TiO2光催化剂掺杂改性的研究新进展

TiO2作为一种重要的光催化剂,对其进行掺杂改性可以有效的提高光催化活性.本文通过介绍金属与非金属的单掺、共掺对其光催化活性的影响,综述了近年来TiO2光催化剂在掺杂改性方面的研究进展.提出TiO2光催化剂在改性过程中亟待解决的问题及其在实际应用中的发展.     

掺钇纳米二氧化钛光催化降解甲基橙的研究

采用金属钇掺杂改性,以钛酸四丁酯为主要原料,在室温下,利用溶胶-凝胶法制备了Y3+掺杂纳米TiO2光催化剂,通过X射线衍射分析(XRD)方法分析其改性机制;掺钇纳米TiO2光催化剂经太阳光照射后,用分光光度计测量光催化降解反应后甲基橙溶液浓度的变化,考察其光催化活性;研究了掺杂量和焙烧温度对光催化活性的影响。结果表明,Y3+掺杂能有效地抑制锐钛矿型TiO2向金红石型TiO2的转化,可使纳米TiO2的衍射峰宽化,粒径从80.5 nm降低到42.15 nm,掺杂量为1.2%,焙烧温度在400℃左右时,能够有效地提高TiO2光催化剂光催化活性。     

二氧化硫脲为硫源制备硫掺杂二氧化钛及其光催化活性

以钛酸四丁酯为TiO2的前驱物,二氧化硫脲为掺杂硫的源物质,采用溶胶-凝胶法制备了掺硫改性的TiO2光催化剂。采用XRD对制备的掺硫二氧化钛结构进行了表征,探讨了溶胶-凝胶制备工艺、硫掺杂量及催化剂煅烧温度对该催化剂光催化活性的影响。结果表明,掺硫改性的TiO2经600℃煅烧后光催化活性有了明显提高,且硫的掺杂有一个最佳值,即二氧化硫脲的掺杂质量百分数为4%。经掺硫改性后的TiO2在可见光区具备更强的光催化活性,在波长不低于400nm的可见光作用下,对亚甲基蓝的4 h降解率最高可达89.5%。     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性．结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

掺杂铁TiO_2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明:选用Fe3+掺杂量为0.05%,煅烧温度在500℃下得到的Fe3+-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1 g/L时,其光催化活性达到最佳效果。     

La-N共掺杂改性TiO_2光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了La、N共掺杂的TiO2光催化剂,以甲基橙为模拟污染物,考察了其光催化活性。结果表明,La-N共掺杂TiO2光催化剂与单掺N的TiO2以及纯TiO2相比,光催化活性有明显提高,当煅烧温度为600℃,添加La的摩尔分数为0.10%时,光催化活性最佳。     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化荆时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋．TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

非金属掺杂改性二氧化钛光催化剂研究进展

采用掺杂金属离子或非金属离子可增强TiO2光催化材料可见光响应能力.金属离子掺杂往往牺牲其紫外光区催化能力,而采用非金属掺杂不仅能够增强其可见光响应能力,且保持紫外区光催化活性,非金属离子掺杂将是TiO2光催化改性的重要方法.综述了近年来采用非金属离子掺杂改性TiO2光催化剂的最新研究.     

掺杂改性TiO2可见光光催化剂研究的最新进展

纳米TiO2在紫外光照射下具有良好的光催化活性,在环境污染物治理方面具有重要的应用前景。为提高TiO2对可见光的吸收,常常需要对TiO2进行掺杂改性以缩小其禁带宽度。本文综述了近些年来国内外在金属掺杂、非金属掺杂、金属-金属共掺杂、金属-非金属共掺杂、非金属-非金属共掺杂以及杂多酸盐掺杂改性TiO2光催化剂方面的最新进展,并对TiO2可见光光催化剂的研究进行了展望。     

TiO2光催化在水中有机物降解中的应用研究进展

综述了TiO2作为半导体光催化剂在水处理中的应用。重点介绍了光催化氧化反应去除污染物的机理,以及TiO2光催化剂的改性,包括催化剂的修饰、掺杂和共掺杂的应用,形貌与晶面调控等,以提高TiO2在废水处理中的光催化活性。     

改性TiO2负载活性炭纤维的研究进展

综述了纳米TiO2光催化剂的4种改性方法：贵金属沉积法、离子掺杂法、复合半导体法和表面光敏化法及改性机理,并总结了改性TiO2在活性炭纤维表面的负载工艺研究进展,为今后改性TiO2光催化复合材料的发展提出了建议,旨在为以改性TiO2为基础的新型光催化材料的研究提供思路。     

