均匀水解低温晶化法氮掺杂TiO_2可见光催化剂的制备与表征

以硫尿为氮源,采用均匀水解低温晶化法制备了具有可见光活性氮掺杂的纳米TiO2。采用XRD、SEM、BET和UV-vis漫反射光谱等技术对其进行了表征。结果表明,所制备氮掺杂TiO2均为锐钛矿相,并且在可见光区域有明显的光吸收。以甲基橙溶液为模拟废水,研究氮掺杂TiO2在可见光下的光催化活性。实验表明,所制备的氮掺杂TiO2样品在可见光下具有高的光催化活性,可见光催化活性明显高于商业P25 TiO2光催化剂。     

简单有效氮掺杂TiO2纳米微晶的制备、表征及其可见光活性

以尿素为氮源,采用简单的酸催化溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO2纳米光催化剂,以甲基橙在可见光照射下的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性。运用XRD、XPS和UV-Vis DRS光谱表征技术考察了氮掺杂TiO2样品的微晶尺寸、晶相结构、表面组成及其吸光特性。结果表明氮掺杂减小了TiO2的带能隙,氮掺杂TiO2纳米微晶对400～530nm的可见光有较强的吸收,在降解甲基橙的实验中表现出良好的可见光催化活性。其中,400℃焙烧制得的具有单一锐钛矿相型,晶粒尺寸为14.94nm的TiO1.9904N0.0096样品的可见光催化活性最佳。     

氮掺杂TiO_2中空复合微球的制备及可见光光催化性能

为了提高TiO2的可见光光催化性能,以微米级聚苯乙烯微球为模板,钛酸四丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用静电吸附自组装法制备了粒径为1.20μm、壳层的厚度约为30nm且球形形貌良好的氮掺杂TiO2中空复合微球,采用SEM、XPS、XRD和紫外-可见分光光度计研究了其结构及光催化性能。结果表明:氮进入TiO2晶格内取代了部分O并改变了晶格中Ti和O的化学状态,但对TiO2晶型结构没有明显影响;氮掺杂后的TiO2中空复合微球禁带宽度变窄,氮掺杂TiO2中空复合微球不仅在紫外区有较强的光吸收能力,在可见光区也表现出较强的光响应性,对甲基橙的光催化降解率较Degussa P25型纳米TiO2的明显增强。研究结果对TiO2在光催化领域的应用具有理论指导意义。     

氮掺杂纳米TiO2粉体的制备研究

以锐钛矿相纳米TiO2粉体和盐酸胍的混合物为起始反应物，通过在不同温度条件下对反应物直接进行热处理制得了淡黄色的掺氮纳米TiO2粉体．采用XRD、BET、XPS、紫外-可见光漫反射对所制备的粉体进行了性能表征.XPS测试表明，掺氮粉体N1s的结合能峰位于396．9eV处，表明N原子以Ti-N键的形式存在于TiO2中，N原子进入了TiO2晶格，实现了掺杂．其中，在350℃、保温2．5h的条件下所制样品的掺氮量达到8．3％．XRD分析表明，实验制得的氮掺杂TiO2粉体在350、450、550、650℃热处理3h后仍为锐钛矿相；掺氮样品均具有好的紫外光吸收，且吸收边均红移至可见光区；350℃保温2．5h时具有最好的紫外-可见光响应，其吸收边红移至700nm左右．亚甲基蓝的可见光降解实验表明氮掺杂样品具有良好的可见光催化活性．     

N掺杂TiO2的制备和光催化性能

以钛酸四丁酯、酚醛树脂、无水乙醇、冰醋酸、盐酸胍和P123为原料制备氮掺杂TiO2,采用XRD、SEM、TEM、XPS、N2吸附-脱附和UV-Vis等手段对其进行了表征。以对氨基苯磺酸为模型污染物,研究了氮源加入量对氮掺杂氧化钛光催化性能的影响。结果表明,所制备的样品为锐钛矿型TiO2,一次粒径约为13.7 nm,二次粒径约为100 nm,颗粒间有堆积的介孔;氮的掺杂使TiO2在可见光区具有显著的吸收。随着N源加入量的提高,在可见光区的吸收增强,光催化效果也随之增强。     

双元素共掺杂改性纳米TiO2的制备及光催化性能

以溶胶-凝胶法制备了钒氮双元素共掺杂的纳米TiO2,并对亚甲基蓝进行了降解处理。通过XRD、XPS、UV-Vis等方法对制备的样品进行了结构及性能的表征。结果表明:钒氮共掺杂能提高TiO2的光催化性能,掺杂后催化剂光响应范围发生了红移,可见光降解处理亚甲基蓝活性增强。     

