H3PW12O40/TiO2-SiO2光催化降解甲基红

采用溶胶-凝胶法制备TiO₂-SiO₂,用浸渍法将H₂PW₁₂O₄₀负载在TiO₂-SiO₂上,制得H₃PW₁₂O₄₀/TiO₂-SiO₂光催化剂。探究在模拟自然光条件下,光照时间、甲基红溶液初始浓度、催化剂用量和溶液pH对甲基红可见光催化降解的的影响。实验结果显示,在光照时间为15min.甲基红溶液初始浓度为15mg/L.催化剂用量为1.8g/L以及pH为2的优化条件下,甲基红的光降解率高达99.7%。光催化降解甲基红溶液为一级动力学反应。     

复合催化剂Ag-Ti/碳纤维的制备及光催化降解罗丹明B

本文采用乙酸钛、AgNO₃和碳纤维为原料,通过溶胶-凝胶法制备了新型Ag/TiO₂负载碳纤维光催化材料。通过XRD、SEM观察了微观形貌和结构。研究发现,所制备的复合光催化材料结晶性能良好,由于Ag的加入,复合光催化材料晶粒细化,催化活性更高。探讨了光催化剂对罗丹明B溶液降解效果的影响,发现当催化剂的用量为0.30g·L^-1、罗丹明B溶液的浓度为6mg·L^-1时,在Ag掺杂比为Ag/TiO₂=2∶1的复合光催化剂情况下,其降解活性最高,可达到88%以上,为解决染料废水的治理提供技术支持。     

SBA-15/Ni/TiO2/CNTs复合材料的制备及其光催化性能

通过溶胶凝胶法,经多次涂覆在SBA-15上负载掺杂镍的纳米TiO₂,得到SBA-15/NiO/TiO₂复合物;再以TiO₂中还原态金属镍为催化剂,通过化学气相沉积法（CVD）,在SBA-15/NiO/TiO₂表面原位生长碳纳米管,制得SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合材料。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis和Raman等方法考察了SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合材料的结构和性能,并通过降解亚甲基蓝溶液评价其光催化活性。结果表明,SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合光催化剂的催化活性较SBA-15/NiO/TiO₂显著提高。 二次涂覆掺杂镍的二氧化钛制得的复合光催化剂的催化活性高于一次涂覆。     

流化床CVD法原位合成CNTs-Ni-TiO2及其光催化性能

采用柠檬酸修饰溶胶-凝胶法制备NiO-TiO₂催化剂,然后于流化床反应器中直接在NiO-TiO₂表面原位生长多壁碳纳米管,制备出CNTs-Ni-TiO₂复合光催化剂。采用XRD、SEM、TG、BET、PL荧光光谱等方法对制备的样品进行了表征,以亚甲基蓝降解为模型反应,考察了复合催化剂在紫外线下的光催化性能。结果表明,在NiO含量为5%的NiO-TiO₂催化剂上生长CNTs后得到的CNTs-Ni-TiO₂复合材料具有较高的光催化活性。     

Ce-TiO2粉体的制备及其光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备Ce掺杂纳米TiO₂。结合XRD、TEM、UV-Vis等现代检测手段对所制备样品的结构和性能进行表征。以直接桃红12B为目标降解产物,考察了所制备样品的光催化活性。研究结果表明:样品在550℃煅烧后,TiO₂为锐钛矿型,Ce掺杂纳米TiO₂后晶粒尺寸由23.9 nm降低到19.8 nm。Ce掺杂引起TiO₂的光学吸收边红移,提高可见光的吸收,拓展了TiO₂光谱响应范围。催化剂投加量为0.5 g/L,直接桃红12B溶液的初始浓度为20 mg/L,p H值为5。在紫外光下2 h条件下,Ce掺杂TiO₂后去除率由83.6%提高到93.8%。低浓度下的光催化降解过程可用Langmuir-Hinshelwood一级动力学方程拟合,初始浓度20 mg/L时,吸附速率可达到0.063 04 min^-1。     

