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掺杂铁纳米TiO2的制备及其光催化性能研究 总被引:7,自引:3,他引:7
分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO2和不同掺铁量的TiO2纳米粒子。通过纯TiO2和掺铁TiO2分别作光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,溶胶-凝胶法掺杂铁离子可以有效地提高TiO2光催化活性,而水热法掺杂铁使TiO2的光催化活性明显降低。Fe/TiO2摩尔比为0.01%~0.1%,随掺杂量的增大,TiO2光催化活性逐渐降低。 相似文献
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采用正电子湮没技术研究了13种金属离子掺杂对纳米TiO2光催化材料缺陷的影响,并讨论了离子掺杂对TiO2光催化材料平均电子密度和光催化活性的影响。结果表明,纳米TiO2光催化材料的缺陷主要是氧空位、孪晶界、位错和金属空位等。正电子湮没谱的分析表明,Fe3+、W6+和La3+高价态离子的掺杂降低纳米TiO2的平均电子密度,低价态的Zn2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Co2+和Ag+掺杂增大了纳米TiO2的平均电子密度,Al3+、V5+、Ni2+和Cr3+的掺杂对纳米TiO2平均电子密度没有影响。纳米TiO2的离子掺杂寿命谱与光催化活性之间关系分析表明,Pb2+、La3+、Cr3+和Co2+掺杂时,材料中自由体积缺陷的形成不利于TiO2光催化活性的提高,而Fe3+、W6+、La3+、Cu2+、Mn2+、Ag+、Al3+、V5+和Ni2+掺杂时,则有利于TiO2光催化活性的提高。 相似文献
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硅掺杂和硅钒共掺杂对TiO2光催化性能的影响 总被引:5,自引:2,他引:5
采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了一定厚度(约120 nm)的掺硅TiO2薄膜,在配制原始溶液时,所用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙醇、水和硝酸的摩尔比为1∶y∶25∶1∶0.2.用扫描电子显微镜观察其表面形貌,用X射线衍射表征其结构.以甲基橙溶液为体系,考察掺杂后TiO2薄膜的光催化性能.结果表明当y≤0.3时,随硅掺入量的增加,TiO2薄膜的光催化性能提高;当y>0.3时,硅的掺入使TiO2薄膜的光催化性能降低.另外,用相同方法制备了钒硅共掺杂的TiO2薄膜,发现钒硅共掺杂可以进一步提高TiO2的光催化性能. 相似文献
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铯离子掺杂对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响 总被引:3,自引:2,他引:1
以钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶–凝胶法在载玻片上制备了透明的掺Cs+的TiO2薄膜。利用紫外–可见光吸收光谱和X射线衍射对薄膜进行表征,分析了Cs+掺杂对TiO2薄膜吸收光谱的影响。以光催化大肠杆菌为对象,考察了Cs+掺量和退火温度对TiO2薄膜光催化杀菌性能影响。结果表明:Cs+掺杂使得TiO2薄膜对紫外–可见光的吸收增大,TiO2薄膜吸收带边发生红移。当退火温度为550℃时,掺Cs+量为0.3%(摩尔分数)的TiO2薄膜的光催化活性最高,杀菌率达到了97.18%。 相似文献
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溶胶-凝胶制备TiO2空气净化特性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
利用XRD等手段对以钛酸四丁酯为原料采用溶胶-凝胶法制备的TiO2纳米粒子的表面特性及其对空气环境中乙醛的光催化降解性能进行了测定。结果表明,乙醇与钛酸四丁酯体积比、溶胶pH、加水量和焙烧温度等对催化剂降解乙醛的活性有显著影响。在实验条件范围内,较短胶凝时间制备出的纳米粉末晶粒尺寸较小,活性较高。焙烧温度不但影响TiO2粉末的粒径,而且对晶型的组成也有影响。锐钛矿晶型的光催化活性明显高于金红石晶型,锐钛矿型向金红石型转变的临界温度在(500~600) ℃。实验得到TiO2最佳制备条件为:V(乙醇)∶V(钛酸四丁酯)=4、溶胶pH=3.0、加水量4 mL和焙烧温度(400~500) ℃。 相似文献
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以铁酸丁酯为原料,用溶胶——凝胶(Sol-gel)法制备了掺杂铁离子的纳米TiO2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0.02%(摩尔分数)Fe^3+-TiO2具有良好的光催化氧化性能。 相似文献
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Zn2+离子掺杂对负载TiO2薄膜光催化活性的影响 总被引:3,自引:3,他引:0
以钛酸丁酯和ZnSO4·7H2O为原料,采用溶胶-凝胶法在钛片、玻璃、釉面瓷砖、陶瓷、不锈钢和铝片六种载体上制备了Zn2+掺杂TiO2薄膜,讨论了不同Zn2+掺杂浓度下不同载体表面上制备的TiO2薄膜对甲基橙脱色率的影响。结果表明,Zn2+对TiO2薄膜的掺杂效果与载体的类型密切相关,并且不同载体其Zn2+掺杂的最佳浓度也不同。Zn2+掺杂后,TiO2薄膜光催化活性提高最大的是釉面瓷砖,其次是钛片、玻璃、陶瓷。不锈钢和铝片上TiO2薄膜的光催化活性不但没有升高,反而降低了。 相似文献
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采用溶胶-凝胶法制备了TiO2、Mn4+/TiO2、Ce4+/TiO2和Mn4+-Ce4+/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甲基橙性能的影响,表明Ce4+/TiO2中Ce4+的适宜掺杂量为1.0%,Ce4+-Mn4+/TiO2中,当Mn4+的掺杂量为25.0%时,Ce4+的适宜掺杂量为0.50%,相应的脱色效率为92.39%和99.41%。当掺杂量适当时,四种催化剂用于紫外光催化降解甲基橙的活性次序为:Mn4+-Ce4+/TiO2 > TiO2>Ce4+/TiO2> Mn4+/TiO2。XRD分析结果表明,所得光催化剂均为锐钛矿型纳米粒子。 相似文献
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Co掺杂改性纳米TiO2颗粒的制备及其光催化性能 总被引:1,自引:0,他引:1
以钛酸丁酯为前驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出掺杂金属Co复合改性的纳米TiO2光催化剂. 采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附/解吸BET技术对其组织结构进行表征,并研究了不同掺杂量对TiO2相变和光催化性能的影响,确定了最佳的Co掺杂量和热处理温度. 结果表明,Co2+掺杂对锐钛矿型TiO2有稳定作用,阻碍TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变. 经过改性的纳米TiO2晶粒尺寸在10~20 nm之间,Co-TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,最佳Co掺杂浓度为Co/TiO2(mol)=0.1, 紫外光下照射3 h,最高光催化降解甲基橙效率达到85%. 相似文献
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以钛酸丁酯为前驱物,在离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)、水和无水乙醇所组成的混合溶剂中采用溶胶-凝胶法及微波干燥,制备了硫掺杂纳米TiO2光催化剂。采用XRD对催化剂的结构进行了表征,以甲基橙为模拟污染物,高压汞灯和卤钨灯为光源,考察了掺杂量、微波干燥等因素对硫掺杂TiO2光催化剂活性的影响。结果表明,硫掺杂TiO2催化剂活性高于未掺杂TiO2催化剂;且当硫脲与钛酸丁酯物质的量比为5.0,在家用微波炉于功率210 W干燥25 min,再在马弗炉600 ℃焙烧处理2 h制备的催化剂,具有最佳的光催化降解效果。 相似文献