钛基TiO_2纳米管光电催化降解甲基橙

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,并进行扫描电镜分析。以TiO2纳米管为工作电极,石墨作对电极,对甲基橙溶液进行光电催化降解研究,考察了阳极氧化电压、时间、热处理温度、电解液组成、外加偏压的影响。结果表明,阳极氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度500℃,V(H3PO4)∶V(NH4F)=1∶1,外加偏压为0.6 V时,甲基橙(5 mg/L)经TiO2纳米管光电催化30 min,脱色率达到96.3%。     

钛基TiO_2纳米管光电催化降解甲基橙

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,并进行扫描电镜分析。以TiO2纳米管为工作电极,石墨作对电极,对甲基橙溶液进行光电催化降解研究,考察了阳极氧化电压、时间、热处理温度、电解液组成、外加偏压的影响。结果表明,阳极氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度500℃,V(H3PO4)∶V(NH4F)=1∶1,外加偏压为0.6 V时,甲基橙(5 mg/L)经TiO2纳米管光电催化30 min,脱色率达到96.3%。     

TiO2薄膜光电催化亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶-浸渍法在钛基底上制备了TiO2薄膜,以该薄膜为工作电极,石墨作对电极,饱和甘汞电极为参比电极,建立光电催化反应体系,对亚甲基蓝溶液进行了光电催化降解研究。结果表明：当外加偏压1.0 V,热处理温度500℃时,pH为10.2,TiO2薄膜光电催化活性最好,光电催化亚甲基蓝120 min可使其脱色率达64....     

ZnFe_2O_4和TiO_2纳米复合薄膜光电催化性能的研究

采用溶胶凝胶法,在导电玻璃上制备了纳米ZnFe2O4和TiO2的复合薄膜,利用X射线衍射仪及扫描电镜对其进行了表征,通过复合薄膜对甲基橙的降解试验研究了其光电催化性能及催化机理。并将复合薄膜、ZnFe2O4薄膜和TiO2薄膜在不同电压下的光电催化效果进行了对比,结果表明:复合薄膜的光电催化降解效率有了明显提高,三层复合薄膜ZnFe2O4+TiO2+ZnFe2O4的光催化效果最好,在外加偏压0.2-6V范围内随电压增大不同薄膜对甲基橙的降解率均呈现波动性增长。     

二氧化钛纳米管阵列制备和光催化降解甲基橙

采用电化学阳极氧化的方法,以氟化铵水溶液为电解液,在纯钛表面制备了TiO2纳米管阵列。以甲基橙为模拟污染物,考察了TiO2纳米管阵列光催化降解效果。结果表明,TiO2纳米管阵列催化降解效果要好于TiO2薄膜电极,60、120和180 min时,降解率分别为56%、88%和100%;而TiO2薄膜电极的降解率分别为43%、76%和91%。在此基础上,考察了阳极氧化电压、氧化时间和焙烧温度对阳极氧化过程的影响规律。结果表明,阳极氧化电压在10～25 V,氧化时间在1～2 h,焙烧温度在500℃时所制备的TiO2纳米管阵列光催化降解性能最好。     

TiO_2光催化甲基橙电化学阻抗法表征的研究

采用溶胶-凝胶法在Al2O3薄膜表面上制备了纳米TiO2光催化薄膜(TiO2/Al2O3),将此薄膜用于光催化降解甲基橙,采用电化学阻抗法分析了TiO2薄膜光电极在甲基橙溶液中暗态、光照、不同光强以及改变阳极偏压时的交流阻抗图谱。结果表明,电化学阻抗谱能够较好的反应光催化、光电催化降解甲基橙的实验过程;并且发现施加阳极偏压可提高薄膜的催化性能,发现0.4 V左右最佳。     

光电催化降解活性蓝染料的研究

以液相沉积法在不锈钢片上沉积TiO2薄膜,以该TiO2/不锈钢片作为光阳极,Pb为阴极,采用单槽反应器和双槽反应器,研究了水中活性蓝染料的光电催化降解行为。结果表明,光电降解有机染料时,外加阳极偏压可提高TiO2薄膜电极的光催化活性。在相同的气氛下,活性蓝在双槽反应器的光电催化反应速率大于单槽反应器的反应速率;利用光电流的大小可以判断反应速率的快慢,本实验光电催化降解效率最大时,溶液的pH=7,阳极偏压为0.6 V,紫外光照射下两槽中通入空气。     

电气石/TiO2复合薄膜的显微结构及光催化活性研究

在钛溶胶制备过程中加入天然电气石微粉，制得含电气石的钛溶胶，然后在紫铜表面镀膜形成含电气石的TiO2复合薄膜。用SEM研究电气石／TiO2复合薄膜的显微结构特征；用光催化降解甲基橙实验研究电气石微粉对TiO2薄膜光催化活性的影响。结果表明：电气石微粉能均匀的分布在紫铜表面的TiO2薄膜中，且形成了以电气石为核心的TiO2微粒簇，其中TiO2微粒具有阶梯层状结构和表面纳米凸起。用紫外线照射3h后，与不含电气石的TiO2薄膜相比，含质量分数为0．54％电气石的TiO2单层和双层复合薄膜对甲基橙的光催化降解率可分别提高12．1％和28．6％。     

