低量Y3+掺杂对TiO2光催化活性的影响

利用溶胶-凝胶法在煅烧温度600 ℃制备了不同Y3 掺杂量的纳米TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征.研究了Y3 掺杂量对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与纳米TiO2光催化活性关系探讨了Y3 掺杂对纳米TiO2的光催化活性.结果表明,适量掺杂Y3 可以提高其光催化活性.当Y3 掺杂量为0.04%, 纳米TiO2粉体的光催化活性最佳,降解率为94.6%,其金红石相含量为9.8%,平均粒径为12 nm,Y3 掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,减小晶粒尺寸这两方面均有利于提高光催化活性.     

掺杂钕离子纳米TiO2的制备及光催化降解水中苯酚的研究

以钛酸四丁醇为原料，采用溶胶．凝胶法制备了掺杂Nd^3＋的纳米TiO2光催化剂，探讨了掺杂对二氧化钛光催化活性的影响。通过X射线衍射（XRD），透射电镜（XRD）对制备的Md^3＋掺杂TiO2样品的相组成和晶粒大小进行了分析，并以苯酚为降解对象，考察了不同掺杂浓度，不同热处理温度下掺杂TiO2对苯酚的光催化降解效果。结果表明：掺杂Nd^3＋的TiO2为锐钛矿和金红石的混合晶相，Nd^3＋掺杂可阻碍TiO2的晶相转变，减小催化剂的晶粒尺寸，提高TiO2粒子的光催化活性。在本实验范围内，当Nd^3＋质量分数为0．8％（以TiO2质量计），处理温度为500℃时，TiO2光催化活性较高。与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约70％。     

Fe^3＋／Ce^3＋掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同粒径的纯纳米TiO2和掺杂Fe^3＋和Ce^3＋的纳米TiO2。样品的X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征说明：在相同的制备条件下，掺杂可以减小粒子粒径，掺Fe^3＋和Ce^3＋可以抑制晶相转变。光催化降解NO2的结果表明，在相同的制备方法和掺杂量的条件下合成的光催化剂对亚硝酸盐的降解率由高到低的顺序为：掺铁TiO2〉掺铈TiO2〉TiO2。     

Gd3+掺杂纳米TiO2的制备及性能

采用溶胶-凝胶浸渍法制备了纯的和Gd3+掺杂的纳米TiO2,并利用XRD、UV-Vis漫反射光谱对样品进行了表征。考察了Gd3+掺杂对TiO2催化活性的影响。结果发现Gd3+的掺入阻止了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,抑制了晶粒的生长。与纯TiO2相比,Gd3+掺杂的TiO2在紫外区的光吸收能力增强,TiO2催化剂光催化分解水制氢活性提高了56%。     

复合电镀法制备纳米TiO2涂层光催化及电催化特性的比较

采用复合电镀方法,首次在泡沫铝表面成功制备出掺杂的纳米TiO2涂层。运用紫外一可见光（UV-VIS）分光光度计、X射线衍射（XRD）仪及SEM等对样品进行了分析与表征。XRD分析结果表明,纳米TiO2涂层由锐钛矿及金红石相组成,其平均晶粒的大小为25～38nm。光催化和电催化降解次甲基蓝溶液实验表明,泡沫铝负载纳米TiO2涂层降解次甲基蓝溶液的电催化活性明显好于光催化活性。当电催化降解6h后,次甲基蓝溶液的降解率达到36．4％,而在相同条件下光催化降解率仅为17．8％。     

Fe3+掺杂纳米TiO2的表征及其光催化性能的研究

[目的]提高TiO2的可见光响应和光催化活性.[方法]采用溶胶凝胶法制备掺铁纳米TiO2粉体,进而研究掺铁TiO2的光催化活性.[结果]450 ℃煅烧后掺铁TiO2出现了很明显的TiO2特征衍射峰,且峰形尖锐,结晶良好,均没有出现铁的掺杂新相.随着掺铁量的提高,TiO2的粒径逐渐减小,当掺杂量为0.4%时,TiO2的粒径最小,减少至纯TiO2的45%.掺铁抑制了锐钛矿向金红石矿的转变.随着焙烧温度的升高,TiO2的粒径逐渐增大.用溶胶-凝胶法制备的TiO2均为纳米级,基本成球形颗粒.纯TiO2粒子分布不是很均匀,团聚现象明显;掺铁TiO2颗粒分布均匀,没有明显的团聚现象;掺铁使TiO2在紫外灯和太阳光下的降解性能都有着不同程度的提高.[结论]溶胶-凝胶法制备的掺铁纳米TiO2细化了晶体晶粒,抑制了锐钛矿向金红石矿的转变.     

