金属改性的TiO2纳米管对光催化性能的影响

对TiO_2纳米管进行改性可进一步提高光催化性能,TiO_2纳米管的改性方式主要有三种:非金属离子掺杂、金属改性和半导体复合。本文主要介绍金属改性TiO_2纳米管的制备方法和光催化性能,金属改性分为金属离子掺杂和贵金属负载,金属离子掺杂主要介绍Fe和Zr,贵金属负载介绍Ag、Au、Pt。改性后的TiO_2纳米管有效地抑制了光生载流子的复合,因此具有比纯TiO_2纳米管更好光催化性能,降解有机污染物的效率更高。     

二氧化钛多相光催化降解有机污染物影响因素研究进展

介绍了TiO_2多相光催化降解有机污染物影响因素的最新研究进展,及pH、外加剂等对TiO_2多相光催化降解的影响。在高pH溶液中,能产生较多的·OH,即使TiO_2和污染物静电引力较弱,仍可能具有较强的光催化降解性能。特别指出,TiO_2多相光催化技术不适合处理浓度较大的有机废水,但对浓度低、毒性强的新兴污染物处理呈现良好的应用前景。     

TiO_2-过渡金属光催化降解有机废水

纳米TiO2掺杂过渡金属离子,能有效提高其光催化活性和反应效率,在处理有机废水等方面具有广阔的应用前景。综述了纳米TiO2的光催化氧化降解机理,纳米TiO2掺杂过渡金属离子的制备方法,掺杂不同金属离子对TiO2光催化性能的影响以及在多种有机废水降解方面的应用等。     

两种金属共掺杂二氧化钛光催化性能研究

为了提升二氧化钛在有机废水处理中的效率,本文通过用溶胶-凝胶法制备了金属离子掺杂和金属离子共掺杂纳米TiO_2。选取金属离子铁、钴、镧、铈、锌、铬对TiO_2进行掺杂,提升二氧化钛的光催化性能。将掺杂后的二氧化钛用在亚甲基兰模拟的有机废水中,观察不同离子掺杂和金属离子共掺杂下二氧化钛的处理效果。光催化结果表明:最佳共掺杂金属为铁和锌,掺入铁锌分别为0.05%和0.01%。     

过渡族金属离子掺杂改性纳米二氧化钛光催化性能研究进展

随着环境污染的日益加剧,光催化技术可利用自然光降解大气或水体中的污染物,是解决环境污染问题最有效的手段之一。二氧化钛(TiO_2)因具有光催化活性高、稳定性好及无毒等优点,应用前景较好;但TiO_2的带隙过宽且光生电子与空穴易复合,在光催化领域的应用受到限制。对TiO_2进行掺杂改性并开发具有特殊结构的材料是目前光催化研究的热点。综述了近年来国内外在过渡族金属离子掺杂改性纳米二氧化钛光催化性能方面的研究进展,分析和比较了不同类型过渡族金属离子掺杂对TiO_2晶体结构及光催化性能的影响,并对其作用机理进行了讨论,评价了影响掺杂纳米TiO_2光催化性能的关键因素,同时针对过渡族金属离子掺杂改性存在的问题提出了建议,为纳米TiO_2光催化技术的发展提供参考。     

非金属掺杂改性纳米TiO_2光催化性能研究进展

详细综述了近年来非金属掺杂TiO_2光催化的最新进展,总结梳理了N、C、P、S、B、F、Cl、Br、I及非金属共掺杂元素对TiO_2光催化降解有机污染物的影响,同时对不同掺杂纳米TiO_2晶体结构及光谱响应机制进行了比较和探讨。不同类型非金属元素的原子半径、晶体结构、掺入量都会对改性TiO_2的能级结构和带隙宽度产生差异,进而其对不同有毒有害污染物的光催化性能产生不同影响,需要综合考虑。通过非金属掺杂改变纳米TiO_2的能级结构,增大TiO_2表面的活性点位,提高其光催化性能,实现有毒有害污染物的彻底降解,从而达到净化环境的目的。     

非金属掺杂改性纳米TiO_2光催化性能研究进展

详细综述了近年来非金属掺杂TiO_2光催化的最新进展,总结梳理了N、C、P、S、B、F、Cl、Br、I及非金属共掺杂元素对TiO_2光催化降解有机污染物的影响,同时对不同掺杂纳米TiO_2晶体结构及光谱响应机制进行了比较和探讨。不同类型非金属元素的原子半径、晶体结构、掺入量都会对改性TiO_2的能级结构和带隙宽度产生差异,进而其对不同有毒有害污染物的光催化性能产生不同影响,需要综合考虑。通过非金属掺杂改变纳米TiO_2的能级结构,增大TiO_2表面的活性点位,提高其光催化性能,实现有毒有害污染物的彻底降解,从而达到净化环境的目的。     

