Bi2O2CO3/TiO2复合粉体的制备及其光催化性能研究

采用水热法制备了Bi2O2CO3,并将其与TiO2进行了复合。XRD数据表明此复合光催化剂中Bi2O2CO3结晶性良好,紫外-可见漫反射光谱说明Bi2O2CO3的加入使其吸收带边有一定的红移。研究了紫外-可见光照射下Bi2O2CO3/TiO2复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的降解性能,结果表明当Bi2O2CO3与TiO2的质量比为0.032时,得到性能最优的复合光催化剂,其光催化活性优于TiO2。     

纳米TiO_2掺杂炭膜的制备及其CO_2分离性能

以钛酸丁酯为原料、聚乙二醇为稳定剂,采用溶胶—凝胶法制备含球形TiO2纳米粒子的溶胶,将其与碳前驱体聚糠醇均匀混合后涂敷于多孔Al2O3基体表面,最后经炭化处理制得TiO2-C/Al2O3复合膜。采用SEM、TEM、XRD、粒径分析等手段对样品进行表征,并测定炭膜对CO2、N2和CH4的渗透性能。结果表明,聚乙二醇能有效控制钛酸丁酯的水解,不仅有利于形成粒径小而均匀的球形纳米TiO2粒子,而且可促进TiO2粒子在聚糠醇中的均匀分散。TiO2粒子的掺杂明显提高了炭膜的CO2渗透率及渗透选择性。其中,CO2渗透率、CO2/N2选择性和CO2/CH4选择性分别可达7.0"10-8mol·m-2·s-1·Pa-1、34和64。TiO2的掺杂有利于产生更多渗透通道,但也会阻断炭材料本身的渗透通道,因此TiO2的掺杂量存在最佳范围。     

胶原纤维为模板TiO_2、La_x/TiO_2纳米纤维的制备、表征及光催化活性研究

以胶原纤维为模板分别负载钛(Ti4+)或钛(Ti4+)和镧(La3+),经高温煅烧制得介孔TiO2和La x/TiO2纳米纤维。通过场发射扫描电镜(FESEM)、N2吸附-脱附等温线、X射线衍射(XRD)、分子荧光光谱(PL)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等对这2类纳米纤维的结构和物理性能进行了表征。结果表明胶原纤维的纤维状结构能被较好地保留在TiO2和La x/TiO2纳米纤维中。TiO2和La x/TiO2纳米纤维的N2吸附-脱附等温线属于典型的Ⅳ型,表明其具有介孔结构。XRD分析表明,La3+的掺杂减小了TiO2的晶粒尺寸。与Degussa P25相比,介孔TiO2和La x/TiO2(x≤0.02)纳米纤维的紫外-可见吸收光谱红移,分子荧光光谱强度明显减弱。以孔雀石绿的光催化降解为模型反应,在可见光和紫外光激发下,介孔TiO2和La x/TiO2纳米纤维的光催化活性均高于Degussa P25。此外,La x/TiO2在可见光激发下的光催化活性高于未掺杂的TiO2纳米纤维。     

La3+掺杂TiO2纳米纤维的制备、表征与光催化性能

结合溶胶-凝胶法、静电纺丝技术和高温煅烧制备了La3+掺杂TiO2纳米纤维.采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、比表面积及孔隙分析仪、X射线衍射仪和紫外分光光度计对纳米纤维的形貌、晶型、表面和孔隙结构以及光催化性能进行了表征和测试.结果表明,La3+掺杂TiO2纳米纤维表面为多孔的纤维状结构.La3+掺杂明显改善了TiO2纳米纤维的表面孔隙结构,对TiO2纳米纤维的粒子生长有一定的抑制作用.光催化降解性能测试结果表明,当La3+掺杂量为0.04%(质量分数)时,TiO2纳米纤维的光催化性能最佳.     