二氧化钛介孔膜制备、表征及其光催化性能研究

采用提拉-浸渍法在铟化锡导电玻璃( ITO)表面制备TiO2介孔薄膜,通过X射线衍射分析、透射电镜及N2吸附-脱附等测试对材料进行了表征.结果表明,薄膜材料为高催化活性的锐钛矿型,具有高比表面积(166m2·g-1)和较窄孔径分布(2～10nm).以TiO2/ITO为工作电极,建立三电极光催化体系.结果表明,降解初始质量浓度20mg·L-1的甲基橙光电催化反应中,当pH=2、外加阳极偏电压为0.6V、电解液Na2SO4的浓度为10 mmol·L-1时降解效果好,降解率可达97％.     

三维粒子电极光电催化亚甲基蓝研究

以蛭石作为载体,采用溶胶—凝胶法制备 TiO2/蛭石,TiO2/蛭石与石墨组成粒子电极,以溶胶凝胶法制备的钛网光电极为主电极,石墨片为阴极,亚甲基蓝溶液为目标降解物,支持电解质为无水硫酸钠溶液,固定光源为20 W 紫外灯,在恒定外电压的作用下,研究三维光电催化体系对亚甲基蓝溶液光电催化降解的效率。实验结果表明：当二氧化钛光电极的煅烧温度为550℃,TiO2/蛭石粒子的煅烧温度500℃,石墨0.8 g, TiO2/蛭石0.2 g,外接电压2 V,电极距离3 cm,无水硫酸钠溶液浓度0.02 mol/L,亚甲基蓝溶液浓度5 mg/L 时,三维光电催化实验对亚甲基蓝的脱色率达到51.9%。     

Improvement in the photoelectrochemical responses of PCBM/TiO2 electrode by electron irradiation

ABSTRACT: The photoelectrochemical (PEC) responses of electron-irradiated 66-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM)/TiO2 electrodes were evaluated in a PEC cell. By coating PCBM on TiO2 nanoparticle film, the light absorption of PCBM/TiO2 electrode has expanded to the visible light region and improved the PEC responses compared to bare TiO2 electrode. The PEC responses were further improved by irradiating an electron beam on PCBM/TiO2 electrodes. Compared to non-irradiated PCBM/TiO2 electrodes, electron irradiation increased the photocurrent density and the open-circuit potential of PEC cells by approximately 90% and approximately 36%, respectively at an optimum electron irradiation condition. The PEC responses are carefully evaluated correlating with the optical and electronic properties of electron-irradiated PCBM/TiO2 electrodes.     

新型光电催化反应器对甲基橙的脱色降解研究

以热氧化法制备的TiO2/Ti薄膜电极为阳极、石墨电极为阴极和饱和甘汞电极为参比电极,设计一种新型的光电化学催化反应器。研究了三种不同催化体系对甲基橙的降解率,同时研究了初始pH、反应时间对脱色率的影响,结果显示,光电化学催化体系对甲基橙的降解效果优于另外两种催化体系。当溶液初始pH=3.0,其他条件不变的情况下,双槽反应器阴阳两极槽甲基橙溶液的脱色率分别达到82.35%和91.30%,单槽反应器脱色率为85.00%。单双槽反应器均达到了＂双极双效＂的目的。     

纳米二氧化钛电催化氧化工艺参数的研究

采用吸附、焙烧法制备了纳米二氧化钛催化剂,用电催化系统对甲基橙溶液进行了电催化氧化降解处理,考察了影响降解效果的主要因素。实验结果表明:电催化氧化降解效果随槽电压的增加而提高,酸性条件更利于提高COD和色度的去除率,Fe2+浓度以及反应时间的增加同样能提高降解效率。电催化氧化降解甲基橙的过程中,COD的去除率低于色度的去除率。纳米二氧化钛催化剂的催化效果显著,能够有效的去除甲基橙,去除机制主要是H2O2,·OH对有机物的氧化、降解。     

二氧化钛/铁酸钴磁性光催化材料的制备及表征

以化学共沉淀法制备的铁酸钴纳米粒子为磁核,采用硫酸氧钛水解法在铁酸钴磁性粒子表面包覆二氧化钛,制得顺磁性易于固液分离的二氧化钛/铁酸钴复合光催化材料,并运用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）技术进行了表征,以甲基橙为模拟污染物研究其光催化活性。结果表明：制备的复合光催化材料晶型较好,其中二氧化钛和铁酸钴分别以锐钛矿型和尖晶石结构存在,粒径为40～50 nm,且具有超顺磁性;二氧化钛/铁酸钴复合光催化材料具有较高的光催化活性同时具有良好的重复使用性能。     

Surface characterization and photocatalytic reactivity of innovative Ti/TiO2 and Ti/Pt−TiO2 mesh photoelectrodes

