棒状Ag2CO3/SrCO3的制备与高可见光光催化活性

以AgNO3, Sr(NO3)2和Na2CO3为前驱体,通过简单的沉淀法制备了棒状。用X-射线衍射,扫描电镜,氮吸附-脱附等温曲线表征了所制备的样品。通过在可见光下降解甲基橙来检测光催化活性。结果表明,随着Ag2CO3/SrCO3摩尔比的减小,Ag2CO3/SrCO3棒逐渐变细变短。棒状Ag2CO3/SrCO3显示了极好的可见光光催化活性,与单一的Ag2CO3和SrCO3比较,Ag2CO3/SrCO3复合物的活性增强,摩尔比为1:5的Ag2CO3/SrCO3棒活性最高。棒状Ag2CO3/SrCO3的高活性是由于其高比表面积和它们之间形成了异质结协同作用的结果。     

稀土与过渡金属改性TiO_2光催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法制备稀土La和过渡金属Fe掺杂改性的Ti O2光催化剂用于降解甲基橙染料溶液,并借助X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)以及固体光致发光光谱(PL)等测试技术对催化剂进行表征,研究La和Fe掺杂对Ti O2催化剂结构和光催化性能的影响规律。结果表明,掺杂稀土元素La、过渡金属Fe可有效降低Ti O2光催化剂的晶粒尺寸,提高锐钛矿相的含量,催化剂中均匀分散的镧物种、铁物种会增加Ti O2催化剂表面氧空位和缺陷浓度,Fe、La掺杂后Ti O2光催化剂对甲基橙的降解率分别提高约16%和约22%,且稀土La改性催化剂显示较好的循环稳定性。     

银反点阵列/TiO_2材料的制备及光催化性能研究

采用胶体晶体模板技术和磁控溅射工艺,制备了银反点阵列修饰TiO_2薄膜。用扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见分光光度计和四探针测试仪等手段对复合薄膜的结构和光催化性能进行了表征。结果表明,银反点阵列具有优良的导电性能,可有效抑制光生载流子的复合,增强载流子输运的效率,使TiO_2的光催化性大幅提升。     

离子液体辅助制备AgCl/Ag2O复合光催化剂

在离子液体[CPMIm]Cl辅助下,采用沉淀法原位制备了AgCl/Ag2O复合光催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、能量散射光电子能谱(EDS)、扫描电镜(SEM)、比表面仪(BET)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对AgCl/Ag2O复合光催化剂结构、组成、形貌、比表面积和光吸收性能进行了表征;运用表面光电压谱(SPS)对异质结光催化剂的光生电荷分离特性进行了研究。考察了AgCl/Ag2O复合光催化剂对模拟污染物甲基橙的光催化降解性能。结果表明,AgCl的存在抑制了Ag2O颗粒的生长,增加了复合光催化剂的比表面积和孔容积。AgCl与Ag2O的原位复合有效提高了复合光催化剂光生e^-/h⁺对分离速率,增强了复合光催化剂对甲基橙的光催化降解。捕获测试表明?O2^-是光催化降解甲基橙的主要活性自由基。     

Ag改性TiO2／SnO2纳米薄膜及光催化降解甲基橙的性能

以光还原沉积法对TiO2/SnO2薄膜进行Ag改性,制备Ag-TiO2/SnO2纳米薄膜,讨论紫外光照时间、光照强度、AgNjO3浓度等工艺条件埘光催化活性的影响.用XRD和SEM对薄膜的结构、表面形貌和化学组成进行表征,以甲基橙为模拟污染物对光催化性能进行测定.结果表明:在最佳条件下制备的Ag-TiO2/SnO2薄膜,Ag担载量为0.51%(摩尔分数),Ag簇直径在30～90 nm之间:薄膜具有较高的光催化活性,对甲基橙的降解率是修饰前TiO2/SnO2薄膜的2.02倍,是相同质量TiO2/ITO薄膜的3.30倍;催化活性的提高,源于反应机理的改变:薄膜中Ag-TiO2异质结的引入,一方面进一步促使光生电荷的分离,另一方面加速了氧气与激发电子的还原反应.     

