Eu~(3+)和Gd~(3+)共掺杂TiO_2粉体的制备及催化活性

采用溶胶-凝胶法制备纯TiO2和Gd3+/Eu3+共掺杂TiO2复合粉体,采用X射线衍射、漫反射光谱和扫描电镜等技术对样品进行表征,以亚甲基蓝(methyleneblue,MB)的光催化降解为目标反应评价其光催化活性,探讨Gd3+/Eu3+共掺杂对TiO2粉体光催化的影响机制。结果表明:Gd3+/Eu3+共掺杂可以显著提高TiO2粉体光催化活性。Gd3+/Eu3+共掺杂在TiO2粉体中产生协同作用,可以抑制TiO2由锐钛矿向金红石相转变,使TiO2的粒径减小。Gd3+/Eu3+共掺杂增大了TiO2粉体的晶格畸变,使TiO2粉体吸收带边蓝移。当Gd3+和Eu3+的质量掺量分别为0.05%和0.4%时,TiO2粉体光催化活性最高,降解率达到95.31%。     

N掺杂TiO2粉体晶体结构与光催化性能的研究

以NH4NO3为氮源,采用溶胶凝胶法制备TiO2粉体.在紫外光的照射下,对有机染料甲基橙进行降解,来评价TiO2粉体的光催化性能.利用场发射扫描电镜和X射线衍射仪对TiO2粉体的晶型和形貌进行表征.结果表明:氮元素的加入不仅能够提高TiO2的光催化性能,同时对TiO2的晶体结构也有影响;氮元素通过改变TiO2晶型和单纯...     

溶胶-凝胶法合成的TiO2和Fe、Zn和Si掺杂TiO2 纳米粉体的光催化研究

利用溶胶-凝胶法合成了纳米尺寸的TiO2和Fe,Zn和Si掺杂的TiO2纳米粉并进行了粉体微观结构和晶体结构的表征.通过纳米粉对甲基橙的分解研究了合成粉体的光催化特性.溶胶-凝胶法制得的TiO2纳米粉具有比商业TiO2高的光催化活性但掺杂5%Fe,Zn或Si却没有带来TiO2的光催化活性的提高.     

二氧化钛的沉积-沉淀水热制备及其光催化性能

以硫酸钛为原料,采用沉积-沉淀水热法制得了TiO2粉体光催化剂。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℃沉积-沉淀水热反应20 h、600℃焙烧制得的TiO2粉体光催化活性明显高于Degussa P25 TiO2,并且该TiO2粉体光催化剂沉降性好,易分离。     

低量Pr3+掺杂TiO2粉体的制备及性能

利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和低量Pr3 掺杂的TiO2复合粉体,为了验证其光催化活性,以甲基橙的光催化活性降解为探针反应,评价了其光催化活性,探讨了低量Pr3 掺杂对TiO2粒子光催化活性的影响机制.研究结果表明:(1)在500℃下灼烧粉体可获最佳催化活性;(2)Pr3 掺杂TiO2可以显著提高TiO2粉体的催化活性,当pr3 与TiO2质量比为0.150%粉体的活性最好;(3)酸性或者碱性条件下,粉体活性得到提高;(4)催化剂最佳用量为2.50 g/L.     

Si掺杂TiO2光催化材料的制备、活性及其机理

采用两步溶胶-凝胶法制备了Si掺杂TiO2(Si:TiO2)粉体,通过X射线衍射、热重-差热分析和X射线光电子能谱表征了Si:TiO2粉体样品的晶相及表面结构,以甲基橙为目标物考察了Si掺杂TiO2的光催化活性.研究发现:Si:TiO2粉体在水中降解有机物时,比纯TiO2粉体具有更高的光催化活性;Si:TiO2粉体具有...     

可见光活性负载型Fe2O3/TiO2光催化剂的制备

以FeCl3·6H2O和TiOSO4为原料,尿素为沉淀剂,采用均匀共沉淀法制备了Fe3 掺杂的纳米TiO2粉体,并通过X射线衍射、透射电镜分析及观察粉体的相结构、形貌和粒径.以甲基橙溶液为降解对象,考察了掺杂后的粉体在紫外和可见光作用下的光催化性能并对其机理进行了探讨.结果表明:Fe3 部分固溶于TiO2的晶格;当Fe3 掺杂量＜0.8%(摩尔分数,下同)时,随铁离子掺入量的增加,TiO2的光催化性能提高;当Fe3 掺杂量为0.8%时,复合粉体的光催化性能提高15%以上;当Fe3 掺杂量＞0.8%时,随铁离子掺入量的增加,TiO2的光催化性能降低,而当Fe3 掺杂量＞1.2%时,粉体的光催化性能受到抑制,低于纯TiO2粉体.     