TiO2纳米纤维的制备及其对染料的光催化降解性能

采用溶胶-凝胶与静电纺丝技术相结合的方法,将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和钛酸四正丁酯混合制得前驱体溶液,纺丝得PVP/TiO2复合纳米纤维,然后经500℃高温煅烧制备了TiO2纳米纤维光催化剂,通过其对阳离子艳红5GN、弱酸性黄GN、雷马素蓝RR等染料的降解研究了TiO2纳米纤维的光催化性能。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了PVP/TiO2和TiO2纳米纤维的形貌结构;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了TiO2纳米纤维的形成;通过X射线衍射仪(XRD)对TiO2纳米纤维的晶型及晶粒大小进行了分析。结果表明制备出的TiO2纳米纤维形貌稳定,具有锐钛矿型TiO2结晶形态并对染料具有很好的光催化降解效果。     

Cu/ n2TiO 2/ PBO复合纤维的制备

以 PBO纤维为基体 , 采用浸渍涂覆法在 PBO纤维表面包覆纳米 TiO 2膜 , 采用化学镀法将 Cu沉积到纳米 TiO 2膜表面 , 制备了 Cu/ n2 TiO 2/ PBO复合纤维 , 研究了影响纳米 TiO 2沉积速率和 Cu 沉积速率的主要因素。结果表明 , 纳米 TiO 2与偶联剂的浓度配比是影响纳米 TiO 2包膜形成的主要因素 , 当纳米 TiO 2与偶联剂浓度配比为 1∶1. 2时 , 制备的 n2TiO 2/ PBO复合纤维界面结合力较好 , 且纳米 TiO 2包覆层比较均匀。影响化学镀铜- 1 的主要因素有镀液成分、 反应时间和反应温度。在镀液成分的浓度配比为 CuSO 4·5H 2O 12 g ·L 、KNaC 4H 4 - 1 - 1 - 1O 68 g·L 、HCHO 6 mL ·L 和 NaOH 10 g·L , 反应温度 50℃, 镀铜时间 20 min的条件下 , 制备了负载均匀 , 界面结合力较好的 Cu/ n2 TiO 2/ PBO复合纤维。     

Fe3+-TiO2薄膜经不同温度退火后的可见光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Fe3+的TiO2薄膜,并在不同温度热处理.用SEM、XPS、UV-vis等分析方法进行结构表征和性能测试,通过降解亚甲基蓝溶液测试其可见光光催化活性.结果表明,723K时掺杂Fe3+的TiO2薄膜已经结晶,粒径为40～50nm.掺杂元素以Fe3+并口Fd2+形式存在于TiO2晶格并取代Ti4+形成Ti-O-Fe键,改变了TiO2的表面态,使TiO2带隙变窄,促进了对可见光的吸收.降解实验结果表明,823K热处理后掺杂铁的TiO2薄膜其光催化活性最好,在25W白炽灯模拟可见光下照射3.0h后,亚甲基蓝溶液的降解率接近30%.     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/二氧化钛纤维的成纤性能

用不同含量的二氧化钛(TiO2)改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)],并进行了纺丝研究。采用毛细管流变仪、热重分析仪、单丝强力仪测试了P(3HB-co-4HB)/TiO2复合材料的流变性能、热性能、单丝力学性能和回弹性。实验结果表明,P(3HB-co-4HB)和P(3HB-co-4HB)/TiO2为假塑性流体,TiO2可以有效改善材料的加工流动性;提高材料的热稳定性;TiO2的加入使纤维的断裂强度降低;但纤维的弹性恢复率可达100%,退绕性有所改善。     

静电纺丝法制备Fe3+/TiO2纳米纤维及表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为纤维模板,钛酸四丁酯(Ti[O(CH2)3CH3]4)和Fe3+为前驱体,乙醇为溶剂,醋酸为催化剂,采用静电纺丝法制备不同含铁量的复合纳米纤维Fe3+/TiO2,经500℃煅烧得到以锐钛矿为主的Fe3+/TiO2纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别表征了Fe3+/TiO2纳米纤维的形貌与晶态,计算了样品的晶粒尺寸和锐钛矿所占的比例,并比较了5%Fe3+/TiO2纳米纤维、5%Fe3+/TiO2粉体以及纯TiO2纳米纤维三者光催化降解亚甲基蓝(MB)的效果。研究表明:由静电纺丝法制备的5%Fe3+/TiO2纳米纤维的光催化降解效果比相同含铁量的粉体的降解效果好,TiO2纳米纤维比5%Fe3+/TiO2纳米纤维的光催化活性高。     

γ-Bi2O3/TiO2复合纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝技术与溶剂热法相结合制备了γ-Bi2O3/TiO2复合纤维光催化材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和紫外–可见吸收光谱(UV-Vis)等分析测试手段对材料进行了表征,并以罗丹明B(RB)的脱色降解为模式反应,考察了材料的可见光催化性能.结果表明:γ-Bi2O3纳米片均匀地生长在TiO2纤维上,形成了具有异质结构的γ-Bi2O3/TiO2复合纤维光催化材料,其光谱响应范围拓宽至可见光区,有利于TiO2光生电子和空穴的分离,增强了体系的量子效率.与纯TiO2纤维相比可见光催化活性明显提高,对RB的脱色率达87.8%.     