浸渍法制备Ag_2O-TiO_2纳米纤维及其光催化活性

采用浸渍法制备直径约20nm,长度达到微米级,且形态分布均匀的Ag2O-TiO2纳米纤维。以TEM、XRD、DRS及XPS手段对样品晶型结构、微观形貌以及化学组成进行表征,探讨掺杂对TiO2纤维结构和性质的影响。结果表明:未掺杂纤维表面平滑,浸渍法制备的Ag2O-TiO2纤维表面有明显的球状颗粒存在,颗粒直径为2～5nm,分布均匀,且其XRD谱出现Ag2O的衍射峰。与未掺杂样品相比,掺杂纤维的DRS谱线发生蓝移,光催化降解亚甲基蓝实验表明Ag2O-TiO2纤维光催化活性较高。     

球形活性炭负载和Er~(3+):YAlO_3掺杂TiO_2的制备及其在可见光下降解甲基橙(英文)

为使TiO2能够在可见光下发挥其于紫外激发下的高光催化活性,且易于从处理废水中分离,采用溶胶-凝胶法将TiO2与掺杂稀土离子Er3+的上转换发光剂Er3+:YAlO3结合,再将其负载到球形活性炭(SAC)表面,制备出可见光响应的负载型Er3+:YAlO3/TiO2-SAC光催化剂。通过XRD、EDS、SEM与FSA等手段对制备的光催化剂进行晶相、表面结构与元素分布、发光光谱等表征。以甲基橙为目标污染物,研究制备的光催化剂在可见光下的催化活性。结果表明,Er3+:YAlO3可以作为上转换发光材料,它吸收可见光并发射紫外光进而激发TiO2。700°C煅烧制备的催化剂具有最佳的光催化活性,可见光下表观反应速率常数可达0.0197min-1。     

电场对TiO2光催化降解亚甲蓝的影响研究

主要研究了电场对纳米TiO2光催化降解亚甲蓝的影响,在透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)等方法测定纳米TiO2结构的基础上,结合不同结构纳米TiO2在不同电场强度下催化降解亚甲蓝的性能测试,探讨了电场影响纳米TiO2催化降解亚甲蓝反应机理。结果表明:N及F掺杂溶剂热合成法制备的纳米TiO2颗粒尺寸小且粒径均匀,电场的引入降低了纳米TiO2的光催化性能,而且下降程度与电场强度的变化成反比,反应动力学拟合表明,电场下不同结构的纳米TiO2催化降解亚甲蓝反应均为一级反应。     

柠檬酸络合sol-gel法原位合成rGO-La~(3+)/TiO_2及其光催化性能

首先采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),然后用柠檬酸络合溶胶-凝胶法原位合成GO-La~(3+)/TiO_2,再经硼氪化钠还原得到石墨烯-La~(3+)/TiO_2(rG0-La~(3+)/TiO_2)复合材料;利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)对其进行表征分析。研究了GO加入量对复合材料光催化效率的影响及复合光催化剂投入量对甲基橙降解率的影响。结果表明:柠檬酸络合法可以有效改善纳米La~(3+)/TiO_2在rGO表面的分散情况;rG0-La~(3+)/TiO_2复合光催化剂的光催化活性明显高于La~(3+)/TiO_2,GO加入量对复合材料光催化性能影响很大;降解甲基橙时,复合光催化剂最佳投入量为0.10g。     

氮掺杂纳米TiO_2光催化氧化NO_2效率的研究(英文)

通过机械化学方法对纳米TiO2进行掺氮改性后,研究了煅烧温度和煅烧时间对纳米TiO2在模拟日光条件下光催化氧化NO2性能的影响。结果表明,当煅烧温度为500℃时,光催化效率随煅烧时间的延长而增加;但当煅烧温度为600和700℃时,光催化效率随煅烧时间的延长而降低,这主要是由于煅烧温度的增加使得纳米TiO2由锐钛矿型转变为金红石型。当煅烧温度为500℃时,煅烧时间从3h延长到5h,光催化效率从51.5%提高到67.0%,这是P25光催化效率的135%。     

