钇掺杂改性纳米二氧化钛及其光催化性

以钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶凝胶法制备了钇掺杂纳米二氧化钛(TiO2)光催化剂,通过X射线光电子能谱分析(XPS),X射线衍射分析(XRD)方法对其进行表征;并以甲基橙水溶液降解率为光催化活性评价依据,结果显示钇掺杂能够提高二氧化钛光催化性能.     

Fe的掺杂对TiO2光催化性能的影响

在ＴｉＯ２催化体系中掺入Ｆｅ＾３＋制成催化剂,以吖啶橙为目标降解物,研究Ｆｅ的掺杂对ＴｉＯ２光催化降解有机污染物能力的影响。结果表明：掺Ｆｅ＾３＋的催化剂的光催化效率较高,是不掺Ｆｅ＾３＋的ＴｉＯ２催化剂的４倍多。     

硼掺杂对二氧化钛光催化性能影响的研究

通过研究非金属掺杂对TiO2光催化活性的影响,采用硼掺杂TiO2的一步合成的新工艺,以廉价的硫酸钛和硼酸为前驱,120℃的条件下,在反应釜中反应6 h,通过一步水热法制备了具有高可见光催化活性的硼掺杂TiO2.通过降解甲基橙溶液,采用相同降解条件,对不同掺杂量的TiO2粉体催化活性进行了对比研究,得出最优的硼掺杂的配比量.     

掺杂Fe的二氧化钛光催化对次甲基蓝降解的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2材料,并进行Fe3+的掺杂.Fe3+的掺杂质量分数分别为0.1%、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%.本实验以次甲基蓝为目标降解物,研究了催化剂的Fe3+掺杂组成对光催化性能的影响,并用XRD对掺杂离子进行表征,结果表明掺杂可有效的提高光催化活性.     

纳米二氧化钛薄膜光催化降解性能的研究

采用液相沉积法制备了纳米TiO2薄膜。研究了煅烧温度、膜厚、紫外光强、掺入Fe^3 等因素对纳米TiO2薄膜的光催化降解性能的影响。研究结果表明，煅烧温度450℃、膜厚150nm的条件为佳。采用上述最佳条件制作了光催化反应器。用此光催化反应器对硝基苯酚的光催化降解进行了研究。在选定的降解条件下,质量浓度为30mg／L的对硝基苯酚经过45min降解，降解率可达94．5％。     

硫氮共掺杂纳米TiO_2光催化降解蒽醌染料研究

以硫脲为硫源、尿素为氮源、钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备硫氮共掺杂纳米TiO_2光催化剂(S-N-TiO_2)。利用X射线衍射仪、紫外-可见漫反射吸收光谱仪、透射电镜和X-射线光电子能谱仪,表征分析所制备的S-N-TiO_2的晶体结构和光谱性质;以蒽醌结构的活性艳蓝L-KN-R染料为目标降解物,研究其可见光催化性能。结果表明,所制备的SN-TiO_2均为锐钛矿相,平均粒径为13.9nm;其吸收边带红移至610nm;在金卤灯照射下,光催化反应180min,对活性艳蓝L-KN-R染料的降解率达89.14%。     

钕掺杂纳米二氧化钛光催化活性研究

用溶胶-凝胶法制备了掺杂Nd3+的纳米TiO2,用XRD和DRS测定了其晶型和光吸收能力,并以活性黄(KE-4RN)为液相有机污染物研究了样品的光催化活性,发现Nd3+掺杂抑制了TiO2晶相的转变和粒径的增长,增强了光吸收能力.活性试验结果表明,Nd3+掺杂可提高TiO2的光催化活性,并且当掺杂量为1.5%时,光催化活性最好.     