KDC法合成钛酸钾纤维的研究

本文研究了ＫＤＣ法合成钛酸钾纤维的过程、生长反应和合成条件;应用ＫＤＣ法合成了Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５,Ｋ２Ｔｉ４Ｏ９、Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３等纤维状物质。     

基于正交设计与多元非线性回归分析Cu-Ce/TiO_2的光-湿性能

以Cu(NO_3)_2·3H_2O和Ce(NO3)3·6H_2O为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备Cu-Ce/TiO2。通过正交设计与多元非线性回归结合分析Cu-Ce负配载量、Cu与Ce摩尔比、烧结温度对Cu-Ce/TiO2湿性能和光催化性能的显著性。获得优化Cu-Ce/TiO2制备参数,运用SEM、LPSA、XRD和UV-Vis对优化Cu-Ce/TiO2进行性能研究和表征分析。结果表明,各因素对Cu-Ce/TiO2湿性能和光催化性能的影响重要程度顺序:Cu-Ce负配载量Cu与Ce摩尔比烧结温度空白因素。优化Cu-Ce/TiO2制备参数:Cu-Ce负配载量为3.26%、Cu与Ce摩尔比为0.87∶1、烧结温度为505℃。优化Cu-Ce/TiO2的湿性能为0.0869g·g-1,光催化性能为50.7%。Cu-Ce/TiO2形貌较好,粒径分布为1 183.68~3 916.05nm,促使吸收边带发生红移。     

静电纺丝法制备尼龙-6/SiO2-TiO2杂化纳米纤维

采用静电纺丝法结合溶胶凝胶技术,制备了尼龙-6/SiO2-TiO2杂化纳米纤维。采用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、UV-vis、热重分析（TG）和扫描电镜（SEM）等对杂化纳米纤维进行分析表征。结果表明,随着SiO2-TiO2溶胶的引入,电纺纤维的结晶度下降,耐热性能提升。尼龙-6电纺纤维的平均直径约为...     

固相反应法制备系列K2La2Ti3O10

通过固相反应法合成了一系列不同尺寸的钙钛矿型层状化合物KLa2Ti3O10考察了原料TiO2粒径对固相反应速率及产物尺寸、形貌的影响,得到了不同粒径下原料的最佳配比;以XRD,TEM等手段进行表征,研究制备过程可能的反应历程.结果表明:降低原料粒径,固相反应速率加快、温度降低,有利于合成小尺寸、比表面积大(可达11.83m2·g-1)的层状K2La2Ti3O10.     

Optical high temperature sensor based on enhanced green upconversion emissions in Er3+-Yb3+-Li+ codoped TiO2 powders

The Er3+-Yb3+-Li+ codoped TiO2 powders have been prepared by sol-gel method. The strong enhancement of green and red upconversion emissions were obtained for Er3+-Yb3+ codoped TiO2 by additional Li+ codoping and investigated using 976 nm semiconductor laser diode excitation. The enhanced upconversion emissions by the addition of Li+ resulted from the formation of Li compound with lower crystal field symmetry. The fluorescence intensity ratio (FIR) of green upconversion emissions from the transitions of 2H(11/2) --> 4I(15/2) and 4S(3/2) --> 4I(15/2) of Er3+ in the Er3+-Yb3+-Li+ codoped TiO2 has been studied as a function of temperature in the range of 300-925 K, and the maximum sensitivity was determined to be 0.0025 K(-1). Er3+-Yb3+-Li+ codoped TiO2 material with the highest operating temperature up to 925 K, has higher temperature sensitivity and fluorescence efficiency being a promising candidate for applications in optical high temperature sensor.     