TiO2–g-C3N4/BMMS光催化氧化脱硫催化剂

为了提高TiO₂的光催化氧化脱硫(PODS)活性,利用负载和复合的协同作用,将TiO₂与g-C₃N₄复合,并负载于双介孔二氧化硅(BMMS)上,制备了TiO₂–g-C₃N₄/BMMS。以含二苯并噻吩(DBT)的十二烷溶液为模拟油,评价了催化剂的催化性能;优化了反应条件并提出了催化反应机理。结果表明:TiO₂–g-C₃N₄/BMMS具有明显的双介孔结构,TiO₂与g-C₃N₄已实现复合并负载于BMMS上,TiO₂–g-C₃N₄活性组分在载体上分散良好,与单一TiO₂相比对光的吸收能力增强,催化活性有明显提高,优化后的反应条件为,催化剂用量3%(质量分数),O/S摩尔比为10:1,萃取剂与模拟油体积比为1:1,此时脱硫率可达96.6%,且重复使用8次后脱硫率仍保持85%以上,PODS过程中的主要活性中间物种是·O₂^–和h⁺。     

液体中铈掺杂TiO2光催化剂的制备及微波强化光催化活性

室温下,在离子液体［Bmim］PF₆中,采用溶胶-凝胶法及微波辐射干法制备了铈掺杂纳米TiO₂光催化剂TiO₂-Ce,并测试了TiO₂-Ce对甲基橙溶液的微波、紫外和微波-紫外条件下的降解率。着重考察了离子液体用量、微波干燥功率、微波干燥时间、焙烧温度、焙烧时间和铈掺杂量等因素对TiO2-Ce催化活性的影响。结果表明,离子液体用量5.6 mL,掺杂硝酸铈与钛酸丁酯物质的量比n(Ce)∶n(Ti)=0.075,功率210 W的微波条件下干燥20 min,高温箱式电阻炉550 ℃焙烧2.0 h,制得的TiO₂-Ce催化剂具有较高的光催化活性。在微波、紫外和微波-紫外降解条件下,TiO₂-Ce对甲基橙降解率分别为4.78%、93.82%和99.12%。表明在紫外光照条件下,微波辅射具有强化TiO₂-Ce催化剂降解甲基橙的作用。同时用XRD、IR、BET和SEM对TiO₂-Ce催化剂结构进行表征,结构分析表明,TiO₂中掺入铈后制得的催化剂具有粒径均匀以及半孔宽(2.485 2 nm)、孔容(0.314 5 mL·g^-1)、平均孔径(6.627 nm)和比表面积（94.934 m²·g^-1）均较大等特点,这也是TiO₂-Ce催化剂拥有较高的光催化活性的主要原因。     

SO2和H2O对Y掺杂Mn/TiO2选择性脱除NO的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Y掺杂的TiO₂载体,负载硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y/TiO₂催化剂。考察了焙烧温度、空速对其催化还原NO性能的影响,并对催化剂的抗SO₂、H₂O毒化性能进行了考察。结果表明,催化剂的最佳焙烧温度为500 ℃,催化剂的活性随空速的降低而升高,XRD分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂活性组分的分散,从而提高催化剂的活性。Mn-Y/TiO₂的抗毒化性能优于Mn/TiO₂,在反应温度180 ℃、空速14000 h^－1、氧含量为3%、NO浓度600 mL/L及NH₃/NO为1的条件下,同时通入200 mL/L SO₂和4% H₂O,NO转化率从非掺杂的Mn/TiO₂的48.2%上升到57.6%,Y掺杂提高了催化剂的抗毒化能力;FTIR分析表明催化剂中毒是由于生成了铵的硫酸盐或者锰、钇的硫酸盐。     

无机盐阴离子对光催化降解活性大红W-2BR的影响

以纳米TiO₂为催化剂,依托自主设计的降膜光催化反应器,研究了无机盐阴离子对光催化降解活性大红W-2BR的影响。在染料浓度和酸碱度最佳条件下,通过掺加一系列不同浓度的无机盐(NaCl、Na₂SO₄、NaBr、KBrO₃、KClO₃、KIO₃),依据ln(C₀/C)和时间的关系获得了相应的染料光催化降解反应动力学方程与表观速率常数K。结果表明,在最佳pH值(碱性为8.0,酸性为3.2)条件下,加入不同种类、不同浓度的无机盐对活性大红W-2BR的光催化降解动力学有显著的影响,即抑制作用、促进作用,抑制与促进作用并存。     

