制备不同稀土掺杂的纳米氧化钛光催化剂及其光催化活性

以钛酸丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法合成了Dy2O3-TiO2,CeO2-TiO2和Gd2O3-TiO2光催化剂。以甲基橙和亚甲基蓝为目标降解物,研究了3种复合光催化剂的光催化活性。通过紫外可见光光谱分析发现：3种光催化剂对不同降解物均表现出一定的光催化活性。掺杂质量分数(下同)为1．25％Gd2O3的光催化剂对甲基橙的降解效率较高,掺杂1．25％CeO2的光催化剂对亚甲基蓝具有较好的降解活性。因此,掺杂不同稀土氧化物的纳米TiO2光催化剂对不同有机物具有选择性降解活性。     

稀土掺杂二氧化态光催化的研究进展

论述了半导体光催化反应机理。单一半导体光催化剂的光催化活性普遍不高，通过掺杂可以提高光催化活性，甚至在提高活性的同时扩展光谱响应范围，提高光的利用率。纳米TiO2是一种宽禁带半导体光催化剂，可用于有机污染物及无机污染物等方面的降解。     

掺杂型纳米二氧化钛光催化剂的制备

本文概述了掺杂纳米二氧化钛的方法及其制备方法。纳米二氧化钛作为一种光催化材料,在净化污水和保护环境方面被认为是最有潜力的一种材料。而通过对二氧化钛纳米颗粒进行掺杂改性可以提高纳米二氧化钛的光催化性能,使其满足现代生活中各种不同的需求。     

纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的协同效应

综述了近年来共掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展。对二氧化钛进行共掺杂,掺杂的元素产生协同效应,可以进一步提高二氧化钛的光催化降解效率。从促进二氧化钛可见光响应、抑制光生电子与空穴的复合、提高催化剂表面羟基含量以及其它协同效应等方面,阐述了共掺杂二氧化钛的协同作用机制,介绍了共掺杂二氧化钛协同作用的失效现象,并对共掺杂二氧化钛光催化剂未来的研究方向提出了建议。     

氮掺杂改性二氧化钛光催化剂的研究进展

综述了近年来国内外利用氮掺杂改性二氧化钛的光催化剂性能、提高可见光的利用效率的最新研究进展；分析和讨论了氮掺杂二氧化钛的制备方法、理论计算和结构模型、掺杂机理等；总结了氮掺杂改性二氧化钛存在的问题，同时讨论了今后的研究方向．     

铁掺杂二氧化钛光催化剂的性能探讨

在制备铁掺杂二氧化钛粉体时运用溶胶-凝胶法,并合理使用XRD、UV-Vis等方法对铁掺杂二氧化钛粉体进行具体分析.根据对光催化降解亚甲基蓝的实验分析情况可知,铁掺杂二氧化钛粉体在普通日光灯的照射下分解亚甲基蓝,降解率能够达到90％以上,降解具有高效性.     

非金属掺杂改性二氧化钛光催化剂研究进展

采用掺杂金属离子或非金属离子可增强TiO2光催化材料可见光响应能力.金属离子掺杂往往牺牲其紫外光区催化能力,而采用非金属掺杂不仅能够增强其可见光响应能力,且保持紫外区光催化活性,非金属离子掺杂将是TiO2光催化改性的重要方法.综述了近年来采用非金属离子掺杂改性TiO2光催化剂的最新研究.     

氮掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展

纯纳米二氧化钛禁带较宽,只能在紫外光下激发。拓宽二氧化钛的光谱响应范围,实现可见光激发,是二氧化钛基光催化材料面临的主要问题。氮掺杂二氧化钛具有良好的可见光催化活性,是具有可见光响应的二氧化钛基光催化材料的典型代表,近十年来受到了广泛关注。本文综述氮掺杂二氧化钛可见光响应机理和提高光催化活性方面的研究进展,提出今后值得关注与研究的方向。     

稀土Ce掺杂ZnO光催化剂的制备及研究

以硝酸锌、柠檬酸、尿素为原料,通过水热法,制得了掺杂了不同含量的稀土Ce的纳米氧化锌的前驱体。通过在不同温度下煅烧纳米氧化锌前驱体,得到目标产物。进而以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,对纳米氧化锌的光催化活性进行研究,考察了铈的不同掺杂量和不同的煅烧温度对于ZnO的光催化活性的影响。同时对样品进行了热重、透射电子显微、傅里叶红外的表征。实验结果表明,稀土掺杂量为2%,焙烧温度为400℃的ZnO的光催化活性较好,颗粒接近球形。     

氮掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能

以三乙醇胺为氮源采用水热法制备了氮掺杂纳米TiO2光催化剂,采用XRD、TEM和UV—vis／DRS分析、表征氮掺杂对TiO2微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响,并通过降解甲基橙溶液研究其光催化活性。结果表明：制得的氮掺杂二氧化钛均为锐钛矿型,粒径约为10nm,a掺杂引起光催化剂的吸收波长向可见光区红移。当pH=11．0,300℃焙烧3h时制得的氮掺杂TiO2光催化活性最强,甲基橙50min的降解率达98％。     

