极具发展潜力的环保功能材料——TiO2

本文介绍一种具有广阔应用前景的新型环保功能材料——     

TiO2光催化抗菌陶瓷的制备

制备了SiO2-Zr3(PO4)4改性的TiO2粉体,将其添加到陶瓷釉料中,研制出了TiO2光催化抗菌陶瓷,分别就改性TiO2粉体的光催化活性和TiO2光催化抗菌陶瓷的光催化抗菌机理进行了研究.研究表明,37.2%Zr3(PO4)4和11.5%SiO2改性的TiO2粉体经1323K处理后,仍具有较好的光催化活性,将其添加到陶瓷釉料中制备出的TiO2先催化抗菌陶瓷对大肠杆菌的抑菌率达98%.     

TiO2@SiO2复合材料的制备及其光催化与抗菌性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备载体SiO₂, 并通过水解法制备出负载型TiO₂@SiO₂复合光催化抗菌材料, 采用SEM、XRD、BET、FT-IR、XPS和粒度仪对材料进行表征和分析。在UVA紫外光照下, 通过降解甲基橙溶液考察了复合材料的光催化性能, 在照射3 h后, 不同钛掺杂量复合材料的光催化降解率均能达到99.9%, 钛掺比为0.58时催化效率最高。通过平板涂布法检测了复合材料对大肠杆菌的抗菌效果, 发现抗菌性能随着钛含量的增加而提高, 在紫外照射条件下最高可达92%以上, 同时在可见光照射下也能表现出良好的抗菌性能。通过细菌荧光检测, 可以有效证明复合材料所产生的活性氧迁移到了细胞内部, 造成细胞体氧化损伤, 这是光催化材料抗菌机理研究的重要依据。     

TiO2薄膜的制备方法及应用

TiO2薄膜具有良好的电学性能，优异的光学性能，化学稳定性高，机械强度高，长期以来受到人们的关注，已经广泛应用在电子、光学、医学等方面，本文简单介绍了TiO2薄膜的研备方法及应用。     

TiO2/膨润土复合光催化材料研究进展

TiO2/膨润土复合光催化材料是近年来颇受国内外学者关注的环境功能材料之一.本文综述了TiO2/膨润土复合光催化材料的制备及其在环境污染治理方面的应用研究进展,并从膨润土和TiO2的改性方面对TiO2/膨润土复合光催化材料的研究进行了详细论述,提出了存在的问题及研究发展方向.     

纳米TiO2基催化剂在环保功能路面应用的研究进展

TiO2光催化纳米粒子因其具有捕捉和分解空气污染物的能力,作为清洁功能型材料被广泛应用于路面中,且前景可观。在近几年国内外研究的基础上,对纳米TiO2应用于路面降解汽车尾气的研究进行了较全面总结。首先介绍了纳米TiO2光催化降解汽车尾气的作用机理;其次对纳米TiO2的改性理论和改性效果进行了总结和论述;然后介绍了纳米TiO2降解NOx的研究情况以及掺杂纳米TiO2的路面的尾气降解性能和路面使用性能;最后对目前该领域存在问题进行探讨,并展望了将纳米TiO2应用于路面降解汽车尾气的发展趋势。     

煅烧工艺对TiO_2-白炭黑光催化材料性能的影响

以白炭黑和TiCl4为原料,利用低温水解沉淀方法在白炭黑载体表面负载纳米TiO2,采用煅烧工艺将白炭黑负载的纳米TiO2复合粉体进行晶化,并对煅烧后的复合粉体进行晶体结构和光催化性能的表征。结果表明,700℃煅烧2 h得到的样品,在200 W高压汞灯的照射下,35 min时对罗丹明B的脱色率达到96.23%。     

纳米TiO2光催化材料的研究进展

根据近年来TiO2光催化技术的研究成果,对TiO2光催化剂的制备尤其是室温制备进行了详细地综述,并从粉体纳米化、可见光敏化及光催化性能的提高三个方面探讨了TiO2材料的研究发展趋势.最后对TiO2作为光触媒的发展及应用进行了展望.     

