单晶TiN颗粒为前驱体制备TiO2薄膜及其光催化性能（英文）

为了开发高活性的二氧化钛(TiO2)光催化剂,通过简易的两步法制备了TiO2薄膜.首先将钛片放入氮化钛(TiN)纳米颗粒悬浮液中,然后干燥这一体系制得TiN/Ti薄膜,最后通过煅烧TiN薄膜前驱体制备了平整均一的二氧化钛(TiO2)薄膜.通过考察退火温度对样品光吸收性能的影响,确定最优退火温度为500℃.在此条件下制备的TiO2为多晶锐钛矿,吸收边带400 nm.以制备的TiO2薄膜为催化剂,3 h内苯酚的降解率达到88%,远大于使用德固赛TiO2(P25)时的62%,制备的二氧化钛薄膜比P25显示出更优良的光催化性能,其光催化降解苯酚的动力学常数为P25的2.2倍.     

氨气热处理对TiO2自组装薄膜光催化性能的影响

利用静电自组装工艺制备了结构有序的TiO2/PSS纳米多层膜,并在不同工艺条件下对薄膜进行热处理.利用UV-Vis吸收光谱、XRD、α台阶膜厚测试仪等手段对薄膜的性能进行了表征,研究了工艺条件对薄膜光催化性能的影响.结果表明:TiO2/PSS纳米多层膜在450℃氨气气氛中热处理后具有很好的光催化性能,薄膜的响应深度约为120nm,热处理过程中氨气流量小所得薄膜光催化性能佳.     

锐钛矿型二氧化钛薄膜制备及其光催化性能研究

在室温下采用直流磁控反应溅射法制备纳米TiO2薄膜,用XRD、XPS等手段对未退火及不同退火温度处理的薄膜进行了研究,以紫外灯为光源对亚甲基兰进行了光催化降解试验.结果表明:室温制备未退火的薄膜为非晶结构,400～500℃退火的薄膜为锐钛矿相结构.制备的锐钛矿型TiO2薄膜具有一定的光催化性能,在500℃退火2 h且厚度较大的薄膜光催化性能较好.     

多弧离子镀镀制掺氮二氧化钛薄膜及其光吸收特性的研究

利用多弧离子镀在玻璃衬底上制备了TiO2薄膜和氮掺杂的TiO2薄膜样品，并对样品进行了220～500℃温度的热处理，通过X射线衍射（XRD）以及UV—Vis分光光度计等测试手段对热处理前后的样品的结构、光吸收特性进行了分析。结果表明：制备出的薄膜为非晶态结构，热处理后向锐钛矿、金红石相转变。理想工艺下镀制的掺氮TiO2薄膜经400℃热后，TiO2薄膜的光吸收限可由385nm红移至500nm。     

微波化学合成法制备氮掺杂TiO2光催化剂的研究

利用微波化学合成法制备了具有高活性的可见光响应氮掺杂纳米TiO2光催化剂.采用XRD、XPS、UV-vis等手段对样品的性能进行了表征分析,并以甲基橙为目标降解物,考察了催化剂在普通日光灯照射下的光催化活性.结果表明,所制备的N-TiO2粉体在400℃、450℃、500℃、550℃热处理4h后仍为锐钛矿相;光催化剂中的N以共价键的形式存在于TiO2晶格中;样品的吸收阈值波长可红移至500nm左右;当煅烧温度为400℃时,样品表现出较好的光催化活性.     

环保型TiO2薄膜玻璃性能的研究

采用溶胶－凝胶法在玻璃表面制备了TiO2薄膜和掺杂铈或镧TiO2薄膜，利用高效液相色谱仪（HPLC）、紫外－可见分光光度计、扫描电镜（SEM）等测试手段，研究了不同气氛条件下热处理的TiO2薄膜对油酸光催化降解的影响，TiO2薄膜中掺杂稀土铈或稀土镧对油酸光催化降解的影响，薄膜内TiO2晶粒的分布及形态，薄膜表面化学稳定性等。结果表明空气气氛下处理的TiO2薄膜光催化效率最高。掺杂铈或镧有利于提高TiO2薄膜的光催化降解效率，涂层有利于提高玻璃的化学稳定性，但提高的程度不一。     

氮掺杂TiO2纳米管电极制备及可见光电催化活性

采用氮气中500℃和600℃热处理由阳极氧化法制备的TiO2纳米管阵列,制备了氮掺杂TiO2纳米管阵列电极.分别用环境扫描电镜(ESEM)、X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)和紫外可见漫反射吸收光谱对电极进行了表征.结果表明氮成功地掺入TiO2纳米管中.氮的引入使所制备的电极表现出可见光电催化活性,其中氮气中500℃下热处理得到的TiO2纳米管阵列电极表现出最好的可见光电催化活性.     