硼掺杂TiO_2纳米颗粒的制备与可见光催化性能研究

通过用溶胶-凝胶法制备纯的和掺杂硼的TiO_2纳米颗粒,对样品进行可见光光催化降解有机废水实验,研究主要影响因素对甲基橙在可见光催化降解的影响规律。结果表明,在煅烧温度600℃,催化剂用量50 mg,摩尔比0.05,120 min光照甲基橙,最高降解率达51.26%。在此基础上,以镧硼掺杂比为1∶2的TiO_2催化剂的光催化降解率最高达61.48%。通过掺杂修饰的TiO_2,提高了其可见光的光催化活性。     

非金属离子掺杂对二氧化钛光催化降解有机染料的研究进展

二氧化钛(TiO_2)是一种具有高化学稳定性、环境友好型和低毒性的半导体材料,广泛地应用于催化、传感、制氢、光学和光电等领域。然而作为光催化剂的二氧化钛存在带隙较宽、对太阳光的利用效率低等缺陷。通过对TiO_2改性,能增加晶体表面的活性位点或抑制光生载流子的复合,可以达到提高其光催化效率的目的。研究表明,将非金属离子掺杂到TiO_2的晶格中,可以减慢电子-空穴对的复合速率,是一种提高纳米TiO_2光催化活性的有效改性途径。讨论了非金属离子掺杂TiO_2的改性机理和使用非金属离子改性后的Ti O_2光催化剂降解常见有机污染物的最新进展,并对TiO_2光催化剂的改性前景做出展望。     

TiO_2光催化降解有机污染物的研究进展

二氧化钛具有优异的光电转换及物化性能,是半导体光催化材料的研究热点,广泛用于有机污染物降解研究。但二氧化钛禁带宽度较大,只能吸收紫外光辐射,太阳光利用率低,且二氧化钛的量子效率低。综述金属掺杂、非金属掺杂、共掺杂、半导体复合-异质结和染料敏化二氧化钛改性方法,拓宽TiO_2的光响应范围,抑制载流子复合,提高光催化活性和能量转换效率,提高有机污染物降解率,实现可见光降解。     

Mg~(2+)掺杂TiO_2空盒子的制备及其光催化性能

为了解决纳米TiO_2带隙宽、电子-空穴对容易复合等问题,掺杂Mg~(2+)对TiO_2进行研究。以Ti(OC_4H_9)_4作为钛源,通过水热法制备Mg~(2+)掺杂TiO_2空盒子(Mg~(2+)@TiO_2)。采用透射电镜、X射线衍射及紫外漫反射对样品进行表征,探讨Mg~(2+)掺杂前后对其结构、性能等方面的影响。通过可见光催化降解有机污染物罗丹明B实验,证明了Mg~(2+)掺杂后的TiO_2纳米材料能够有效降解有机污染物罗丹明B,具有较高的光催化性能。     

铜掺杂TiO_2改性光催化剂的制备及其应用

采用溶胶-凝胶法制备了铜掺杂改性的TiO_2光催化剂,以亚甲基蓝模拟水中有机污染物,在可见光下考察了不同pH值、催化剂和双氧水加入量对有机废水降解效果的影响,实验结果表明,硝酸铜和硫酸铜掺杂TiO_2光催化剂降解率达99.7%,铜尾矿掺杂在pH值=3,添加量为100 mg条件下降解率达99.8%。     

TiO_2型光催化剂在染料废水处理中的应用进展

本文综述了TiO_2型光催化剂在染料废水处理中的应用进展,简单介绍了光催化降解染料废水的反应机理,以及TiO_2型光催化剂的发展进程、掺杂、敏化及负载改性等相关研究,同时分析了该类光催化剂光催化降解染料废水的影响因素,最后提出了TiO_2型光催化剂在染料废水处理方面的未来发展方向和趋势。     

Gd掺杂锐钛矿型TiO_2光催化剂的制备及降解苯甲羟肟酸活性

以溶胶-凝胶法制备了不同煅烧温度及不同Gd掺杂量的TiO_2(TiO_2:x%Gd)粉末。对改性前后TiO_2结构和性能进行了表征,研究了Gd掺杂TiO_2粉末在紫外光下对苯甲羟肟酸的光催化性能。结果表明:相比纯TiO_2,适量Gd掺杂使TiO_2的光吸收强度增大、粒径减小且比表面积增大。掺杂后的TiO_2粉末具有很高的光催化活性,500℃煅烧的TiO_2:0.70%Gd催化剂光催化活性最佳,室温下300 W汞灯照射120 min后,对苯甲羟肟酸的降解率高达94.7%。总有机碳(TOC)测试显示,加入TiO_2:0.70%Gd后,苯甲羟肟酸矿化率达79.3%,苯甲羟肟酸降解后可能转化为有机小分子物质及无机CO_2和NO_3~-等。此外,Gd掺杂TiO_2重复使用4次后,苯甲羟肟酸的光催化降解率无明显降低,表明稀土Gd掺杂TiO_2是一种有效稳定的光催化剂。     