超细TiO_2粉体光催化剂的制备

以TiCl3为原料制备了超细TiO2粉体,采用X射线衍射、热重分析和化学分析等方法,研究了制备条件对TiO2光催化活性的影响。结果表明,在500~600℃煅烧制得的TiO2粉体为金红石和锐钛矿混合相,其中的Ti3+的浓度较大,光催化活性较高。洗涤条件对光催化活性也有明显的影响,与用水洗涤制得的TiO2粉体相比,在同样煅烧条件下经乙醇洗涤后得到的TiO2粉体中Ti3+的浓度较大,具有较高的光催化活性。     

SrTiO3粉体的水热法合成和光催化性能

应用水热法合成了纳米SrTiO3和TiO2粉体。应用XRD和SEM对粉体进行了分析和表征。XRD分析表明，TiO2和Sr—TiO3粉体分别为纯的锐钛矿相和立方尖晶石晶体，粒子尺寸分别约为12．2nm和25．3nm。两粉体上的甲基橙溶液光催化降解实验表明，起始溶液pH值和H202对光催化性能有显著影响。低的pH-5和H2O2更有利于两种粉体对甲基橙溶液的光降解。尽管SrTiO3比TiO2有较大的粒子尺寸，在pH=5和存在H2O2的情况下SrTiO3比TiO2有更大的降解效率。     

煅烧温度及气氛对GdBr3掺杂TiO2粉体可见光光催化活性的影响

采用醇盐水解法制备了掺杂GdBr3改性的纳米TiO2光催化复合材料,采用x射线衍射、透射电子显微镜、表面及孔隙度分析仪等测试技术分析和研究了改性TiO2粉体的晶相组成、形貌、比表面积及可见光光催化活性.结果表明,改性TiO2粉体在N2环境中经550℃煅烧2h后,粉体分散较好,TiO2仍为锐钛矿相,GdBr3/TiO2(摩尔比)为0.05的改性粉体在波长为420nm,照度为1200μw/cm2的可见光下照射12h后,对甲基橙的降解率可达70%,呈现出较好的可见光光催化活性.     

光催化氧化处理有机废水分析与改进

光催化氧化技术是近几十年发展起来的一项污染治理新技术。文中详细介绍了二氧化钛光催化氧化的基本原理,并以二氧化钛光催化氧化法处理有机废水实验为实例进行了分析。同时,从四个方面评述了改善二氧化钛光催化氧化活性的方法。最后,探讨了二氧化钛光催化氧化技术今后的研究趋势。     

掺杂锡的纳米二氧化钛光催化降解苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(So l-gel)法制备了掺杂锡离子的纳米T iO 2粉末。采用透射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征。通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明5%Sn4 -T iO 2具有良好的光催化氧化性能。     

微乳液法制备掺杂铁的纳米二氧化钛及其光催化降解苯酚的研究

以TiCl4为原料,在CTAB/正丁醇/环己烷/水组成的微乳液体系中制备了掺杂铁的纳米TiO2粉末。采用透射电子显微镜和X光衍射仪等对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性等进行了表征。通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明0.04?3 -TiO2具有良好的光催化氧化性能。     

掺杂锡的纳米二氧化钛光催化降解2,4-二硝基苯酚的研究

以T iC l4为原料,在CTAB/正丁醇/环己烷/水组成的微乳液体系中制备了掺杂锡的纳米T iO2粉末,采用X光衍射仪对粉体的粒径和物相进行了表征。通过粉体对2,4-二硝基苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明5%Sn4 -T iO2具有良好的光催化氧化性能。     

掺钒二氧化钛的可见光催化性能研究

制备高活性可见光响应型掺钒TiO2光催化剂,以荧光灯为光源,光催化降解亚甲基蓝为模型反应,对可见光下TiO2的催化活性进行评价。研究了掺钒TiO2制备方法、掺钒量及氧化剂对光催化氧化的影响。结果表明,溶胶-凝胶法制备的TiO2催化活性较高,且工序简单,钒离子掺杂均匀;掺钒能使TiO2具有可见光响应,最佳掺钒量为1%;外加氧化剂H2O2能提高掺钒TiO2催化活性。     

