Fe3+/TiO2负载型活性炭光催化降解染料的研究

以TiCl4为原料用沉淀法制备Fe^3＋掺杂TiO2溶胶,用于制备Fe^3＋／TiO2负载型活性炭,并表征了TiO2溶胶的晶型、负载型炭上Fe^3＋／TiO2的负载量与活性炭的吸附性能。将Fe^3＋／TiO2负载型活性炭用于紫外降解酸性染料普拉红3B—E,通过测试溶液在540nm吸光度以及TOC值变化,正交分析了染料质量浓度和Fe^3＋／TiO2负载型活性炭加入量、pH值以及加入H2O2对染料褪色的影响,得出Fe^3＋／TiO2负载型活性炭3g／L、1％的双氧水、pH值调节至2,染料初始质量浓度确定为50mg／L时,降解效果最佳。     

活性炭负载Fe3+/TiO2光催化材料的制备及应用

以溶胶-凝胶法制备掺铁的TiO2溶胶光催化剂,通过浸渍法将其负载于活性炭,用其对甲基橙进行降解试验.分别采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电能谱仪(XPS)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)等测试手段对催化剂进行表征.结果表明,掺杂的Fe3+进入TiO2晶格中取代部分Ti4+,纳米TiO2粒径随掺铁量增加而变小,且部分发生相变;掺杂后TiO2光谱响应范围扩大,发生较明显红移现象,催化剂活性提高;其对甲基橙降解效果的提升作用在日光灯下较紫外灯下明显,降解率可提高11％.     

锐钛矿型TiO2的制备与光催化性能研究

以溶胶-凝胶法制备锐钛矿型纳米TiO2光催化荆,采用X射线衍射、透射电镜、热重分析、红外光谱等技术对样品进行表征.以甲基橙的光催化降解为反应模型.分析了焙烧温度、反应体系中催化剂投加量、溶液pH值对光催化性能的影响,并研究了甲基橙的光催化反应动力学.结果表明.采用适宜的制备方法和光催化降解工艺,纯锐钛矿型纳米Ti02能够获得较高的光催化活性.在焙烧温度450～500℃,催化剂加入量为1.0～1.5g/L和反应液pH值为2～4的条件下,紫外光照30 min时甲基橙的降解率达98%,甲基橙的光催化反应动力学符合Langmiur-Hinshelwood模型,反应速率常数k=0.429 mg(L·min).表观吸附平衡常数K=0.0379 L/mg.     

TiO2溶胶光催化降解亚甲基蓝

以钛酸四正丁酯[Ti(OC4H9)4]为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,在20℃制备了有光催化活性的TiO2溶胶.在40 W紫外灯光照条件下,通过对亚甲基蓝的降解试验,研究了溶胶制备条件、溶胶用量、光照时间和亚甲基蓝溶液初始质量浓度与光催化效果的关系.试验结果表明:当Ti(OC4H9)4与H2O量比为1:100,20℃下陈化7 d,制得的TiO2溶胶对0.20g/L亚甲基蓝溶液的降解率达到97.5%,具有较好的光催化性能.     

g-C3N4掺杂TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用直接热聚合法和溶胶-凝胶法分别制备石墨相氮化碳(g-C3N4)和二氧化钛活性炭复合材料(TiO2/AC)两种前驱体,再通过两步法制备石墨相氮化碳掺杂二氧化钛活性炭复合光催化剂(g-C3N4/TiO2/AC).利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及瞬态...     

可见光响应型TiO2光催化材料的制备及应用

以钛酸丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型纳米TiO2,用XRD、FT-IR、SEM表征产物的结构和形貌,并研究其在模拟自然光下催化降解活性艳红X-3B的性能.结果表明,该光催化剂的制备条件为6mL水,40 mL无水乙醇,3mL冰乙酸,水解温度为27℃,煅烧温度为500℃.该光催化剂降解活性艳红X-3B的降解率可达90.09％.制备的TiO2粉体为锐钛矿结构,含有微量杂质,单晶粒径20nm左右;粉体的分散性较好,一次粒径为200～300nm,虽存在二次团聚,但不严重.     

TiO2薄膜光催化降解次甲基蓝的研究

用溶胶-凝胶法在玻璃表面制得均匀透明的纳米TiO2薄膜.以8 W紫外杀菌灯(主波长253.7 nm)为光源,以次甲基蓝溶液为模型反应,研究了TiO2薄膜催化剂的光催化脱色性能.考察了聚乙二醇(PEG)添加量、膜层厚度、热处理温度、溶液酸度等因素对TiO2薄膜光催化活性的影响.结果表明,次甲基蓝溶液的光催化脱色服从一级动力学规律,测得脱色速率常数k为2.97×10-2min-1,半衰期t1/2为23.3 min.     