溶胶-凝胶-微波法制备银掺杂TiO_2光催化剂及其光催化性能

用硝酸银和钛酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶-微波辐射干燥法合成银掺杂TiO_2光催化剂TiO_2-Ag。为了提高催化剂的光催化活性和降解有机污染物的速率,用微波辅助Ti O2-Ag光催化剂降解有机污染物。通过扫描电子显微镜、红外光谱法、紫外可见光谱法和荧光光谱法对TiO_2-Ag催化剂进行测试和表征。以甲基橙为有机污染物,分别在太阳光照射和微波、紫外、紫外-微波条件下降解甲基橙以考察催化剂的光催化活性。结果表明,TiO_2-Ag光催化剂最佳制备条件为:银掺杂量n(Ag+)∶n(Ti~(4+))=0.003,离子液体用量3.0 m L,微波干燥功率210 W,微波干燥时间20 min,焙烧温度650℃,焙烧时间3 h,此条件下制备的TiO_2-Ag光催化剂在太阳光照射4 h下,紫外光照、微波辐射和紫外光照-微波辐射分别辐射55 min后,甲基橙降解率分别为98.70%、98.79%和99.05%。     

金属有机框架材料在光催化处理废水方面的研究进展

综述了近年来金属-有机框架材料(MOFs)及其复合材料在光催化处理废水领域的研究进展。总结了该材料常用的改性策略(表面官能化、装载量子点、掺杂金属离子以及构造异质结等改性),分析了每种改性策略的优缺点。简要介绍了改性MOFs光催化剂在废水处理中的应用,包括降解有机污染物、还原金属离子以及灭活细菌三个方面。基于目前的研究现状,提出了MOFs及其复合材料在光催化处理废水领域面临的挑战和展望。     

复合催化剂光催化降解DNT废水及其降解机理

为探索负载型多金属氧酸盐类复合催化剂光催化降解炸药废水的催化活性及降解机理,采用溶胶-凝胶-溶剂热的路径,制备了3种负载型多金属氧酸盐类复合催化剂H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2、H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)和SO_4~(2-)-H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)。以炸药废水中典型有机污染物二硝基甲苯(DNT)为目标化合物,考察了所制备的复合催化剂在光催化降解DNT废水方面的催化活性,并对不同催化剂之间光催化活性的差异进行了合理的解释,分析了催化剂的结构与其光催化性能之间的关系。采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对废水中反应物和产物的种类进行了鉴定和分析,对光催化氧化法降解DNT废水的降解机理和矿化程度进行了研究。结果表明,以SO_4~(2-)-H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)为催化剂,光照4h后,DNT废水降解率达98.73%。光催化降解DNT废水过程中,发生了甲基氧化、脱硝基、脱羧基等反应,降解过程中的中间产物主要包括对硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、1,3-二硝基苯、2,4-二叔丁基苯酚、2,4-二硝基苯甲醛。光催化降解4h后,除极少量3,4-DNT外,其余硝基苯类化合物均完全降解。     

TiO_2光催化降解有机染料反应机理

叙述了近年来国内外金属离子掺杂、贵金属沉积、半导体复合二氧化钛在光催化降解有机染料反应机理研究进展,以进一步揭示在TiO_2修饰改性反应机理研究中所面临的主要问题及今后改进措施,认为已开发的新型TiO_2光催化剂的光催化反应机理的研究,还处于初步设想及推测阶段,仍然需要实验进行验证。对于掺杂TiO_2光催化剂,尽管研究发现了多种可见光响应的光催化剂,但是大多数光催化反应效率较低,必须探究其它不同修饰剂对TiO_2的光吸收和光催化协同效应机理、光生电子与空穴在修饰条件下发生分离的机理,尤其是金属与非金属共同掺杂TiO_2光催化降解有机染料反应机理将是一个重要研究方向。     

TiO2光催化降解制药废水的研究进展

概述了TiO_2光催化降解制药废水的机理,对制药废水光催化降解速率的影响因素、提高降解效率的途径进行了综述。并对TiO_2光催化技术处理制药废水的研究进行了展望。     

TiO2对聚氯乙烯紫外光稳定与催化降解的影响

综述了普通和纳米TiO_2对聚氯乙烯(PVC)的紫外光稳定和催化降解的机理及研究进展,以及包覆和掺杂改性对TiO_2光稳定和光催化性能的作用。金红石型纳米TiO_2具有优异的紫外光稳定特性,锐钛型纳米TiO_2表现出极强的光催化活性。无机包覆过的金红石型TiO_2对PVC有明显的保护作用。有机改性则能提高锐钛型TiO_2的分散性,从而提高其对聚合物的光催化效率。过渡金属离子掺杂可在TiO_2晶格中引入缺陷位置或改变结晶度,从而改变PVC的光降解速率。