Fe3+-SiO2掺杂纳米TiO2的制备及其光催化降解甲基橙的研究

以三嵌段非离子表面活性剂P123为模板,采用水热法制备了Fe3+-SiPO2掺杂纳米TiO2,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等手段考察了Fe3+-SiO2掺杂纳米TiO2的结构与光学特性.实验结果表明:Fe3+、SiO2掺杂进入TiO2的晶格,可获得高纯度锐钛矿相纳米TiO2.Fe3+和SiO2的加入有助于抑制金红石相的形成和晶粒长大,提高了TiO2的热稳定性.Fe3+-SiO2掺杂将TiO2的光响应范围拓宽至可见光区,提高了纳米TiO2的光催化性能.与纯纳米TiO2相比,Fe3+-SiO2掺杂纳米TiO2光催化降解甲基橙的性能显著提高.     

火焰化学气相沉积法制备氮掺杂纳米TiO_2研究

用火焰化学气相沉积法,分别以氨气为氮源、TiCl4为TiO2前驱体,在丙烷-空气湍流火焰中氧化制备氮掺杂纳米TiO2颗粒,以及用TiCl4为TiO2前驱体,在丙烷-空气湍流火焰中氧化制备纳米TiO2颗粒,然后在管式炉中,在氨气的环境下高温煅烧制备氮掺杂纳米TiO2颗粒。利用X射线衍射仪、紫外可见光谱仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等分析方法对两种方法所制备的样品进行表征。结果表明:在相同的氨气流量下,火焰化学气相沉积法直接制备的氮掺杂纳米TiO2颗粒在波长400～500 nm的可见光的吸收强度大,氮掺杂量多。     

可见光活性氮掺杂纳米二氧化钛研究进展

氮掺杂可拓宽TiO2的光响应范围和实现可见光响应、增强其对太阳光能的利用和提高它的光催化效率而成为该领域关注的焦点.本文综述了氮掺杂对TiO2能带结构的影响及氮掺杂纳米TiO2薄膜和粉体的制备方法等方面的研究进展,总结了该领域研究中亟待解决的问题并对今后的发展提出了作者的思考.     

纳米La-TiO2光催化降解甲基橙废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和La掺杂TiO2复合纳米粉体,通过XRD,UV-Vis等测试手段分析了在紫外光照射下,以降解甲基橙为探针反应研究其可见光催化性能。结果显示样品均为锐钛矿相纳米TiO2,稀土元素镧掺杂后纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;掺入的La主要以La2O3的形式存在,同时有一部分形成Ti-O-La键;La掺杂可减小TiO2晶粒尺寸及增大催化剂比表面积;与未掺杂的二氧化钛相比较,适当含量的镧掺杂可有效促进TiO2表面光生载流子的分离,从而显著提高其光催化活性。当La/Ti的摩尔比为0.010时,可见光催化性能最好。     

TiO2@SBA-15的合成及其光解性能

以水热沉积法在介孔SBA-15上固载TiO2纳米粒子制得光催化剂TiO2@SBA-15,探讨了TiO2负载量对催化效果的影响.以包括N2吸附-脱附、紫外漫反射光谱(DRS)等手段在内的多种技术手段表征了催化剂的结构.研究结果表明适宜负载量的锐钛矿晶型TiO2纳米粒子可均匀分散在载体SBA-15上,N2吸附-脱附进一步表明载体介孔结构得以保持.适宜TiO2负载量的催化剂20 mg紫外光照25 min可将100 mL的10 mg·L-1亚甲基蓝降解完全.     

漆酚醛缩聚物/丙烯酸树脂/TiO2复合涂料的制备及性能

采用Sol-Gel法制备了漆酚缩甲醛聚合物/多羟基丙烯酸树脂/TiO2纳米复合涂料(UFP/MPA/TiO2),并用透射电镜、动态机械热分析、红外光谱和其它手段对复合涂膜进行测试。结果表明,TiO2以40 nm~80 nm的粒子均匀地分布于m(UFP)∶m(MPA)=5∶2的UFP/MPA聚合物基体中,且纳米TiO2粒子和聚合物间存在着较强的氢键。纳米TiO2粒子的引入,使得该复合涂膜具有比UFP或UFP/MPA涂膜更好的抗紫外线性能、常规物理力学性能和动态力学性能。     