氧化石墨烯掺杂TiO2改性活性炭纤维

为更好地解决废水污染的问题,针对活性炭纤维(ACF)改性进行了研究。以活性炭纤维为基体,采用溶胶凝胶法制备氧化石墨烯(GO)掺杂二氧化钛(TiO₂)的溶液,通过浸渍提拉法实现负载,制备了GO掺杂TiO₂的活性炭纤维。借助红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射对其微观结构和表面形态进行表征和分析,并探讨了改性ACF的吸附动力学,以及GO对其可见光光催化降解性能的影响。结果表明:制备的GO-TiO₂/ACFs中TiO₂主要由锐钛矿相组成,GO的掺杂可抑制TiO₂晶体的生长和团聚,TiO₂的晶粒尺寸从15.7 nm降为8.1 nm。与TiO₂/ACFs相比,少量添加GO的GO-TiO₂/ACFs具有更优异的可见光吸附性能,对亚甲基蓝的去除率从65%增至85%,其吸附相比准一级动力学模型更符合准二级动力学模型,属单分子吸附。     

丝瓜络基活性炭的制备及其吸附性能

以丝瓜络为原料,ZnCl2为活化剂制备了丝瓜络基活性炭(LAC)。利用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径测定仪对LAC进行表征,LAC对亚甲基蓝的吸附性能采用分光光度计进行测试。结果表明:LAC具有高的比表面积和丰富的孔结构(孔洞以微孔为主);随着炭化活化温度的升高,比表面积和孔体积增大,微孔比例下降;当炭化活化温度为900℃时,LAC的比表面积高达2 333 m2/g,孔体积为1.658 cm3/g;LAC对亚甲基蓝具有较快的吸附速率,在5 min内达到吸附平衡,吸附率高达99%以上。     

掺杂改性纳米TiO2对亚甲基蓝的光催化降解性能研究

把自制掺杂TiO2体系整理到织物上,以织物作为催化剂载体对亚甲基蓝溶液进行光催化降解(以高压汞灯为光源),探讨了整理工艺对催化效果的影响.结果表明:1.0 g/L碘掺杂TiO2整理液以及1.3g/L钙掺杂TiO2整理液整理后的织物对亚甲基蓝溶液有很好的光催化降解效果.有效解决了纳米催化剂降解印染废水后催化剂难以回收的问题.     

Fe3+掺杂TiO2纳米纤维的制备与表征及其光催化性能

使用溶胶-凝胶法和静电纺丝技术制备了有机无机复合纳米纤维,经高温煅烧后得到Fe3+掺杂TiO2纳米纤维。采用各种先进仪器针对纳米纤维的表面形貌、多孔结构、结晶性能以及光降解性能进行了表征和测试。研究发现：由于Fe3+的掺杂TiO2纳米纤维的表面多孔结构有了明显的改善;Fe3+掺杂还对纳米纤维的晶胞结构以及结晶度都产生了不同程度的影响;适量的 Fe3+掺杂可显著改善TiO2纳米纤维的光催化性能。     

织物负载TiO2光催化剂的制备及其性能

常温条件下采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶胶,并采用浸轧→烘干→焙烘工艺施于棉织物上;X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法对样品结构和形貌进行的分析和表征证明,形成了织物表面负载TiO2薄膜,常温制备的TiO2主要为锐钛矿型,薄膜较均匀地负载在纤维表面.以酸性橙Ⅱ为降解物,模拟废水进行光催化降解,考察了催化剂浓度和溶液pH值对酸性橙Ⅱ的降解效果,结果表明,TiO2浓度为0.441 mol/L,初始染液pH值为3的条件下,酸性橙Ⅱ的降解率最大,可达97.7％,且该光催化材料可循环使用.     

静电纺丝制备WO3-TiO2纳米纤维及其光催化性能研究

采用静电纺丝法制备了WO3掺杂的有机无机PVP/WO3-TiO2纤维,经高温焙烧得到WO3-TiO2纳米纤维.通过DSC-TGA、FT-IR、SEM、XRD和比表面积分析等对样品进行了表征.以模拟印染废水10 mg/L亚甲基蓝溶液为底物,研究了WO3掺杂量和焙烧温度等对亚甲基蓝太阳光催化降解效果的影响.结果表明,WO3掺杂摩尔分数为0.1%,焙烧温度为500℃时,WO3-TiO2纳米纤维的光催化降解效果最好,太阳光照射6 h降解率达到99.5%,重复使用10次降解率仍在97%以上.     