稀土掺杂TiO2光催化还原CO2

采用溶胶-凝胶法制备了稀土掺杂TiO₂纳米光催化剂,并应用于光催化还原CO₂/H₂O体系中。通过XRD对光催化性能进行表征,研究稀土离子掺杂和焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,稀土La和Ce的加入可以抑制TiO2的晶相转变,提高光催化性能。催化剂800 ℃焙烧可达到最好的光催化活性,在反应时间7 h、CO₂流量200 mL·min^-1和反应液中NaOH与Na₂SO₃浓度均为0.10 mol·L^-1条件下,甲醇产率高达315.49 μmol·g^-1。并对稀土掺杂TiO₂催化剂光催化还原CO₂的机理进行了探究。     

MoS2/TiO2光催化降解甲基红

利用硫化钠与钼酸钠为原料,通过盐酸酸化,在TiO2上沉积MoS2纳米片。利用甲基红为降解对象,研究合成的片状纳米MoS2/TiO2复合物的光催化性能。结果显示该复合物具有优良的光催化降解甲基红的性能;催化剂用量、甲基红初始浓度与初始pH等条件对甲基红降解存在明显影响。该催化剂在重复使用3次时,甲基红2 h的脱色率接近65%,表明催化剂具有较好的重复使用性能。     

Au掺杂水热均匀沉淀高温制备TiO2的光催化性能

向水热均匀沉淀、800℃焙烧制得的高活性、易分离TiO2（TiO2-800）中掺杂金（Au）,以光催化降解活性艳红染料X-3B作为模型反应,考察了掺Au量、制备条件、Au的价态等对Au／TiO2-800光催化性能的影响。结果表明,氨水作为沉淀剂,200℃焙烧的0．5％Au／TiO2—800的光催活性较TiO2-800有较大提高,染料X-BB的降解率由93％提高到了100％。还原实验显示,0．5％Au／TiO2-800表面存在的离子态Au能有效提高TiO2-800光催化活性。     

以十二烷基苯磺酸钠为模型反应物的Y2O3／TiO2复合催化剂的制备及光降解催化性能

采用浸渍法制备了Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂，并用紫外可见光谱、SEM、BET等手段对其进行了表征，以水相十二烷苯苯磺酸钠（DBS）溶液的光催化降解反应为实验模型，考察了TiO2掺杂Y2O3后的光催化氧化活性，并探讨了Y2O3掺杂量、吸附性、焙烧温度及时间对Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂光催化活性的影响，实验结果表明：复合氧化物催化剂Y2O3/TiO2存在某一最佳组分比值，当两者重量比为1：200时，其催化活性是同样条件下前体催化剂TiO2的2.4倍。     

Au掺杂水热均匀沉淀高温制备TiO_2的光催化性能

向水热均匀沉淀、800℃焙烧制得的高活性、易分离TiO2(TiO2-800)中掺杂金(Au),以光催化降解活性艳红染料X-3B作为模型反应,考察了掺Au量、制备条件、Au的价态等对Au/TiO2-800光催化性能的影响。结果表明,氨水作为沉淀剂,200℃焙烧的0.5%Au/TiO2-800的光催活性较TiO2-800有较大提高,染料X-3B的降解率由93%提高到了100%。还原实验显示,0.5%Au/TiO2-800表面存在的离子态Au能有效提高TiO2-800光催化活性。     

干燥法对纳米TiO_2晶相及其光催化活性的影响

Ti(OH)4水凝胶和醇凝胶分别用空气、超临界乙醇干燥,在不同温度下焙烧,制备了纳米TiO2光催化剂,以光催化降解活性艳红X-3B作为模型反应,评价其光催化活性,并用XRD,BET和TG进行了表征。结果表明,超临界乙醇干燥法制得的锐钛矿纳米TiO2具有较高的热稳定性,并且随着焙烧温度的升高,其光催化降解活性艳红X-3B的活性逐渐提高,800℃焙烧的样品活性最高,与Degussa P25 TiO2商品催化剂的光催化活性相当,但晶粒大、易分离。     

