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.     

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。     

可见光响应型非金属掺杂TiO2的研究进展

综述了各种非金属(N、S、C、B)掺杂TiO2在可见光范围的响应,以及N和F共掺杂TiO2、N和La^3 共掺杂TiO2、B与Ni2O3复合的制备及其光催化性能的研究进展。     

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。     

纳米二氧化钛掺杂改性后的光催化性能的评价

考察了掺杂改性后纳米TiO2的光催化性能,在产品光催化活性的测定中,选择甲基橙作为降解的模型化合物,提高了光催化降解效率,降解和脱色效果都比较好。     

TiO_2光催化材料掺杂改性的研究进展

TiO2是当前最有应用潜力的光催化材料,但其量子效率低、降解效果不理想、难以充分利用太阳能。选用合适的掺杂组分、制备方法和载体,制备出具有宽光谱响应范围、光量子效率高、易于回收利用的TiO2/载体光催化材料,对实现TiO2的工业化应用具有重大意义。根据半导体能带理论和异质结构的工作原理,研究各种表面改性技术和研制新的光催化剂,将是今后研究的主要方向。     

氮掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能

以三乙醇胺为氮源采用水热法制备了氮掺杂纳米TiO2光催化剂,采用XRD、TEM和UV—vis／DRS分析、表征氮掺杂对TiO2微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响,并通过降解甲基橙溶液研究其光催化活性。结果表明：制得的氮掺杂二氧化钛均为锐钛矿型,粒径约为10nm,a掺杂引起光催化剂的吸收波长向可见光区红移。当pH=11．0,300℃焙烧3h时制得的氮掺杂TiO2光催化活性最强,甲基橙50min的降解率达98％。     

锰掺杂TiO_2的制备、表征及光催化性能研究

应用溶胶凝胶法,以氯化锰和钛酸丁酯为原料制备了前躯体,前躯体在500℃、焙烧3小时条件下制备了不同浓度掺杂锰的TiO2纳米粉体。采用XRD、SEM、EDS、UV-VIS等分析手段对样品的物相、形貌、成分和吸光性能进行了表征,并且以亚甲基蓝溶液为模拟污染物在阳光下进行了光催化实验。结果表明,样品主要为锐钛矿相二氧化钛及少量的金红石型二氧化钛;样品呈颗粒状,有一定程度的团聚;锰掺杂样品的吸收光谱红移至440nm;光催化实验表明锰掺杂可以改善TiO在可见光波段的光催化性能。     

稀土掺杂二氧化态光催化的研究进展

论述了半导体光催化反应机理。单一半导体光催化剂的光催化活性普遍不高，通过掺杂可以提高光催化活性，甚至在提高活性的同时扩展光谱响应范围，提高光的利用率。纳米TiO2是一种宽禁带半导体光催化剂，可用于有机污染物及无机污染物等方面的降解。     

纳米二氧化锆的制备与性能应用研究进展

综述了纳米二氧化锆的性质特点与制备方法及其在国内外应用发展情况,并结合课题组研究基础,指出经过修饰的纳米二氧化锆材料具有优越的性能,在很多方面都有很大的应用前景和开发潜质,值得进一步关注和深入探索研究。     

二氧化钛基光催化材料的制备与应用

光催化降解环境污染物具有反应条件温和、无毒无害、不产生二次污染和处理费用低廉等优点,能降解绝大多数有毒有害化学物质,是很有前途的环保方法。讨论了TiO2的主要制备方法,介绍了改进TiO2光催化活性的一些方法,对近年来二氧化钛基光催化材料在有机工业污水处理及无机废水净化方面的应用进行了评述,对该材料的发展趋势进行了展望。     

高性能纳米二氧化钛制备技术研究进展

纳米二氧化钛以其优异的性能成为半导体光催化剂的杰出代表,探寻优良的二氧化钛制备工艺有着重要的现实意义。本文主要介绍了近年来国内外纳米二氧化钛制备工艺的研究状况,根据反应体系的物理形态将制备工艺分成气相、液相、固相三大类进行阐述,在此基础上分析比较了不同制备工艺的优缺点,最后展望了今后的发展方向。     

Cu_2O-CNTs的制备及其光催化性能研究

以碳纳米管(CNTs)为载体,分别采用NaBH4、葡萄糖和水合肼3种不同还原剂制备Cu2O/CNTs复合光催化剂,并表征了不同条件下制备的催化剂,同时考察了其对可溶性染料活性艳红X-3B的光催化活性。结果表明,葡萄糖还原法制备的Cu2O颗粒均匀,晶型呈完整正八面体型,在可见光、75 min内可使质量浓度为100 mg/L、体积100 mL的X-3B脱色率达到72.4%,COD降解率达到66.7%。     

模板法制备纳米材料研究进展

模板法可以有效控制所合成纳米材料的形貌、结构和大小,因而成为目前制备纳米材料的一种重要手段。本文主要综述了软、硬模板法制备纳米材料的研究进展,重点介绍几种高分子聚合物为模板制备无机纳米材料的基本原理和主要特点,并在此基础上提出了模板法制备纳米材料需要解决的问题和应用前景。     

La改性TiO_2粉煤灰漂珠的制备及其光催化活性的研究

以混合泥浆法制备TiO_2/漂珠光催化材料,掺入纳米级氧化镧,形成La改性TiO_2/粉煤灰漂珠光催化材料,进行XRD、XPS、FTIR表征分析,用于降解罗丹明B。结果表明,在La掺杂量0.5%时,光催化材料的催化性能最佳,催化剂用量3 g/L,降解5 h后降解率达到91%。La在反应中不与TiO_2/漂珠光催化材料发生化学反应,只是以物理包裹的方式存在。La和Ti原子半径相似,会在TiO_2晶体中取代Ti的位置,造成TiO_2晶体畸形,形成晶格缺陷,增大光催化性能。同时La的掺入使得TiO_2的吸收边红移,产生可见光响应,提高TiO_2的光催化效率。     

La改性TiO_2粉煤灰漂珠的制备及其光催化活性的研究

以混合泥浆法制备TiO_2/漂珠光催化材料,掺入纳米级氧化镧,形成La改性TiO_2/粉煤灰漂珠光催化材料,进行XRD、XPS、FTIR表征分析,用于降解罗丹明B。结果表明,在La掺杂量0.5%时,光催化材料的催化性能最佳,催化剂用量3 g/L,降解5 h后降解率达到91%。La在反应中不与TiO_2/漂珠光催化材料发生化学反应,只是以物理包裹的方式存在。La和Ti原子半径相似,会在TiO_2晶体中取代Ti的位置,造成TiO_2晶体畸形,形成晶格缺陷,增大光催化性能。同时La的掺入使得TiO_2的吸收边红移,产生可见光响应,提高TiO_2的光催化效率。     

稀土纳米材料制备方法的研究进展

稀土纳米材料具有许多独特的物理和化学性质,在光、电、磁等领域有非常好的应用前景,因而引起了科学家们的广泛关注。本文介绍了近几年稀土纳米材料制备的研究进展,并分析对比了水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法、燃烧法、沉淀法、电化学法、模板法等方法的优缺点,并对其前景进行了展望。     

碳纳米材料制备技术的进展

综述了C60、碳纳米管、纳米石墨、纳米金刚石、煤基碳纳米材料的制备方法,考虑到我国煤炭资源丰富,认为以煤为原料制备碳纳米材料不失为最佳选择。