溶胶-凝胶法制备掺杂银的TiO2薄膜与光催化性能的研究

论述了用溶胶—凝胶法在普通钠钙硅玻璃基片涂单一的TiO2膜和掺银的TiO2膜的工艺过程．探讨了热处理过程膜结构的转化、影响膜质量的各种工艺因素，并对两种膜的光催化性能做了比较。结果表明：适当选择涂液成分、热处理温度，可以在普通玻璃基片上制备性能优良的膜层，其掺银膜层的光催化性能优于单一的TiO2膜，而且膜层化学稳定性和强度都较高。     

过渡金属离子掺杂改性TiO2研究进展

综述了近年来国内外利用过渡金属离子掺杂改性TiO2的光催化性能和光响应范围、掺杂机理及掺杂模型；分析了制备方法、掺杂金属离子种类、浓度对TiO2光催化性能的影响；归纳总结了针对光催化研究目前的现状和存在的问题讨论了今后的研究方向。     

硅掺杂和硅钒共掺杂对TiO2光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了一定厚度(约120 nm)的掺硅TiO2薄膜,在配制原始溶液时,所用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙醇、水和硝酸的摩尔比为1∶y∶25∶1∶0.2.用扫描电子显微镜观察其表面形貌,用X射线衍射表征其结构.以甲基橙溶液为体系,考察掺杂后TiO2薄膜的光催化性能.结果表明当y≤0.3时,随硅掺入量的增加,TiO2薄膜的光催化性能提高;当y>0.3时,硅的掺入使TiO2薄膜的光催化性能降低.另外,用相同方法制备了钒硅共掺杂的TiO2薄膜,发现钒硅共掺杂可以进一步提高TiO2的光催化性能.     

TiO2 纳米薄膜微结构及光催化性能研究

以钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料,采用溶胶-凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备了TiO2纳米薄膜,用XRD、UV-VIS等技术对薄膜微结构及紫外吸收性能进行了表征,选用食用油光催化降解为模型对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。探讨了退火温度对薄膜晶相结构及其光催化活性的影响,450℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,锐钛矿相平均晶粒尺寸为28.8 nm,金红石相平均晶粒尺寸为40.4 nm,700℃退火后为纯金红石相。焙烧温度在450—490℃光催化活性较为理想,480℃附近光催化活性达到最高。涂膜层数增加,光催化活性增强,8层膜的光催化活性最高。     

稀土掺杂混晶TiO2薄膜的制备和性能

利用溶胶-凝胶法在瓷片表面制备了纯的和少量Eu3 掺杂的TiO2薄膜,并用X-射线衍射技术对样品进行了表征。研究了少量Eu3 掺杂对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝活性的影响。利用相结构与TiO2薄膜光催化活性关系,探讨了少量Eu3 掺杂对TiO2薄膜的光催化活性的影响。结果表明,与纯TiO2薄膜相比,适量掺杂Eu3 可以显著提高其光催化活性。当Eu3 的质量分数为0.02%,TiO2薄膜的光催化活性最佳,降解率为62%,金红石相质量分数为17.2%,平均晶粒粒径为20 nm;Eu3 掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变并减小了晶粒尺寸,有利于提高光催化活性。     

金属离子掺杂提高纳米TiO2光催化性能的进展研究

纳米TiO_2能够在大范围的表面物上产生强氧化反应(即杀伤作用),除紫外光外不需要其它的外界能量,因此,在抗肿瘤研究方面具有广阔的应用前景。影响纳米二氧化钛光催化性能的因素很多,其中金属离子掺杂在光催化改性研究中备受关注,本文主要阐述掺杂离子的种类、掺杂离子半径、价态和掺杂离子浓度等因素对提高纳米TiO_2光催化性能的影响,为实现其在医学上的应用奠定一定的理论依据。     

氮铈共掺杂TiO2降解亚甲基蓝的研究

以钛酸正四丁酯为钛的前驱体,Co(NH2)2、Ce(NO3)3·6H2O为分别为N源和Ce源,采用溶胶-凝胶法制备掺杂了Ti O2。用制备的催化剂对亚甲基蓝模拟废水进行了光催化降解实验。结果表明:亚甲基蓝起始浓度为3 mg/L,氮铈共掺杂Ti O2用量为0. 200 g/(50 m L),紫外光照时间为2. 5 h,催化剂煅烧温度为600℃时,亚甲基蓝的降解率最高,可达75. 7%。     

V、La共掺杂纳米TiO2光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备了不掺、单掺和共掺杂的TiO2纳米粒子,对样品进行了XRD、TEM和BET分析,并以甲基橙的光催化降解研究了样品的光催化性能.结果发现V的掺杂对TiO2晶型的转变和晶粒尺寸的长大具有促进作用;而La的掺杂对TiO2晶型的转变和晶粒尺寸的长大具有抑制作用;当两者共掺杂时,促进作用和抑制作用相互中和,且La的抑制作用占优势.V、La的单掺杂提高了TiO2的光催化活性,共掺杂又进一步提高了TiO2的光催化活性;最佳掺杂量为0.05%的V和0.05%的La,最佳煅烧温度为600 ℃.     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶—凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响.实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0.5％的钕和0.2％的镨.当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2.0g/L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30 mg/L,pH值为10.5时,在40 W紫外灯光照射35 min后降解率最好,可达到93％.     