Fe_2O_3/TiO_2异质结的制备及光催化降解性能

结合静电纺丝技术和水热法制备Fe_2O_3/TiO_2异质结光催化材料.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)及比表面分析等方法,对Fe_2O_3/TiO_2异质结的形貌、晶型、化学组成等进行表征.利用Fe_2O_3/TiO_2材料对罗丹明B(RB)进行光催化降解,结果表明,Fe_2O_3/TiO_2对RB的降解速率高于纯TiO_2纳米纤维,而且掺铁量为0.5%时降解效果最好.     

二氧化钛纳米管的制备及其光催化性能

为提高TiO_2的光催化性能,通过电化学阳极氧化法在金属钛箔基体上制备了结构有序的TiO_2纳米管(TiO_2NTs),并以此为基础通过连续离子层吸附反应技术(SILAR)制备了Ag、CdS共修饰的TiO_2纳米管(AgCdS/TiO_2NTs)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、元素分析仪和紫外可见漫反射光谱等表征手段,对Ag-CdS/TiO_2NTs形貌结构、元素组成和光吸收特性等进行了表征,并研究了Ag、CdS修饰后的TiO_2纳米管的光催化性能。结果表明:Ag和CdS纳米粒子被成功沉积在TiO_2纳米管上;与纯TiO_2纳米管的吸收光谱相比,Ag-CdS/TiO_2NTs对光的吸收范围延伸到整个可见光区域;与纯TiO_2纳米管或CdS修饰的TiO_2纳米管相比,Ag(3)-CdS/TiO_2NTs对甲基橙脱色率最高,70 min后脱色率达100%。     

纳米SnO2/TiO2/MMT制备及其光催化性能

比较不同制备方法制得的复合催化剂,由超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小,分散性好,光催化活性高等特点.以TiCl4为原料,采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD)制备了纳米级SnO2TiO2/MMT(蒙脱土)复合光催化剂.采用XRD和TEM对样品进行了表征.结果表明:TiO2以锐钛矿型形式存在,催化剂粒径在13～20 nm.以活性红X-3B溶液、活性橙K-NG和活性紫X-2R为反应模型,对所得催化剂的催化活性进行了评价,降解率分别达到99.9％、99.6％和99.5％,化剂循环利用时仍具有较高的催化活性.     

HAP/纳米TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究

以偏钛酸为原料,采用碱中和沉淀法制备锐钛型纳米TiO2,同时以Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4为原料,通过沉淀法制备羟基磷灰石(HAP).再用纳米TiO2和HAP通过浸渍法合成TiO2/HAP复合材料.X衍射结果表明:产物TiO2为纯锐钛型,HAP为纯HAP相,TiO2/HAP复合物由结晶良好的锐钛矿型纳米TiO2与HAP组成.由紫外-可见反射光谱可知,TiO2/HAP复合后,其光响应性能比纯TiO2有所提高.光催化降解试验结果表明,当TiO2/HAP复合材料中m(HAP)∶m(纳米TiO2)=98∶2时,对二氯甲烷光催化降解效率较高.     

Enhanced photocatalytic activity of nafion-coated TiO2

Photocatalytic degradation (PCD) of aqueous paraquat was accelerated by the addition of either phosphate or sulfate salt. Attachment of these anions to the TiO2 surface possibly results in increased adsorption of the cationic paraquat species and in turn its photocatalysis rate. The same effect was obtained more consistently using the Nafion (an anionic polymer)-coated TiO2. Enhanced PCD of paraquat and some amine compounds was noted. However the anionic and neutral compounds were not affected significantly. Nafion proved to be stable against photocatalysis. It has been suggested that the degradation rate is larger for the cationic compounds with higher pK(B). For a phenol-paraquat-TiO2 system, paraquat degradation did not begin till near-complete phenol removal. Using the Nafion-coated TiO2, both phenol and paraquat degradations started simultaneously. Nevertheless, complete paraquat removal still took longer than phenol.     

Fe掺杂改性介孔TiO_2的制备及表征

为解决介孔TiO_2在光催化处理染料废水中可见光利用率低的问题,采用溶胶-凝胶法制备介孔Fe/TiO_2光催化剂.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)和N2/吸附-脱附等检测手段表征介孔材料的形貌结构和晶型组织;以亚甲基蓝染液(MB)为目标降解物,研究材料的光催化性能.结果表明:复合材料中TiO_2晶粒主要以锐钛矿的形式存在,平均粒径在5~30nm之间;Fe的掺入和NaOH处理提高了材料的比表面积,达到85.03m2/g,其吸收边带红移至687nm,禁带宽度减小到1.80eV.而且NaOH处理后的Fe/TiO_2光催化剂对亚甲基蓝染液的降解率远高于单一光催化剂的.