Novel Ti/TiO₂ and Ti/Pt–TiO₂ mesh photoelectrodes were produced by anodizing titanium mesh in H₂SO₄ solution. Their structural and surface morphology were examined by X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The analytical results indicated that the crystal structure, morphology and pore size were affected significantly by the voltage and current density applied in anodization and the percentage platinum content. The results of XPS measurement showed that the binding energy of O 1s and Ti 2p increased slightly owing to platinum deposition (Pt⁰, Pt²⁺ and Pt⁴⁺) onto the TiO₂ surface. The photoelectrocatalytic (PEC) oxidation of methyl orange in aqueous solution using the Ti/TiO₂ and Ti/Pt–TiO₂ meshes was investigated. The experimental results demonstrated that Ti/TiO₂ mesh prepared at 160 V and 110 mA cm^–2 achieved the best PEC oxidation. The efficiency of PEC oxidation could be further enhanced by applying an electrical bias between the working electrode and counter electrode. An optimal electrical bias voltage was found to be 0.6 V, while an optimal platinum content was 3.37%.     

TiO_2电极制备、表征及光电催化研究

文章采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管电极、TiO2膜电极,对其进行了SEM、XRD表征的比较。研究了电化学过程、光解、TiO2纳米管的光催化、TiO2纳米管电极的光电催化对五氯苯酚的降解,研究表明光电催化降解速度最快。此外,TiO2纳米管电极和TiO2膜电极对五氯苯酚的光电催化降解也进行了研究。结果表明,TiO2纳米管电极对五氯苯酚光电催化效果明显好于TiO2膜电极,2h二者的降解率分别为81.5%,69%。     

聚硅硫酸钛制备复合光催化剂及降解甲基橙的研究

以无机钛盐、硅酸盐为原料,制备了聚硅硫酸钛絮凝剂,然后利用其水溶液水解产物制备复合光催化剂,考察了钛与硅摩尔比、水解pH值、调节pH值所用碱的种类、煅烧温度和煅烧时间对该复合光催化剂降解甲基橙时活性的影响,并利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对其进行了物性测试分析。结果表明：n（Ti）：n（Si）=12：1的聚硅酸硫酸钛,以NH3.H2O调节pH值,在pH值为6时水解,产物在650℃煅烧1.5h后制得的复合光催化剂活性最高,当其投加量为0.5g.L-1时,光催化反应30min后,甲基橙的脱色率可达100%。物性分析表明,聚硅钛制备的复合光催化剂是一种以锐钛矿为主、分散均匀的纳米级球形颗粒。     

水溶液中纳米二氧化钛光催化降解甲基橙的影响因素

用沸腾回流直接水解法制备了粒径为25～35 nm纯锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO2).用X射线衍射和透射电镜表征材料的结构与形貌.用该催化剂催化降解甲基橙,研究了催化剂用量、甲基橙的起始浓度、溶液pH值、光强度、溶液中添加金属离子的影响.结果表明:在较强紫外光照射下,当甲基橙的起始浓度为0.02 g/L,TiO2用量为1.0g/L,光催化效率最高.酸性条件有利于光催化降解甲基橙.掺加Fe3 或Zn2 的光催化效率显著增加.掺加Mn2 或Ca2对光催化活性没有影响.在紫外光区域(366 nm),样品对催化降解水溶液中甲基橙的活性较高.     

不锈钢基PbO2电极电催化氧化降解甲基橙性能的研究

本研究以自制的不锈钢基PbO2电极对25mg·L^-1的甲基橙溶液进行电催化氧化降解。考察了电流密度、支持电解质浓度、溶液pH值、温度等因素对甲基橙脱色率的影响,确定了电催化氧化甲基橙的最佳反应条件,即电流密度为50mA/cm^2,支持电解质Na2SO4的浓度为0．04mol·L^-1,降解20min后,甲基橙脱色率可达到90％以上。本研究还对几种不同印染废水进行了电催化氧化降解,结果表明,不锈钢基PbO2电极对不同的印染废水均有较好的脱色效果。     

Visible-light-induced photoelectrochemical behaviors of Fe-modified TiO2 nanotube arrays

Fe-modified TiO(2) nanotube arrays (TiO(2) NTs) were prepared by annealing amorphous TiO(2) NTs whose surface was covered with Fe(3+) by a dip-coating procedure, and characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy and UV-visible reflectance spectroscopy. The photoelectrochemical properties were evaluated by the photocurrent response and photoelectrocatalytic (PEC) degradation of methylene orange (MO) and 4-chlorophenol in water under visible-light irradiation (λ > 420 nm). The results showed that a Fe-modified TiO(2) NTs electrode exhibited a larger photocurrent response and higher PEC activity for the degradation of organic pollutants than a pure TiO(2) NTs electrode. At a bias potential of 0.4 V, the photocurrent response of a 0.5 M Fe-modified TiO(2) NTs electrode exceeded that of a pure TiO(2) NTs electrode by a factor of about 10, and the PEC degradation rates of MO and 4-chlorophenol on a 0.5 M Fe-modified TiO(2) NTs electrode exceeded those on a pure TiO(2) NTs electrode by a factor of about 2.5. The larger photocurrent response and higher PEC activity of Fe-modified TiO(2) NTs could be attributed to the enhancement of separation of charge-carriers at the external electric field and the extension of the light response range of TiO(2) to the visible-light region with the narrowing of the band gap.