Sm掺杂TiO_2薄膜的制备及处理农药废水研究

TiO2用于治理环境污染是当前的热点问题之一。本文采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Sm掺杂的TiO2光催化薄膜,并对薄膜进行了X射线衍射和扫描电子显微镜表征,将制得的TiO2薄膜用于降解农药废水而对其光催化活性进行评估。研究结果表明,当稀土元素Sm掺杂量为0.3%、镀膜层数为3层,烧结温度为500~550℃,煅烧时间为2 h时薄膜具有较好的降解率。薄膜降解乐果废水表明,在太阳光照条件下薄膜具有很高的光催化活性。     

热处理工艺对多孔TiO2薄膜光催化性能的影响

以十八胺为模板剂,采用溶胶-凝胶法在玻璃基体上制备了多孔TiO2薄膜,研究了热处理工艺对薄膜理化性质及光催化性能的影响。随煅烧温度和煅烧时间的增加,TiO2薄膜表面逐渐形成清晰的孔结构,晶粒尺寸增大。薄膜由锐钛矿型TiO2组成,Ti以Ti 4+的形式存在。制备的TiO2薄膜厚度在200nm左右,薄膜的UV-Vis透射率随煅烧温度的升高呈下降趋势,随煅烧时间的延长先下降而后又上升。多孔TiO2薄膜光催化降解甲基橙结果表明,随煅烧温度升高薄膜的光催化活性增加,在500℃煅烧2h制备的薄膜具有最佳的光催化活性。     

Ce掺杂TiO2薄膜电极光电催化降解甲基橙

用溶胶-凝胶法制备了泡沫镍负载TiO2及Ce离子掺杂TiO2薄膜电极,并以其为工作电极,建立了三电极光电催化体系。通过对水溶液中甲基橙的降解实验,考察了催化剂热处理温度、涂敷层数、外加电压、铈掺杂等因素对薄膜催化剂光催化性能的影响,结果表明,泡沫镍是光催化剂的优良载体;经500℃处理所得催化剂主要为锐钛矿相,催化活性最好;外加适当电压,有助于光催化降解;Ce的掺杂有易于TiO2催化活性的改善;外加适当电压有助于甲基橙的光催化降解。研究证明,500℃为铈掺杂TiO2薄膜的最佳热处理温度,外加一定电压、涂敷3层、掺杂n(Ce)/n(Ti)=2%的铈时催化剂的活性最高。     

铁氮共掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法与微波合成法相结合制备铁氮共掺杂的TiO2光催化剂。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、PL等对Fe-N-TiO2样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝（MB）作为目标降解物,考察经不同温度热处理及不同掺铁量的样品对MB的降解效果。结果表明所制备的样品在700℃热处理5h后为锐钛矿相与金红石相混晶,样品的吸收阈值波长向可见光红移约45nm。铁氮共掺杂抑制了样品从锐钛矿相向金红石相的转变,提高了TiO2的光催化活性。在普通日光灯下,热处理温度为600℃、掺铁量与TiO2摩尔比为1︰200条件下制备的样品,其光催化活性明显高于Degussa P25。     

镧掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土La离子掺杂的纳米TiO2光催化剂(La-TiO2),通过XRD、PL、UV-Vis对La-TiO2样品进行了表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究了不同热处理温度及不同La掺杂浓度的(La-TiO2)样品对MB的光催化降解效果。结果表明,所制备样品的晶型均为锐钛矿相和金红石相的混晶相,La离子的掺入拓展了TiO2对可见光的吸收范围,有效地抑制了光生电子-空穴对的复合,提高了TiO2的光催化性能。La的掺杂量为n(La)∶n(TiO2)=1∶200,热处理温度为600℃条件下制备的样品对亚甲基蓝的降解率为96.6%,显著高于Degussa P25(58.62%)。     

微波化学法合成可见光响应氮掺杂纳米TiO_2光催化剂

以水为溶剂,尿素为氮源,用微波化学法合成了具有高活性的可见光响应氮掺杂纳米TiO2光催化剂.采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis等手段对样品的性能进行了表征分析,并以甲基橙为目标降解物,考察了催化剂在普通目光灯照射下的光催化活性.结果表明,所制备的N-TiO2粉体在400、450、500、550℃热处理4h后仍为锐钛矿相;光催化剂中的N以共价键的形式存在于TiO2晶格之中;样品的吸收阈值波长可红移至500nm左右;当煅烧温度为400℃时,样品表现出最佳的光催化活性.     