纳米TiO2薄膜光催化降解罗丹明B的研究

本文采用sol-gel法制备了TiO2溶胶,以载玻片作为底材,用提拉法镀膜,经高温热处理后得到了TiO2纳米晶薄膜。采用XRD、SFM研究了薄膜的物相及其结构特征,UV-vis研究了薄膜的光吸收特性,以罗丹明B溶液作为目标反应物,研究了溶胶的浓度、pH值以及热处理气氛对TiO2薄膜光催化性能的影响。     

金属离子掺杂对TiO_2薄膜性能的影响

以钛酸丁酯为主要原料,在乙醇-水体系中采用溶胶-凝胶法,制备掺杂Li+、Mg2+、Al3+三种金属离子的溶胶前驱体,利用浸渍提拉法制备TiO2薄膜。结果表明,掺杂金属离子的薄膜的最大吸收波长均在300~310 nm处;掺杂Li+、Mg2+的薄膜的吸收光谱发生蓝移,且随掺杂量的增多蓝移现象减弱;掺杂Al3+的发生红移,且随掺杂量的增多红移现象减弱。掺杂Mg2+的吸光性能较好。扫描电镜照片表明试样的表面平整,颗粒均匀。     

PEG对二氧化钛薄膜微观结构和光催化性能的影响

用聚乙二醇(PEG)1000作为添加剂,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛薄膜,通过改变PEG的含量得到不同微观结构的薄膜,进而研究了PEG的含量对二氧化钛薄膜光催化性能的影响.实验结果表明:在30 mL钛溶液中加入O g、O.3 g、O.6 g和0.9 g(PEG) 1000制备的薄膜中均主要含有锐钛矿型二氧化钛晶粒,其中溶胶中加入0.6g(PEG) 1000制成的TiO2多孔薄膜孔穴均匀分布,薄膜的表面平均粗糙度为9.11 nm,光催化性能最高,在180 min内对罗丹明B的降解率达到90.6％.     

金属离子掺杂二氧化钛及水体光催化脱氮研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Ce^3＋、La^3＋、Ag^＋、Fe^3＋的TiO2光催化剂，以考察其薄膜和粉体形式对水中无机氮的光催化去除效果和活性．用所制备的催化剂对含氨氮-亚硝酸氮的混合液进行了光催化脱氮研究．本文利用UV—Vis吸收光谱、XRD和TEM对催化剂进行了表征．同时，对影响TiO2光催化效率的因素：如掺杂金属离子的种类、浓度、涂膜层数、反应液中有无Fe^2＋、不锈钢和玻璃载体、反应器的构型等进行了探讨，并对今后的研究进行展望．经过2h紫外光照射反应，实验最佳脱氮效果：金属离子掺杂TiO2薄膜型催化剂总氮去除率在30％左右，金属离子掺杂粉末型催化剂光催化最高总氮去除率可达41．7％．     

TiO2/沸石负载型催化剂的催化性能研究

以钛液(TiOSO4)为原料,尿素为沉淀剂,100目沸石为载体,制备了负载型TiO2／沸右催化剂,并探讨了TiOSO4的浓度、反应温度、反应时间及负载TiO2／沸石催化剂的焙烧温度和降解时辅助氧化剂H2O2的用量对TiO2／沸石负载型催化剂催化降解4BS染料的影响。     

Y3+掺杂TiO2纳米棒的制备及光催化降解硝基苯

本文以乙二胺作添加剂,采用溶胶-凝胶法制备了Y3+掺杂的纳米TiO2粉体.透射电镜TEM)分析结果表明,所制备的TiO2粉体具有纳米棒状结构,平均颗粒直径为15nm左右,长度为150～250nm左右.光催化降解硝基苯的实验结果说明,与盐酸作添加剂制备的TiO2粉体相比,乙二胺法制备的掺Y3+TiO2粉体具有更高的光催化降解性能.     

纳米TiO2多孔薄膜的制备及其光催化性

本文采用溶胶-凝胶法在载玻片上制备了多孔二氧化钛薄膜,所用原料是钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、盐酸(HCL)、去离子水(H2O)、聚乙二醇(PEG) 1000和无水乙醇(C2H5OH).并用X射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见光谱仪对产物进行了分析表征.结果表明:在25 mL钛溶液中加入0.75 g PEG,得到的粉体中主要含有纳米尺寸的锐钛矿晶型TiO2,晶粒的平均直径为7.3 nm.该溶胶制成的TiO2多孔薄膜孔穴均匀分布,薄膜的表面平均粗糙度为1.55 nm,催化性能最高,在5h内对罗丹明B的脱色率达到86.21％.     

不同离子掺杂TiO_2薄膜及光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了掺杂Fe^3＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Ce^3＋和La^3＋5种不同离子的纳米级TiO2薄膜,使用TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液进行光催化试验。研究表明,在5种掺杂离子中,其La^3＋的掺杂效果最好,当La^3＋的适宜含量为1.8%（质量分数）时,掺杂与未掺杂的XRD图谱基本一致;掺入La^3＋离子使得TiO2的晶粒变小,可抑制晶相向金红石相转变;随着焙烧温度的升高TiO2晶粒逐渐变大,温度为700℃时,其粒径为27.6nm,TiO2为混合晶型（锐钛矿型和金红石型）,其活性最高。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2粉体及掺杂锰对光催化性能的影响

综述了TiO2粉体的制备和其在光催化降解中的应用。提出了以钛酸四丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体。并且以MnSO4.H2O为锰源,制备锰掺杂的Mn-TiO2光催化剂,在600℃、焙烧2h条件下制备了不同浓度掺杂锰的TiO2纳米粉体。通过X射线粉末衍射仪(XRD)分析了二氧化钛的结构,并在此基础上深入探讨了二氧化钛的制备工艺、掺杂等因素对其光催化活性的影响。