TiO2光催化剂非金属掺杂的机理研究进展

根据国内外对TiO2光催化剂改性的研究状况,将TiO2光催化剂的改性研究分为金属离子掺杂、贵金属沉积、表面光敏化、复合半导体、非金属离子掺杂等方面。其中,非金属掺杂较其他方式的掺杂优势明显,但其机理研究不够深入。对TiO2光催化剂的各种非金属掺杂的机理研究进展进行了综述。     

TiO_2光催化剂非金属掺杂的机理研究进展

根据国内外对TiO2光催化剂改性的研究状况,将TiO2光催化剂的改性研究分为金属离子掺杂、贵金属沉积、表面光敏化、复合半导体、非金属离子掺杂等方面.其中,非金属掺杂较其他方式的掺杂优势明显,但其机理研究不够深入.对TiO2光催化剂的各种非金属掺杂的机理研究进展进行了综述.     

TiO_2光催化剂掺杂改性的研究进展

TiO_2作为典型的光催化剂一直受到人们的广泛关注,国内外改性TiO_2光催化剂技术日益完善。本文综述了表面贵金属沉积、过渡金属离子、稀土金属离子、非金属离子、复合半导体掺杂改性TiO_2光催化剂的方法,并且针对改性方法列举了国内外应用的具体实例。     

TiO2光催化氧化剂的改性技术研究进展

光催化氧化法是一种新型高级氧化技术,已成为环境治理中的前沿领域及研究热点。由于该方法目前存在光催化剂效率低、氧化剂难于分离和光能有效利用率低等不足之处在水处理工业化中受到限制,大多处于实验室研究阶段。文中就复合半导体催化剂、TiO2催化剂表面酸化、催化剂染料光敏化、纳米光催化剂及催化剂中沉积贵金属和掺杂金属离子等能有效改善TiO2光催化剂催化性能,提高光催化氧化效率的改进技术进行探讨。     

非金属掺杂对TiO2可见光吸收影响的研究现状

TiO2在光催化领域有广阔的应用前景,但大的禁带宽度限制其不能有效利用太阳能,当前研究的重点是开发能有效利用太阳光的光催化剂.许多研究通过表面改性和掺杂过渡金属离子扩大光谱响应吸收范围和提高光催化活性,概述了近年来关于TiO2改性的工艺、机理及优缺点,重点总结了非金属元素掺杂的研究,并对今后的研究作了展望.     

改性TiO2光催化剂的研究进展

TiO2不仅在陶瓷工业上应用广泛,而且作为一种重要的光催化剂在环境保护方面有着重要的应用前景。但由于自身因素的影响,限制了TiO2光催化剂的应用。文章介绍了TiO2光催化剂的反应机理,综述了掺杂改性的作用机理及方法,并对这些方面研究所取得的进展进行了简单评述,对今后的研究作了展望。     

Fe掺杂Bi12TiO20光催化剂的制备及光催化性能

采用水热法制备Fe元素掺杂的Bi12TiO20光催化剂，对Bi12TiO20结构进行修饰，使用X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）、扫描电镜（SEM）、氮气吸附脱附、X射线光电子能谱（XPS）对光催化剂的形貌微观结构和化学价态进行表征，并应用在光催化降解亚甲基蓝（MB）上。实验结果表明，当Fe的掺杂量为5%时，催化剂的投加量为0.05g，对10mg/L的MB的降解率达到98.949%。经过Fe掺杂后，Fe-Bi12TiO20光催化剂形成了新的杂化能级，吸收带边界发生红移，进而提高催化剂的光催化活性，Fe是以+3和+2价掺杂于Bi12TiO20的晶体中。Fe-Bi12TiO20光催化剂，经过重复使用5次后，对MB的降解率仍然可以达到88%以上，具有优秀的光催化稳定性能。h+和·O2-是光催化降解过程中的主要活性物种。本文为Bi12TiO20材料的掺杂改性研究提供了参考。     

Ce4+的掺杂和染料结构对TiO2光催化性能的影响

采用浸渍法制备了掺杂Ce^4 的TiO2粉体光催化剂,考察了Ce^4 的含量对TiO2光催化性能的影响,并且研究了它对直接耐晒蓝和4,2-(吡啶偶氮)-间笨二酚钠两种染料的降解效果。结果表明,以TiO2干凝胶为母体,浸渍Ce^4 所制备的粉体光催化剂Ce^4 /TiO2降解效果分别比纯TiO2高45％和23％其对偶氮基团的分解效果明显高于对吡啶环和间苯二酚基的分解。X射线衍射分析表明,该法制备的TiO2粉体中锐钛矿相占90％以上,没有铈的氧化物形式,平均晶粒粒径为1nm;红外吸收光谱分析表明,Ce^4 ／TiO2和TiO2红外吸收光谱图相似,说明掺杂Ce^4 并没有极大地改变TiO2的化学结构。