掺杂纳米TiO_2粉体的制备及其光电性能研究

利用Zn2+离子掺杂纳米二氧化钛,以提高其光电转化性能,通过溶胶-凝胶法制备了Zn2+离子掺杂的纳米二氧化钛粉体,采用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见光谱和光诱导产生光电流法对掺杂二氧化钛的物相、形貌、光吸收性能和光电性能进行了表征。研究发现,Zn2+掺杂有利于锐钛矿的结晶,掺杂二氧化钛较纯二氧化钛的紫外吸收边红移了约10nm,当Zn2+掺杂量为Ti物质的量的1%时光电转化性能最佳。     

纳米TiO2的性能、应用及制备方法

纳米TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能，在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景，国内外文献对纳米TiO2的性质、应用及其制备方法进行了大量的研究报道。本工作对有关纳米TiO2的性能、应用及制备方法研究进行了综述。     

锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的制备及其性能研究

以纳米锐钛矿型TiO2粉体作为主要原料,锌沸石作为载体,铈离子为掺杂离子,采用浸渍法制备锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料,运用抑菌圈法对其抗菌性能进行评价,用紫外光谱对比纯纳米TiO2抗菌材料和锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的光催化效果。结果表明,纳米TiO2与硝酸铈的物质的量比为40∶1、反应时间为0.5h、焙烧温度为300℃、pH=3条件下抗菌性能最佳,抑菌圈直径达到34.63mm。锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料样品对于大肠杆菌具有明显的抑杀效果。     

TiO2与ZnFe2O4薄膜禁带宽度测定及对光催化效率的影响

采用溶胶－凝胶法在玻璃表面制备了TiO2薄膜、ZnFe2O4薄膜和掺杂ZnFe2O4的TiO2薄膜。利用紫外吸收光谱测定了薄膜的激发波长，计算得到了禁带宽度，并通过光催化分解实验进行了验证。     

介孔TiO2的材料合成及其在光催化领域的应用

在紫外光照射下TiO2是一种高效的光催化材料,具有重大的应用价值.近年来,随着纳米材料科学的发展,介孔材料的独特性质越来越受到人们的重视.介孔TiO2材料被证明在降解有害气体、有机染料等方面具有比传统颗粒TiO2更高的光催化活性.本文综述了介孔TiO2材料的合成方法及其在光催化领域的应用.     

表面TiO2包膜对制备CaCO3／TiO2复合材料颜料性能的影响

采用机械力化学方法，通过对碳酸钙进行表面TiO2包膜制备了CaCO3／TiO2复合材料，对CaCO3／TiO2复合材料的颜料性能、CaCO3和TiO2的结合形态与反应机理进行了研究。结果表明：CaCO3／TiO2复合材料形成了具有类似钛白粉的颜料性质，遮盖力为钛白粉的90％，吸油量和紫外线吸收功能与钛白粉相同；CaCO3／TiO2复合材料中TiO2在CaCO3颗粒表面形成均匀包覆和二者通过各自表面羟基形成化学结合是导致其呈现钛白粉颜料性质的内在机制。     

Ag掺杂TiO2纳米材料的合成、表征及光催化性能

以钛酸正丁酯、硝酸银为原料,采用溶胶-凝胶和水热协同的方法制备了不同载Ag量的Ag-TiO2光催化材料.采用XRD、红外光谱对其进行结构表征,TG-DSC对其进行热稳定性表征,紫外可见光谱对其进行光吸收表征.为了评估Ag-TiO2光催化材料的催化活性,在中性条件下以Ag-TiO2作为光催化剂,进行了在紫外光下催化降解甲...     

二氧化钛催化光降解聚对苯二甲酸乙二酯的研究

利用原位聚合法合成PET/TiO2复合材料.通过分析PET/TiO2复合薄膜在紫外光降解过程中的质量和表面形态的变化情况,研究了锐钛矿型二氧化钛对PET光氧化降解性能的影响.结果说明,在试验范围内,在253.9nm的紫外光照射的光降解实验中,锐钛矿型TiO2的含量越高,PET/TiO2复合薄膜的质量损失率就越高;同时,紫外光照射试样288h之后,由SEM照片发现复合材料表面损伤程度也随着TiO2含量的升高而越发严重.这说明,锐钛矿型TiO2对PET的光氧化降解具有催化作用,而且含量越高催化作用就越强.