Studies on nanosized iron based modified catalyst for Fischer-Tropsch synthesis application

To improve catalytic performance iron based catalyst, the effects of some metal promoters, especially potassium, copper and other transition metal oxides as well as different supports have been reported. A series of Fe/K/Cu catalysts promoted with magnesium and ceria by precipitation method, followed by impregnation method; keeping Cu and K content same. The catalysts were characterized by XRD, N2 physisorption, TPR and TEM techniques. From XRD, the presence of hematite (Fe2O3) phase was detected in all precipitated iron catalysts and CFe2.5 phase in all used catalysts. TPR results showed that addition of Mg facilitated the reduction of Fe2O3 and decrease in reduction temperature. The catalytic performance was investigated in a fixed-bed reactor at 250 degrees C, 2 MPa pressure and H2/CO molar ratio of 2. Concentration of Mg was found to affect the CO conversion and product distribution. It was found that precipitated iron catalyst Fe/Mg/Cu/K with Mg/Fe ratio of 0.1 showed highest conversion (60.6%) and C5(+) selectivity (92.4%) among all catalysts tested.     

基于光催化性能的Cu-Ce/TiO_2湿性能

以Cu(NO_3)_2·3H_2O和Ce(NO_3)_3·6H_2O为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备Cu-Ce/TiO_2。探讨Cu-Ce负载量、Cu与Ce摩尔比和煅烧温度对Cu-Ce/TiO_2性能的影响。利用SEM,LPSA,BET和UV-Vis测试Cu-Ce/TiO_2的表面形貌、粒度分布、孔结构和光学性能。结果表明:Cu-Ce负载量3%、Cu与Ce摩尔比1∶1、煅烧温度500℃时,制备的Cu-Ce/TiO_2具有良好的光催化性能与湿性能。Cu-Ce/TiO_2呈近似球体,具有较好的均匀化和分散性,其粒径分布为1202.98~5364.48nm,其中d50为2437.57nm。Cu-Ce/TiO_2具有狭小瓶颈的"墨水瓶"型孔结构,其比表面积为105.55m2/g,孔体积为0.1200~0.1246mL/g,平均孔直径为3.44~4.02nm。Cu-Ce掺杂促使Cu-Ce/TiO_2内部形成新的能级,提高捕获e-和h+的能力,增强光子的利用效率,促使吸收边带发生红移。     

Preparation and characterization of visible-light-driven TiO2 photocatalyst Co-doped with nitrogen and erbium

A series of nitrogen and erbium co-doped TiO2 photocatalyst was prepared by sol-hydrothermal method. The structure and properties of the photocatalyst were characterized by X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) method, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and UV-vis diffuse reflectance spectra (DRS). The XRD and BET results showed that co-doping inhibited the increase of crystallite size and enlarged specific surface areas. XPS spectroscopy indicated nitrogen atoms were incorporated into TiO2 lattice, and erbium atoms mostly existed in the forms of Er2O3. A shift of the absorption edge to the lower energy and four absorption bands located at 654, 544, 524 and 489 nm attributed to the 4f transitions of 4I15/2 --> 4F2/9, 4I15/2 --> 4S3/2, 4I15/2 --> 2H11/2, 4I15/2 --> 4F7/2 of Er3+ were observed using DRS spectroscopy. The catalytic efficency was evaluated by the photocatalytic degradation of methyl orange (MO) under visible light irradiation. The results showed that the photocatalytic performance of the co-doped TiO2 was related with the hydrothermal temperature and the molar ratio of N/Ti, and they showed higher acitivites than pure TiO2. Results determined by fluorescence technique revealed that irradiation (lambda > 400 nm) of TiO2 photocatalyst dispersed in MO solution induces the generation of the highly active hydroxyl radicals (OH). It indicated the photocatalytic activities of TiO2 photocatalyst were correlation with the formation rate of hydroxyl radicals (OH) and other active oxygen species.     

催化剂MnCe（y）Ox/TiO2的制备及其催化燃烧甲苯的活性

以TiO2为载体,采用浸渍法制备了不同配比的MnCe复合型催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、氧气的程序升温脱附(O2-TPD)和氢气的程序升温还原(H2-TPR)对制备的催化剂进行表征,比较了催化剂催化氧化(燃烧)甲苯的活性。研究结果表明,所制备的催化剂MnCe(y)Ox/TiO2对甲苯有明显的催化活性。当Ce/(Mn+Ce)的摩尔比为0.1时,催化剂MnCe(0.1)Ox/TiO2的催化活性最高,甲苯的转化率达到90%时的温度为254℃。在催化剂MnOx/TiO2中掺杂少量的Ce元素,有利于活性组分Mn物种在载体表面上以更小颗粒而且更高的分散度存在,从而提高催化剂的催化活性。