稀土离子(La3+,Eu3+)掺杂纳米TiO2的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Eu^3＋,La^3＋掺杂纳米TiO2粉体,并采用亚甲基蓝为目标降解物考察了稀土掺杂对TiO2光催化活性的影响。实验表明：适量的La^3＋掺杂可以提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂浓度为0.3 mol%;La^3＋掺杂后降解反应符合一级反应动力学,H2O2的加入会使其反应速率大大提高;0.25 mol%Eu^3＋掺杂在日光灯下较紫外灯下显示出更好的光催化活性,这可能由于Eu^3＋掺杂导致了TiO2吸收光谱范围的整体红移;通过XRD图谱分析可以看出La^3＋、Eu^3＋掺杂均可以抑制TiO2的晶型转变,减小光催化剂的平均粒径,掺杂后其平均粒径均约为10 nm,TEM结果与XRD大致吻合。     

纳米复合粉体对外墙涂料的改性研究

采用Uv-Vis研究比较了金红石型纳米TiO2以及金红石型纳米TiO2＋SiO2复合粉体的紫外．可见光学特性。结果表明金红石型纳米TiO2＋SiO2复合粉体比金红石型TiO2单一纳米粉体具有更加优异的紫外线吸收性能；并分别制备了含有0．5％，1％，2％TiO2＋SiO2复合粉体和没有纳米粉体改性的外墙涂料，通过人工紫外加速老化实验和其他性能测试发现：相比原始外墙涂料，改性外墙涂料的抗紫外光老化性能和其他性能都得到大幅提高，其中含1％TiO2＋SiO2复合粉体的外墙涂料性能提高最为明显。     

水热法合成Sb2O3／TiO2复合光催化剂

采用温和的水热法合成Sb2O3／TiO2纳米颗粒,并利用XRD、TEM对样品的晶型和形貌进行表征;以光催化降解甲基橙反应,研究了Sb2O3／TiO2的光催化性能。结果表明,用Sb2O3复合提高了TiO2的光催化活性,在140℃、水热反应12h的条件下,合成的0．5％Sb2O3／TiO2的光催化活性最佳。     

Ag^＋掺杂TiO2纳米粉体制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶凝胶法制备Ag 掺杂TiO2纳米粉体,采用正交实验考察了掺杂量、浓硝酸、冰醋酸、煅烧温度等因素对其制备的影响,从而确定制备工艺最佳条件.通过XRD、TEM、TG-DSC等测试技术对掺杂纳米TiO2粉体进行表征.最佳工艺条件为:掺Ag 量0.5 %(摩尔分数),冰醋酸1mL,浓硝酸0.2mL,煅烧温度450℃,制得颗粒粒径为12.16nm.以甲基橙为降解物,通过自制光催化反应装置,研究了光催化剂的活性,结果表明:Ag 掺杂制备的TiO2纳米粉体具有较高的光催化活性,试验条件下Ag 掺杂TiO2纳米粉体最高降解率为79.38%.     

Photocatalytic Activity of Nanosized TiO2 Enhanced by co-doping with Fe3+ and Nd3+ Ions

In this study, nanosized TiO2 co-doped with Fe3 and Nd3 ions was synthesized via a sol-gel method. The metallic ion doped TiO2 was thoroughly characterized with XRD and UV-vis, and the photocatalytic activity was evaluated by degrading methylene blue (MB) solution. The results indicated that TiO2 crystalline size was reduced and phase transformation of anatase to rutile was suppressed as the content of doped Nd3 ion increased in the co-doped TiO2. The UV-vis spectra of co-doped TiO2 seemed to simply overlay two spectra of single metal doped TiO2, and had significantly increased absorbance in the ranges of 400~500 nm, 565~600 nm and 730~765 nm as compared to pure TiO2. The photocatalytic activity of co-doped TiO2 was obviously enhanced, and raised about 30% compared to that of pure TiO2 as doped Nd3 content was 0.15% and Fe3 content was 0.05%, respectively. The enhanced catalytic activity was attributed to a synergistic effect of two doped ions, where doped Fe3 ion inhibited the recombination of photogenerated electron and hole, and Nd3 ion brought more surface carboxyl to promote the degradation reaction.     