Fe^3＋掺杂TiO2纳米薄膜及其光催化性能

用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂纳米TiO2薄膜，研究了不同Fe^3＋掺杂浓度的TiO2薄膜材料的光学性能、晶体结构和光催化性及三者之间的关系，并对相关机理进行了探讨．研究表明：铁掺杂量的不同使TiO2材料的光学性能、晶胞参数及光催化性等发生变化，其中以Fe^3＋掺杂0．3％～0．4％（摩尔分数）时具有最好的光催化性能，此时纳米TiO2薄膜具有锐钛矿结构，可见光透过率大于70％，紫外吸收限为366nm，比未掺杂的红移了6nm．     

微波辐照法制备氮掺杂二氧化钛空心球及其光催化性能

以聚（苯乙烯-丙烯酸羟乙酯）［P（St-HEA）］共聚微球为模板制备了二氧化钛空心球（TiO2HS）,采用微波法,以水合肼为氮源对空心球进行掺杂,制备了氮掺杂二氧化钛空心球（N-TiO2HS）。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见漫反射光谱分析（UV-vis DRS）等方法表征了N-TiO2HS的形貌、晶型及氮元素的掺杂状态,用重铬酸钾溶液模拟废水,研究了样品的光催化性能。实验结果表明,煅烧去除 P（St-HEA）微球模板,成功得到了TiO2HS。水合肼引入的氮元素以N3-的形态取代了TiO2晶格中O2-离子,形成O-Ti-N键,且掺杂后对TiO2HS的形貌和晶体结构影响不大。N-TiO2HS光催化性能优于TiO2HS,在紫外光下照射 2 h,N-TiO2HS降解重铬酸钾的催化效率为 95.8%,较TiO2HS提高了约25%。     

掺铁TiO2纳米微粒的制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺铁量及不同pH值下的一系列TiO2光催化剂，并以高压汞灯为光源，罗丹明B为目标降解物，对其光催化活性进行了研究．实验表明，Fe^3 ．TiO2比纯TiO2具有更好的催化活性，且Fe^3 的最佳掺入量为0．05％，最佳制备的pH值为5。     

Co2+离子掺杂对TiO2结构与光催化活性的影响

论文采用溶胶-凝胶法制备Co2+掺杂的TiO2纳米粉末,以苯酚为目标污染物研究了Co-TiO2在不同的光源（紫外、可见）下的光催化活性,并利用XRD、EFSEM、UV-DRS和XPS等手段分析Co-TiO2结构与光催化活性的关系。结果表明,一部分Co2+离子成功进入TiO2晶格,有助于金红石相向锐钛矿相转变;另一部分Co2+离子在催化剂表面生成Co3O4,可与TiO2形成p-n异质结,两种结构变化均增强了光催化活性,且催化剂光谱吸收范围拓展至可见光区域。当Co2+掺杂量为1.0%,焙烧温度为773K时,Co-TiO2比表面积约为28.4m2/g,锐钛矿含量达到70.6%,光催化活性最好。2小时内,在紫外和可见光下,Co-TiO2对苯酚的降解率分别为97.7%和52.3%,均优于纯TiO2。     

铜掺杂TiO2的制备、表征及光催化产氢性能

研究制备了高活性的铜掺杂二氧化钛光催化剂,并采用X射线衍射（XRD）和紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）对其进行了表征。以葡萄糖为电子供体,系统地研究了铜掺杂量、煅烧温度、葡萄糖初始浓度对二氧化钛光催化产氢性能的影响。结果表明：少量铜离子掺杂对二氧化钛的晶相无影响,但能显著地改善其光吸收性能。最佳的铜掺杂量为3%,该催化剂4 h的产氢量达25 mL,是纯二氧化钛产氢量的近2倍。     

ZnO／TiO2改性催化剂在阳光照射下对溴氨酸水溶液的催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了具有可见光响应的ZnO／TiO2催化剂。考察了煅烧温度、煅烧时间、ZnO掺杂量对ZnO／TiO2催化剂性能的影响及阳光下不同紫外线强度对ZnO／TiO2催化剂降解溴氨酸水溶液的影响。结果表明：当煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h,ZnO掺杂比为1％时,催化剂性能较佳;紫外线指数为5,光照5h时,溴氨酸水溶液的褪色率达到100％,在太阳光直射下3h后,溴氨酸水溶液的褪色率为97．73％,TOC去除率为82．88％。     

