Fe3+掺杂TiO2纳米薄膜及其光催化性能

用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂纳米TiO2薄膜,研究了不同Fe3+掺杂浓度的TiO2薄膜材料的光学性能、晶体结构和光催化性及三者之间的关系,并对相关机理进行了探讨.研究表明:铁掺杂量的不同使TiO2材料的光学性能、晶胞参数及光催化性等发生变化,其中以Fe3+掺杂0.3%～0.4%(摩尔分数)时具有最好的光催化性能,此时纳米TiO2薄膜具有锐钛矿结构,可见光透过率大于70%,紫外吸收限为366 nm,比未掺杂的红移了6 nm.     

过渡金属Fe3+离子掺杂改性TiO2的光催化性能研究进展

对近年来利用过渡金属Fe3 离子掺杂改性TiO2的光催化性能研究进行了综述.分析了掺杂金属Fe3 离子的电位、电子轨道构型、化合价、离子半径、浓度和掺杂制备方式对TiO2光催化性能的影响,并提出应用前景、存在问题和发展方向.通过掺杂过渡金属Fe3 离子改进TiO2光催化剂的禁带宽度,使反应的响应光谱向可见光扩展,并且有效地抑制电子-空穴的复合,提高半导体的光催化效率,通过改性可以直接利用太阳能.另外,针对掺杂机理尚不清楚、光量子效率仍然不高和回收困难的缺点.采用溶胶-凝胶法制备负载型掺杂改性纳米TiO2成为研究的热点,其中利用非耐热材料可以制成上浮型负载体,更利于回收,成为研究的新方向.     

Fe3+掺杂TiO2玻璃薄膜太阳光催化降解H酸的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面上制备了掺杂Fe3+的TiO2薄膜,用XRD、IR对其进行表征.在太阳光的照射下,以H酸为目标物,用自制敞开连续流平板式光催化反应器,进行了光催化法降解试验.结果表明:适量Fe3+的掺杂可明显提高TiO2玻璃薄膜在太阳光下的催化性能,掺Fe3+的摩尔质量百分数为(Fe3+/TiO2)0.06%时的光催化活性最高.太阳光照射3 h,H酸脱色率达到72.5%,反应速率遵从Langmuir-Hinshelwood方程,表观速率常数K′=0.007 4 min-1.     

负载纳米TiO2、Ag复合微胶囊光催化性能的研究

以纳米Ag粒子掺杂光催化剂TiO2,采用原位聚合法成功制备负载纳米TiO2/Ag的复合微胶囊;利用扫描电子显微镜、紫外-可见吸收光谱等测试手段对其形貌和光谱性质进行了表征,探讨不同纳米TiO2、Ag加入量的微胶囊在不同光催化时间下对亚甲基蓝光催化效果的影响.结果表明:纳米Ag(1.94%)掺杂TiO(22.78%)的复合微胶囊对亚甲基蓝具有最大脱色率为10.82%,单独添加纳米TiO2和单独添加纳米Ag粒子的微胶囊样品与常规微胶囊比较没有显著差异.     

Fe~(3+)对聚苯胺复合二氧化钛光催化性能的影响

通过水蒸气-水解法和化学氧化聚合法分别制备不同掺杂比例的纳米级Fe3+-TiO2和PANI/Fe3+-TiO2系列粉体.利用单因素实验验证了Fe3+对TiO2和PANI-TiO2光催化性能的影响.以KBF染料模拟废水为研究对象,考察Fe3+-TiO2和PANI/Fe3+-TiO2复合材料在紫外光条件下降解水中有机物的效果.结果表明:Fe3+与四氯化钛的摩尔比为1%时,光催化降解效果最好.Fe3+可以改进纳米TiO2光催化剂的光催化性能,可有效降解KBF染料.     

两种金属掺杂方法下TiO_2光催化薄膜的物理性能

根据由两种方法制备的Ag/TiO2薄膜所进行光催化实验,比较随掺杂浓度变化纳米TiO2的光催化结果,分析了Ag掺杂对TiO2晶体物理性质——电子结构和反应速率的影响.     

纳米 TiO2 复合光催化剂膜降解废水的研究

在纳米TiO2中掺杂不同的金属离子,制成各种复合光催化剂,研究其对废水的光降解效率.采用溶胶-凝胶法制备复合光催化剂,通过紫外光照射含有催化剂的废水,根据废水的吸光度来评定催化效率.在所研究的几种离子中,掺杂Ag 能有效地提高纳米TiO2的光量子效率,扩大TiO2的光响应范围,有利于该技术的工业实用化.     

锐钛矿TiO_2-Ag纳米纤维的可控制备及光催化性能研究

制备TiO2高效光催化试剂近年来备受关注.利用静电纺丝技术成功获得了尺寸均一的TiO2纳米纤维,在此基础上,以硝酸银(AgNO3)为掺杂剂,合成了TiO2-Ag复合纳米纤维.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)对该复合材料进行了表征.结果显示,产物为锐钛矿TiO2-Ag复合纳米纤维,且纤维分散性好、长径比大.随后以亚甲基蓝为降解对象,研究了该复合材料的光催化活性,探讨了Ag掺杂量对TiO2光催化效果的影响.结果表明:TiO2-Ag复合纳米纤维具有良好的光催化活性,且掺杂0.8wt%Ag的TiO2-Ag复合纳米纤维对亚甲基蓝的降解效率最高.     

掺杂Fe的二氧化钛光催化对次甲基蓝降解的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2材料,并进行Fe3+的掺杂.Fe3+的掺杂质量分数分别为0.1%、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%.本实验以次甲基蓝为目标降解物,研究了催化剂的Fe3+掺杂组成对光催化性能的影响,并用XRD对掺杂离子进行表征,结果表明掺杂可有效的提高光催化活性.     

掺Ag纳米TiO2薄膜的制备与光催化性能研究

利用钛酸四丁酯水解得到TiO2胶体溶液,加AgNO3得到掺Ag的TiO2胶体溶液;在室温下利用浸渍-提拉法制成透明的前驱体薄膜,通过煅烧处理得到掺Ag的TiO2薄膜,并在此基础上进行了光催化降解甲基橙的试验．结果表明：利用溶胶-凝胶法可制得TiO2薄膜,在钛酸四丁酯的乙醇溶液物质的量浓度为0．840mol／L、TiO2和Ag物质的量比为10：1条件下,掺Ag薄膜中TiO2颗粒的平均粒径大约为几十纳米,且分布较为均匀;煅烧温度显著影响TiO2(Ag)薄膜的光催化性能,煅烧温度为350℃时TiO2薄膜光催化能力最好;掺入Ag可以提高TiO2薄膜的光催化降解能力,本试验条件下TiO2和Ag物质的量比为10：1的TiO2(Ag)薄膜催化能力最强．