镧、银离子掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的TiO2纳米粒子和掺杂镧、银离子并且浓度分别为2%,5%的TiO2纳米粒子。利用XRD和UV-VIS对其进行表征,且在日光条件下,以甲基橙的光催化降解为模型反应,考察了纯的TiO2纳米粒子及不同镧、银离子掺杂浓度下的TiO2纳米粒子光催化活性。结果表明,在掺杂镧、银离子后,TiO2的本征吸收光谱比未经掺杂的出现不同程度的红移,在氧化剂的协同作用下使得甲基橙的降解效率有明显提高。     

La~(3+)掺杂WO_3的制备及其光催化分解水活性的研究

研究了不同掺杂量和焙烧温度对La3+掺杂WO3催化材料催化分解水析氧活性的影响,通过XRD检测表征了La3+掺杂WO3的相组成与掺杂量的关系。实验结果表明,400℃条件下制备的0.05%La3+/WO3催化剂的催化活性最高,与未掺杂WO3相比,其光催化析氧速率增加1.44倍。微量La3+的掺杂能够有效提高WO3的光催化活性。La3+的掺杂可以抑制WO3由单斜晶型向六方晶型的转变。     

Preparation of Nano-TiO2 Doped with Cerium and Its Photocatalytic Activity

Cerium-doped titanium dioxide nano-powders were prepared through the sol-gel method and the compound sampies were characterized by X-ray diffraction （XRD）, transmission electron microscopy （TEM）, and UV/Vis diffuse reflectance spectra （DRS）. The photocatalytic activity was evaluated by photocatalytic degradation of phenol in water. The results of XRD, TEM, and DRS show that pure TiO2 and Ce-doped TiO2 powder crystallines are a mixture of anatase and rutile ; the doping can retard the development of the grain size of TiO2 and decrease the diameter of TiO2 from more than 20 nm of pure TiO2 to about 10 nm; the doped TiO2 can improve the light absorption of TiO2 and suitable doping content tends to move the DRS spectrum of TiO2 towards visible light, but too much doping is not good for the light absorption ability. The results of the photocatalytic experiments show that doping with Ce content of 0.08% -0.4% can increase the photocatalytic activity of TiO2; however, doping with Ce content of 0.5% -2.5% can significantly decrease the photocatalytic activity of TiO2. The favorite doping content is 0.4% in the range of our experiments.     

钨酸锶微米球的溶剂热合成及其光催化降解除草剂的实验研究

通过溶剂热法成功合成了钨酸锶微米球,利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、傅立叶转换红外线光谱分析(FTIR)等测试手段,对合成产物的结构和形貌进行了表征。以钨酸锶为光催化剂,研究了除草剂特丁噻草隆的降解性能,考察了光源、催化剂、Fe3+、天然沸石负载等因素对除草剂降解率的影响。结果表明,添加Fe3+、负载天然沸石均明显提高除草剂的降解效果。当Fe3+浓度为1.5×10-3mmol/L时,降解率达96.2%;天然沸石负载量40%时,降解率为93.3%。     

Synthesis and Photocatalytic Activity of TiO2/V2O5 Composite Catalyst Doped with Rare Earth Ions

TiO2/V2O5 catalyst doped with rare earth ions was prepared by sol-gel method. Titanium tetrapropoxide and vanadium pentoxide were used as precursor of the composite catalyst and rare earth ions were used as dopant. The crystal phases, crystalline sizes, microstructure, absorption spectra of doped composite catalyst were studied by XRD, EDS, FT-IR and UV-Vis. Photoactivity of the prepared catalyst under ultraviolet irradiation were evaluated by degradation of methyl orange （MO） in aqueous solution. It is shown that the prepared catalyst is composed of anatase and futile. The rare earth ions are highly dispersed in composite catalyst. All the doped catalysts appear higher photocatalytic activity than TiO2/V2O5 catalyst and catalyst doped with Ce^4＋ present the best activity to MO.     

水热法合成Ag2C03／ZnO异质结复合光催化剂及其光催化性能

采用水热法合成了一系列不同Ag2CO3含量的新型Ag2CO/ZnO异质结复合光催化剂,运用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-visDRS）等系列手段对所制备的光催化剂进行了表征,并以紫外光（254nm）为光源,评价了催化剂光催化降解甲基橙的活性,考察了不同Ag2CO3复合量、不同水热温度对ZnO复合光催化剂反应活性的影响．结果表明．当Ag2CO3含量为2％、水热温度为140℃,复合光催化剂具有最大的光催化活性,降解率达到86．31％．Ag2CO3/ZnO异质结复合光催化剂具有更高的光催化活性主要原因是复合光催化剂对紫外光有很强的吸收能力,适量A龅C03能提高光生电子一空穴对的分离效率,并改善催化剂的物理性能．     

银掺杂二氧化钛及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备银掺杂二氧化钛光催化剂,通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC 和UV-Vis等技术对其进行表征.以甲基橙为模拟污染物,考察催化剂的光催化活性,探讨煅烧温度和银掺杂量对光催化效率的影响.实验结果表明：银掺杂二氧化钛提高了二氧化钛在紫外光和可见光下的光催化活性;当Ag掺杂量为1.00%、煅烧温度为450℃、催化剂用量为0.05 g时,银掺杂二氧化钛光催化剂在可见光条件下降解4 h 后,降解率达到92.57%,是纯二氧化钛的4.51倍;紫外光条件下降解2 h达到84.54%,是纯二氧化钛的2.27倍.