磷掺杂解决玻璃基TiO2光催化薄膜的钠扩散问题

采用溶胶-凝胶法在钠钙硅玻璃上制备了纯的和掺磷的TiO2薄膜,分别用AFM、XRD分析了薄膜的表面形貌和晶相组成.磷的掺入降低了TiO2锐钛矿相的结晶度,并且可以与从钠钙硅玻璃基片中扩散至薄膜的钠离子形成磷和钠的化合物,从而降低热处理过程中钠离子扩散对TiO2薄膜光催化活性产生的不利影响.利用罗丹明B作为光催化降解物质来表征TiO2薄膜的光催化活性,在相同的实验条件下,纯的TiO2薄膜的降解率为24.3%,掺磷5%的TiO2薄膜的降解率为50.3%.     

TiO2纳米颗粒的制备及光催化降解甲醛的研究

本工作系采用溶胶-凝胶法合成TiO2颗粒的平均粒径为20mm，电子衍射环图结果表明TiO2颗粒晶体结构为锐钛矿型，在光催化反应系统中对上述TiO2颗粒制备的薄膜进行了甲醛的光催化降解实验，考察了TiO2颗粒制备的薄膜的层数，溶胶体系pH值，活化温度及活化时间等条件对TiO2薄膜光催化降解甲醛性能的影响。实验结果表明，溶胶-凝胶法的制备工艺条件对TiO2薄膜的光催化不知性有着较大的影响，活化的温度和活化的时间影响最大，其次就是溶胶体系的pH值，当pH=2，活化温度为500℃，活化时间5h，制成的TiO2薄膜光催化降解甲醛的降解率可以达到60%以上。     

热处理过程对V2O5/TiO2催化剂结构和光催化性能的影响

以工业偏钛酸为载体原料,采用超声浸渍法制备V2O5/TiO2催化剂.用XRD、XPS、FT-IR、UV-VIS等分析方法研究了热处理过程对催化剂组成和性能的影响,结果表明:随焙烧温度的升高和焙烧时间的延长催化剂的比表面积和孔径均减小,焙烧气氛对V2O5/TiO2催化剂中钒氧物种的存在形式和的光催化活性具有极其重要的影响,光响应性能与光催化性能不完全一致,将钒负载量为0.1%,在含水蒸气的空气中500℃焙烧4.5h制得的催化剂用于光催化降解10mg/L的亚甲基蓝溶液,在功率为4W的黑光灯照射下1.5h,亚甲基蓝的降解率达94.1%.     

热处理对金红石型TiO2光催化性能的影响

研究了纳米金红石型TiO2经空气和氨气气氛热处理后其光催化性能的变化。利用UV-VIS分光光度计,X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对热处理前后的样品进行了表征。结果表明：在紫外和可见光照射下,NH3中525℃热处理和空气中600℃热处理所得样品的光催化性能比未经处理的样品分别提高了30％和60％。样品在热处理前后晶体结构和晶粒大小都未发生变化。氨气中热处理的样品含有微量的氮元素。     

用液相沉积法在青铜表面制备TiO2薄膜

采用低温液相沉积法,在青铜表面制备了TiO2薄膜.利用台阶式测厚仪、扫描电镜(SEM)、X光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等测试手段对薄膜的厚度、表面形貌、表面元素的化学状态和晶型进行了表征;并在紫外光照射下,通过甲基橙的降解,评价了沉积薄膜的光催化活性.试验结果表明,37℃下沉积16 h制得的TiO2薄膜表面均匀平整,不经热处理即已部分晶化为锐钛矿相,且具有较好的光催化活性.     

ITO/TiO2-xNx/NiO复合电极制备及其光电化学性能

以三乙胺为氮源,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备氮掺杂TiO2,并用旋涂法制备ITO导电玻璃为基材的氮掺杂TiO2薄膜,经300℃、400℃、500℃处理制得ITO/TiO2-xNx薄膜。采用XRD、XPS、SEM和UV-Vis吸收光谱等对样品进行表征,并进行光电化学性能测定,结果表明500℃处理制得的ITO/TiO2-xNx薄膜具有最佳的光电催化性能。进一步采用化学沉积法在ITO/TiO2-xNx薄膜表面上沉积多孔NiO薄膜,制得ITO/TiO2-xNx/NiO复合薄膜,研究表明该复合薄膜具有很好的光电致色特性及储放电性能,可应用于光电致变色和光电能量储存领域。     

Pr-TiO_2光催化剂的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Pr掺杂的纳米TiO2光催化剂(Pr-TiO2)。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、TEM等对Pr-TiO2样品进行了表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察了不同热处理温度及不同掺杂量的Pr-TiO2对MB的光催化降解效果。结果表明,Pr掺杂纳米TiO2的晶型为锐钛矿相和金红石相的混晶相,Pr的掺入提高了TiO2光催化活性。当热处理温度为500℃,在pH值为2.5,Pr掺杂量为n(Pr):n(TiO2)=1:300的条件下制备的光催化剂的催化活性显著高于DegussaP25。