧化钛光催化剂,并用TGA、XRD、BET等方法对粒子进行表征,并通过其催化降解亚甲基兰来研究其催化活性影响.结果表明：铈掺杂法制备的纳米级二氧化钛,降低了粒子半径,提高了比表面积和催化活性;在较低的浓度范围内,随着掺杂量增加,光催化活性增加,2.3%TiO2光催化活性最高.     

La掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO₂和不同La掺杂量的TiO₂纳米粒子，对样品进行了TG-DTA、XRD和UV-Vis 吸收光谱分析，并以染料废水甲基橙为目标降解物，考察了样品的光催化性能。结果发现，La的掺杂抑制了TiO₂粒径的长大，细化了晶粒；La掺入到TiO₂的晶格中，引起了晶格的畸变和膨胀；La的掺杂使TiO₂的吸收带边发生了红移；适量La的掺杂可提高TiO₂的光催化性能。试验条件下，最佳掺杂摩尔分数为0.1％。     

Fe3+和Ce3+掺杂对TiO2光催化剂性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃纤维上涂层TiO₂光催化剂,并掺杂Fe³⁺和Ce³⁺修饰TiO₂光催化剂,进行了间歇式光催化降解气相苯实验,结果表明掺杂Fe³⁺和Ce³⁺均可以提高TiO₂光催化剂的活性,其中0.2% Fe³⁺/TiO₂光催化剂活性最好.借助XRD、SEM和XPS等表征手段来分析修饰前后的催化剂表面的物理化学性质变化,研究表面性质的变化对于光催化性能的影响.表征结果显示载体玻璃纤维表面均匀分布了粒径为40～60 nm的锐钛型TiO₂微粒,0.2%Fe³⁺和Ce³⁺掺杂后催化剂表面Ti³⁺浓度增大,表面羟基浓度减小.催化剂表面的Ti³⁺会与被吸附氧气反应形成Ti⁴⁺并同时产生活性组分O^-₂,氧化剂O^-₂在光催化降解苯反应过程中起着重要作用.     

稀土掺杂TiO2光催化还原CO2

采用溶胶-凝胶法制备了稀土掺杂TiO₂纳米光催化剂,并应用于光催化还原CO₂/H₂O体系中。通过XRD对光催化性能进行表征,研究稀土离子掺杂和焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,稀土La和Ce的加入可以抑制TiO2的晶相转变,提高光催化性能。催化剂800 ℃焙烧可达到最好的光催化活性,在反应时间7 h、CO₂流量200 mL·min^-1和反应液中NaOH与Na₂SO₃浓度均为0.10 mol·L^-1条件下,甲醇产率高达315.49 μmol·g^-1。并对稀土掺杂TiO₂催化剂光催化还原CO₂的机理进行了探究。     

溶胶凝胶法制备铁掺杂纳米TiO_2薄膜与其性能研究

以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇、含水硝酸铁等为原料,采用溶胶-凝胶法,制备得到掺铁纳米二氧化钛材料镀膜玻璃和二氧化钛粉体,研究了掺铁量、掺杂PEG量、镀膜层数、水浴处理等因素对TiO2纳米膜透光率和光催化活性的影响,并对其进行表征测试和探讨。研究发现,掺铁会优化TiO2纳米薄膜的很多性能。掺铁后薄膜的晶粒尺寸逐渐变小,晶格畸变比例变大。掺铁不改变二氧化钛的晶型结构。在透光率试验中,掺杂PEG的样品,水浴处理后测试效果较好,掺杂浓度与实验效果并不成正比。光催化实验中,掺杂浓度为0.075%时的效果最好。最终得出,在掺杂浓度为0.075%时,水浴处理并添加适量的PEG,镀4层膜时的综合效果最好。     

Zn2+/ZnO掺杂TiO2光催化膜的制备及超亲水改性

为了提高TiO2光催化薄膜的利用效率,实验分别采用金属离子Zn2+和其氧化物ZnO掺杂TiO2的方法,制备以TiO2为基体的复合光催化薄膜。利用简单易行的溶胶凝胶法,一种是将Zn2+、ZnO掺杂于TiO2溶胶中,分别制备金属、半导体氧化物掺杂的混合溶胶,采用浸渍提拉的方法以玻璃片为载体涂膜,然后用马弗炉进行热处理制得样品。另一种是利用S iO2对2种掺杂的复合TiO2薄膜进行表面处理改性后,热处理得样品。将所得样品进行接触角、紫外-可见分光光度计、红外、AFM测试,对其性能进行表征。结果表明:Zn2+的掺杂量为0.1 g时,测试结果比较理想;经过S iO2表面处理过的Zn2+/TiO2复合光催化膜的超亲水性最好,水滴刚滴上,静态接触角几乎为0;°ZnO/TiO2复合光催化膜的吸光性能最高,但透过率较低,透明性比较差。