贵金属修饰型TiO2 的催化活性及Fermi能级对其光催化性能的影响

采用自制纳米TiO2粉末,以磷酸铝为粘结剂,制备了负载型TiO2光催化剂。将Ag,Pt或Pd3种金属的盐溶液滴涂在负载TiO2的表面,从而得到修饰型负载光催化剂(M／TiO2)。通过甲基橙溶液降解实验研究了贵金属的掺杂种类和含量对TiO2光催化性能的影响。实验结果表明：适量掺杂Ag,Pt或Pd3种金属粒子均可提高TiO2的光催化活性,且3种金属粒子的最佳掺杂质量分数分别为0．5％,1．0％和1．0％。在最佳掺杂量时,Ag／TiO2[w(Ag)=0．5％]的光催化活性要高于Pt／TiO2[w(Pt)=1．0％]或Pd／TiO2[w(Pd)=1．0％]。另外,通过金属-半导体接触理论阐述了M／TiO2的光催化机理,并通过Ag,Pt,Pd金属的Fermi能级的不同,解释了Ag／TiO2,Pt／TiO2和Pd／TiO23种光催化剂催化性能的差别。     

负载型纳米二氧化钛的液相沉积法制备及性能研究

以硫酸钛作为前驱体,采用液相沉积法在自制硅酸盐微球上负载纳米二氧化钛。实验发现：在硅酸盐微球上负载的二氧化钛粒子晶型为锐钛矿相,粒径分布均匀,大小约为400nm,并结合紧密,纳米二氧化钛粒子没有出现量子尺寸效应。对于二氧化钛粒子在硅酸盐微球上的负载机理进行了讨论,并以甲基橙作为目标分子研究样品的光催化活性。     

负载型TiO_2复合材料对甲基橙的吸附行为及光催化降解动力学

以4A沸石和天然蛭石为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/4A沸石和TiO2/天然蛭石光催化复合材料,研究了复合材料对偶氮染料甲基橙的暗态吸附规律和光降解性能。结果表明:复合材料对甲基橙的吸附规律都较好地符合Langmu ir和Freund lich吸附等温模型;在紫外光辐照30 m in条件下,TiO2/4A沸石和TiO2/天然蛭石光催化材料对6.11×10-5mol/L的甲基橙水溶液的脱色率分别达到78.5%和84.6%,比同种方法制备的纯TiO2(68%)高,而且对甲基橙光催化反应可用一级反应动力学方程进行描述。     

羟基纤维素对二氧化钛薄膜亲水性和光催化性能的影响

用羟基纤维素(hydorxypro-pylcellulose,HPC)作为添加剂,用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,通过改变HPC的添加量获取了不同微观结构的TiO2薄膜,进而改变了薄膜的亲水性性能。用X射线衍射、原子力显微镜、透射电镜、对样品的微观结构进行了分析,并测试了亲水性和光催化性。结果表明：HPC的加入使TiO2薄膜中晶粒尺寸变小,表面粗糙度增加。经HPC改性后的薄膜在紫外光照3h后,亲水性能比未改性的TiO2有明显的提高,同时HPC改性也提高了TiO2的光催化性能。     

纳米Ag-TiO_2/ITO光催化膜的制备、表征及光催化活性的研究

用直接光还原法将Ag+沉积到TiO2膜表面制备了纳米Ag TiO2/ITO光催化膜,该光催化膜分别用紫外可见光漫反射、X射线衍射、扫描电镜进行了表征;并以甲酸为模型化合物,研究了Ag TiO2/ITO光催化膜对有机污染物的光催化氧化降解。实验结果表明:沉积于TiO2膜表面的银是以Ag(0)形式存在,且Ag可以作为光生电子载体,对抑制光生电子-空穴的复合有明显的促进作用,但Ag TiO2/ITO膜的光催化活性与Ag的沉积量密切相关,其中以Ag沉积质量分数为1 1%的Ag TiO2/ITO膜的光催化活性最佳,其光催化氧化甲酸的速率常数约为TiO2/ITO膜光催化速率常数的2 2倍。