铁掺杂纳米TiO2膜的制备与光催化灭菌作用

利用溶胶-凝胶法制备Fe^3＋/TiO2和纯TiO2玻璃膜，用XRD、HRTEM、TG-DSC、SEM等手段表征，并研究膜的特性和结构。试验表明Fe^3＋/TiO2与TiO2均有较强的杀菌能力，但Fe掺杂TiO2的杀菌能力比纯TiO2高8.4%。纳米TiO2薄膜的微观结构分析为揭示TiO2光催化灭菌机理提供了证据。     

高光催化活性锐钛矿型纳米TiO2溶胶的低温制备

以四氯化钛和氨水为原料,在常温条件下通过两步法制备出TiO2溶胶。通过TEM和XRD分析测试表明,TiO2溶胶粒度小于10 nm,并存在一定数量的锐钛矿型晶相结构。在充足太阳光照8 h后,用质量分数0.2%的甲基橙溶液和0.2%的亚甲基兰溶液的降解试验测试其光催化性能。结果显示,温度为80℃时制得的TiO2溶胶对甲基橙和亚甲基兰的降解率就已超过90%,催化效果明显。     

掺杂镝和钴纳米TiO2光催化剂的溶胶-凝胶法制备及其性能

采用溶胶-凝胶法,制备TiO2、Co2 /TiO2、Dy3 /TiO2、Co2 ,Dy3 /TiO2光催化剂.通过考察掺杂离子的种类和用量对所得催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响,得出Dy3 /TiO2中Dy3 的适宜掺杂量为1.0%(质量分数),Co2 ,Dy3 /TiO2中,当Dy3 的掺杂量为1.0%时,Co2 的适宜掺杂量为0.2%,相应的脱色效率为98.79%.当掺杂量适当时,4种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为:Dy3 /TiO2>Co2 ,Dy3 /TiO2>TiO2>Co2 /TiO2.XRD分析结果表明,所得光催化剂均为纳米粒子.     

活性炭负载TiO2光催化降解甲醛

研究了活性炭负载TiO2所制得的光催化剂(TiO2/AC)对空气中甲醛光催化降解效果,考察了光照时间、TiO2负载量、空气流量对甲醛光催化降解效率的影响,讨论了TiO2/AC对甲醛的吸附性能以及吸附一定量甲醛后对其光催化效果的影响.结果表明:在活性炭表面负载TiO2后,对甲醛仍具有很强的吸附能力;光催化剂在空气中对甲醛的光催化降解效率可达94.06%;吸附甲醛后,稳定状态下甲醛光催化降解效率和新制备催化剂基本相同;在保证每次镀膜(TiO2)厚度达到300 nm的条件下,一次镀膜光催化效率高于多次镀膜;随着空气流量的增加,甲醛光催化降解效率有所提高.     

纳米二氧化钛光催化薄膜的研制

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了二氧化钛光催化薄膜，利用原子力显微镜(AFM)对薄膜表面结构进行观测．薄膜中二氧化钛粒子以纳米级分布，薄膜均匀、连续无龟裂．分别测试了纳米二氧化钛薄膜和普通二氧化钛颗粒在紫外灯照射下对CHCl3的催化降解速率．实验分析结果表明具有表面效应，量子尺寸效应的纳米二氧化钛薄膜有着更高的光催化活性和降解速率．     

Ag/TiO2纳米粒子的制备与表征

为了扩大纳米TiO_2在可见光范围的吸收,进行在纳米TiO_2中掺入Ag实验.以工业级偏钛酸、硝酸银为主要实验原料,采用一种简易的方法制备出Ag/TiO_2纳米粒子,并通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外一可见光吸收光谱(UV-vis)对该粒子进行表征.结果表明,二氧化钛以锐钛型晶型,银以单质的形式存在于纳米复合粒子中;Ag的结合能367.476 eV(3d_(3/2))与373.453 eV(3d_(5/2))分别比纯银的结合能368.4 eV(3d_(3/2))与374.4 eV(3d_(5/2))低,这是由于制备Ag/TiO_2时煅烧温度较纯银高,银簇生长较大引起的;并显示复合粒子的粒径约为30 nm;Ag/TiO_2纳米粒子感应波长明显红移,增强了纳米TiO_2在可见光范围内的吸收.