钆掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备不同Gd3+掺杂量的纳米TiO2光催化剂,用500 W长弧氙灯模拟太阳光,并以甲基橙模拟水研究样品的光催化性能。结果表明,钆掺杂并没有改变纳米二氧化钛的晶型结构,微观形貌为球状颗粒,粒径约为30 nm;当掺杂摩尔分数为1.26%时,光催化性能最好,用量为1 g/L,反应2 h时,降解率达51%。     

钆掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备不同Gd3+掺杂量的纳米TiO2光催化剂,用500 W长弧氙灯模拟太阳光,并以甲基橙模拟水研究样品的光催化性能。结果表明,钆掺杂并没有改变纳米二氧化钛的晶型结构,微观形貌为球状颗粒,粒径约为30 nm;当掺杂摩尔分数为1.26%时,光催化性能最好,用量为1 g/L,反应2 h时,降解率达51%。     

纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的研究进展

综述了近年来纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的研究进展。介绍了纳米二氧化钛光催化剂的作用机理,从促进二氧化钛可见光响应、抑制光生电子与空穴的复合、造成晶格缺陷,增加氧空位、提高二氧化钛光催化剂表面羟基含量等方面解释了纳米二氧化钛光催化剂掺杂改性的作用机理。分析比较了非金属与非金属共掺杂、非金属与金属共掺杂、金属与金属共掺杂等不同掺杂方式对二氧化钛光催化剂的催化性能影响,并对今后的研究方向提出了建议。     

碳掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展

碳掺杂Ti O2光催化剂已成为非金属掺杂材料研究的热点之一。简要概述了碳掺杂Ti O2的制备方法和掺杂机理的研究,并指出了C掺杂Ti O2研究中有待解决的问题。     

过渡族金属离子掺杂改性纳米二氧化钛光催化性能研究进展

随着环境污染的日益加剧,光催化技术可利用自然光降解大气或水体中的污染物,是解决环境污染问题最有效的手段之一。二氧化钛(TiO_2)因具有光催化活性高、稳定性好及无毒等优点,应用前景较好;但TiO_2的带隙过宽且光生电子与空穴易复合,在光催化领域的应用受到限制。对TiO_2进行掺杂改性并开发具有特殊结构的材料是目前光催化研究的热点。综述了近年来国内外在过渡族金属离子掺杂改性纳米二氧化钛光催化性能方面的研究进展,分析和比较了不同类型过渡族金属离子掺杂对TiO_2晶体结构及光催化性能的影响,并对其作用机理进行了讨论,评价了影响掺杂纳米TiO_2光催化性能的关键因素,同时针对过渡族金属离子掺杂改性存在的问题提出了建议,为纳米TiO_2光催化技术的发展提供参考。     

纳米TiO2光催化剂共掺杂的研究进展

从金属、稀土、非金属之间的共掺杂,介绍了近几年TiO2光催化剂与双金属、双稀土、双非金属、金属与稀土、金属与非金属、稀土与非金属共掺杂的研究进展。对TiO2进行双元素的共掺杂,当掺入的两种元素选择适当,且掺入的浓度和配比合适时,两种元素分别起不同的作用,进一步提高了TiO2的光催化性能。对该领域今后的研究方向提出了建议。     

金属掺杂二氧化钛的研究进展

二氧化钛(TiO2)是一种比较理想的光催化剂,具有无毒、生产成本低、耐光照等特点。但是较宽的禁带使其应用受到一定的限制,通过掺杂可以改变禁带的宽度提高TiO2的光催化和光电性能。掺杂可分为非金属掺杂和金属掺杂,非金属掺杂一般是拓展其光吸收范围,提高对可见光的响应能力。金属掺杂为了抑制电子—空穴的复合,提高光催化性能,此外TiO2掺杂金属后表现出光、电、磁性能。     

掺杂纳米二氧化钛研究进展

TiO_2作为一种重要的光催化剂,在太阳能光解水,污水处理等方面有着重要的应用前景。但由于TiO_2禁带宽度为3.2eV,只在紫外线光照射时表现出高的催化活性,而紫外光只占太阳光的5%左右,另外光生电子和空穴容易复合,降低量子产率,从而限制了TiO_2光催化剂的广泛应用。大量研究实验证明,通过掺杂可有效提高TiO2的光催化活性,拓宽其光响应范围。     

非金属掺杂改性纳米TiO_2光催化性能研究进展

详细综述了近年来非金属掺杂TiO_2光催化的最新进展,总结梳理了N、C、P、S、B、F、Cl、Br、I及非金属共掺杂元素对TiO_2光催化降解有机污染物的影响,同时对不同掺杂纳米TiO_2晶体结构及光谱响应机制进行了比较和探讨。不同类型非金属元素的原子半径、晶体结构、掺入量都会对改性TiO_2的能级结构和带隙宽度产生差异,进而其对不同有毒有害污染物的光催化性能产生不同影响,需要综合考虑。通过非金属掺杂改变纳米TiO_2的能级结构,增大TiO_2表面的活性点位,提高其光催化性能,实现有毒有害污染物的彻底降解,从而达到净化环境的目的。     

纳米二氧化钛光催化剂研究进展

对纳米TiO2光催化剂的发展前景,应用领域,生产性能和反应机理进行了阐述,并从固定光催化剂等多方面讨论了纳米TiO2光催化剂的改性及活性的提高。