纳米复合材料Ag/TiO2微波辅助合成与光催化性能

采用EO20PO70EO20(P123)作为模板剂,通过溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法并经不同时间微波辐射处理,制备了一系列纳米复合材料Ag/TiO2。采用XRD、XPS、TEM、N2吸附-脱附测定和SEM-EDS等测试手段对其组成、结构及形貌等进行表征。结果显示,微波辐射5min制备的Ag/TiO2晶型结构最佳,该产物中Ag以单质形式存在,其比表面积可达100.64m2·g-1,平均孔径约为6.9nm。与未经微波辐射样品相比,其颗粒细小、结构规则、分布均匀、无明显团聚现象。以甲基橙为模型分子,考察经不同时间微波辐射处理的纳米复合材料Ag/TiO2的紫外光催化活性。结果表明,在微波功率为200W,微波时间为5min时获得的Ag/TiO2的催化活性最高,循环使用3次后降解率仍能达到80%以上。     

Ag/TiO2光催化剂研究:I.银粒子尺寸对光催化性能的影响

以化学还原法制备的不同尺寸的胶体Ag纳米粒子为前体,采用浸渍法合成了Ag/TiO2 光催化剂;利用UV-Vis、XRD、TEM等技术对银纳米粒子和Ag/TiO2催化剂样品分别进行了表征.以亚甲基蓝为光解目标污染物,研究了不同尺寸的银纳米粒子浸渍所形成的Ag/TiO2催化剂样品的光催化性能.结果表明,银纳米粒子的负载不会改变TiO2的晶体结构,但其尺寸对催化剂的光催化活性影响极大;此外,银负载量也是影响Ag/TiO2光催化剂活性的重要因素.在负载的最佳Ag粒子尺寸下, 0.5%Ag/TiO2催化剂的光催化活性最高.     

Ag/TiO2纳米管的制备及其光催化性能

对纯钛片进行阳极氧化,得到长度约2 μm的TiO_2纳米管,在AgNO_3溶液中TiO_2纳米管在紫外光照射下,成功的将Ag~+离子还原为Ag单质,并沉积在TiO_2纳米管表面;用XRD,SEM和XPS对制备的样品进行表征,结果显示:Ag微粒(10～120 nm)是以单质的形式,不均匀的分布在TiO_2纳米管表面,并具有很好的化学稳定性;Ag/TiO_2纳米管光电催化效率随Ag量的增加而增加,但超过最佳值后降解效率就会下降:实验显示Ag含量为1.15%的Ag/TiO_2纳米管降解效率最高,紫外光照射3 h后,初始浓度为10×10~(-6)mol/L的亚甲基蓝溶液降解率达到100%,比未掺杂Ag的TiO_2纳米管降解效率提高了22.98%.     

Preparation, Characterization and Photocatalytic Activity of Pt-SiO2/TiO2 with Core-Shell Structure

以直径300 nm左右的SiO2微球为核,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2/TiO2核壳结构光催化剂,并以化学还原法对其进行Pt沉积。采用XRD、XPS、TEM、DRS、PL对制备样品进行表征。结果表明,Pt主要以Pt(0)形式存在,不均匀地分布在SiO2/TiO2表面。Pt的沉积使得光催化剂在可见光区域的光吸收增强,电子与空穴分离效率明显提高。测定了罗丹明B在不同光催化剂上的吸附常数。结果表明,核壳结构有利于罗丹明B在光催化剂表面的吸附,沉积Pt可显著提高光催化降解反应的动力学常数。Pt的最优沉积量为0.5%     

Ag/树脂复合物制备及其光催化性能研究

以阳离子交换树脂为载体,经吸附、光还原制备了纳米Ag/树脂复合物,采用扫描电镜、X射线能量散射谱、X射线光电子能谱等手段对其进行了表征。结果表明:所制备的Ag/树脂复合物粒径在300~600μm之间,阳离子树脂表面由10~80 nm的纳米银晶粒组成。分别在紫外光和可见光下,研究了Ag/树脂复合物对甲基橙溶液的光催化降解效果,结果表明:Ag/树脂复合物具有很好的光催化性能。     

光催化二氧化钛薄膜的制备工艺研究进展

评述了制备二氧化钛薄膜的液相法、气相法和电化学法3大类方法的优缺点，以及3大类方法所包含的溶胶-凝胶、微乳液、磁控溅射、物理气相沉积、化学气相沉积、阳极氧化和微弧氧化等方法制备二氧化钛薄膜的工艺步骤、特点及研究进展。文章最后指出，液相法由于自身存在的优点，仍将是今后二氧化钛薄膜制备和研究的重点；而光催化性能更好的掺杂二氧化钛，其研究重点是探讨掺杂方式、制备方法和优化配比等。