钛硅复合氧化物介孔材料在光催化降解罗丹明B中的应用

采用溶胶凝胶法以硫酸氧钛和水玻璃为前驱体制备二氧化钛-二氧化硅复合氧化物，利用XRD、SEM、TEM、BET、激光粒度仪、紫外-可见光谱等测试方法对二氧化钛-二氧化硅复合氧化物材料进行了测试分析，考察了制备条件对二氧化钛-二氧化硅复合氧化物材料的晶相、形貌、孔结构、粒度等物理性质的影响规律，并对其在紫外光区降解罗丹明B（RhB）溶液的性能进行了研究。结果表明：二氧化钛-二氧化硅复合氧化物具有优良的催化活性，其光催化活性明显优于市售的P25二氧化钛，焙烧温度对催化剂性能影响最大。     

Al_2O_3负载TiO_2光催化氧化剂的制备与性能试验

以钛酸四丁酯为钛源、Al2O3为载体,采用浸渍法制备了一系列TiO2/Al2O3复合氧化物光催化剂。以光催化降解甲醛为探针反应,考察了催化剂的光催化活性。并采用XRD、SEM技术对催化剂进行了表征。考察了催化剂的焙烧温度、钛含量、反应温度等因素对甲醛光催化降解率的影响。结果表明:400℃是制备TiO2/Al2O3光催化剂的最佳焙烧温度;在TiO2负载质量为5.0%的复合氧化物光催化剂催化效果最好,甲醛的降解率达到58.4%。随着反应温度的升高,复合氧化物光催化剂的催化性能下降,由25℃时的58.4%的甲醛降解率下降到50℃时的4.8%。     

不同后处理方法制备纳米复合材料Ag/TiO2-ZrO2及其微波辅助光催化甲基橙

采用P123(EO20PO70EO20)作模板剂,通过溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法,并经煅烧和萃取两种不同的后处理方法制备了一系列具有光催化活性的纳米复合材料Ag/TiO2-ZrO2。经XRD、XPS、TEM、N2吸附-脱附测定测试手段对不同钛锆比例和不同后处理获得样品的组成、结构及形貌等进行了对比分析,获得了最佳光催化材料Ag/TiO2-ZrO2-C(3∶1)。该复合材料结晶度高、结构规整、呈四方体形、颗粒分布均匀,具有较均匀的孔结构,其银以单质形式存在,且均匀分散在TiO2-ZrO2表面。通过微波辅助光催化降解染料甲基橙的实验,对不同处理方法所获Ag/TiO2-ZrO2的光催化活性进行了探究。实验结果表明,通过煅烧后处理方法得到的催化剂具有最好光催化活性,在90 min内降解率高达94.0%,其活性高于市售P25、TiO2-ZrO2和Ag/TiO2-ZrO2-E(3∶1)。     

高活性易分离TiO_2光催化剂的制备

用四氯化钛为原料,经氨水沉淀、水洗、无水乙醇洗涤得到Ti(OH)4醇凝胶,对Ti(OH)4醇凝胶进行乙醇热处理、干燥、焙烧制得了TiO2粉体。以光催化降解活性艳红X-3B作为模型反应,考察了所制得的TiO2粉体的光催化性能。发现140℃乙醇热处理10 h制得的TiO2经800℃高温焙烧后仍具有与Degussa P25 TiO2相当的光催化降解X-3B活性。而且沉降性好,易分离。     

La／B共掺杂Ti02光催化降解苋菜红的研究

采用溶胶-凝胶法制备La/B共掺杂Ti O2催化剂和纯TiO2催化剂。以苋菜红溶液为降解目标物,研究了La/B共掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应。重点考察了La/B共掺TiO2催化剂的掺杂比、催化剂的煅烧温度、光照时间、催化剂的添加量、溶液初始浓度、溶液p H值对降解率的影响。实验结果表明：单纯只靠紫外光光照或催化剂并不能快速、有效地降解苋菜红溶液。在La和B掺杂比为1：2、催化剂的煅烧温度为600℃、催化剂用量为3.0g/L、溶液p H值为5.5、溶液初始浓度为10mg/L的苋菜红溶液200m L,紫外光光照60min的条件下,La/B共掺杂的TiO2催化剂和纯TiO2催化剂光催化脱色率分别可达99.60%、86.45%,TOC的去除率为60.06%。