介孔TiO2载银纳米复合材料的制备及性能研究

运用醇热法制备介孔二氧化钛(m-TiO_2),并借助光还原法制备m-TiO_2载银(m-TiO_2/Ag)复合材料,通过透射电镜和X射线衍射等手段对复合材料的形貌和组成进行表征,并以亚甲基蓝(MB)的脱色降解来表征不同Ag含量样品的光催化性能,通过生长曲线、最小抑菌浓度和抑菌环对其抗菌性能进行表征。结果表明:用醇热法制备的m-TiO_2是以锐钛矿为主含有少量板钛矿的混晶,金属Ag颗粒沉积在m-TiO_2表面;纳米银负载可显著提高mTiO_2的可见光光催化性能;亚甲基蓝的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型;m-TiO_2/Ag复合材料的抗菌性能随着载银量的增加而逐渐提高。     

负载型TiO2光催化剂对几种有机物的降解实验研究

以斜发沸石作为载体,用溶胶-凝胶法制备了TiO2/沸石光催化剂.利用IR、XRD 等手段对其进行了表征.以太阳光为光源,光解率为评价指标,对几种不同结构有机物的降解实验表明,TiO2/沸石光催化剂对有机物的降解有明显的选择性.光催化效果在反应初期主要依靠沸石的吸附作用,最终的光解率由有机物的分子量及所带电荷决定,有机物的浓度越大,光解率越低.     

二氧化钛纳米粒子对胺类化合物的光催化降解

研究了晶粒粒径相近的金红石相、锐钛矿相和混晶纳米二氧化钛对苯胺、甲萘胺和邻氯苯胺3种物质的光催化降解。结果表明,晶粒粒径相近的金红石相和锐钛矿相二氧化钛纳米粒子对胺类化合物的光催化效果相近,特别是在反应的开始阶段,两者的差异很小;随着反应时间的增加,金红石相纳米二氧化钛的催化能力稍优于锐钛矿相纳米二氧化钛。成分不同的混晶的催化能力相差较大,随着混晶中的金红石相含量增加,催化剂的催化效果有了显著的提高。实验中还发现,不同的催化剂对苯胺、甲萘胺和邻氯苯胺3种物质同时催化过程中,3种有机物降解程度的顺序均为甲萘胺>邻氯苯胺>苯胺。     

掺铁TiO2纳米晶的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯溶液为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的Fe^3 -TiO2干凝胶，在空气气氛中于400℃焙烧2h，得到锐钛矿相的纳米晶，用TG-DTA，XRD，DRS，FS等手段对其进行了表征，研究结果表明，掺杂铁离子使二氧化钛纳米晶的粒径变小，吸收带边发生红移，荧光峰明显增强，分别以汞灯和氙灯为光源，通过对染料罗丹明B的光催化降解研究，发现掺入0.01?^3 -TiO2与纯TiO2相比具有更好的催化活性，掺杂量增大后，光催化降解率反而下降。     

TiO2光催化中价电子的转移过程及其作用

简要分析了二氧化钛光催化中价电子转移过程,即价电子跃迁和电子空穴复合过程,指出价电子转移过程的变化必然引起TiO2光催化效率的变化,重点说明了改变电子受体的种类、半导体表面改性、重金属表面改性、阴离子掺杂和金属离子掺杂等方法的具体原理,进一步探讨了价电子转移过程同光催化效率之间的关系.     

二氧化钛/硅胶的液相沉积法制备与性能研究

采用硫酸钛水解沉积法在硅胶载体上包覆纳米二氧化钛,研究载体表面负载二氧化钛的结构、表面形态及其光催化性能。实验发现,包覆在硅胶表面的二氧化钛大小约为400nm,且分布均匀,二氧化钛粒子为锐钛矿相,并且在样品的紫外-可见漫反射谱图中没有观测到蓝移现象,以偶氮染料甲基橙作为降解对象研究所制备样品的光催化性能。     

氮掺杂TiO_2的制备及其光催化性能研究

应用溶胶-凝胶法,以尿素和钛酸丁酯为原料制备前躯体,前躯体在500℃、焙烧3 h条件下制备不同浓度掺杂氮的TiO2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、紫外可见光谱(UV-Vis)等分析手段对样品的物相、形貌、成分和吸光性能进行表征,并且以亚甲基蓝溶液为模拟污染物在阳光下进行光催化实验。结果表明:样品主要为锐钛矿相二氧化钛及少量的金红石型二氧化钛,颗粒粒径小于300 nm,有一定程度的团聚,样品中含有质量分数分别为0、2.99%、6.23%、11.38%的氮元素,氮掺杂样品的光谱吸收边缘红移至400~470 nm。光催化实验表明:氮掺杂可以大大改善TiO2在可见光波段的光催化性能。     

TiO2光催化剂改性掺杂与负载技术研究进展

将TiO2改性掺杂与负载技术进行了比较详细的分类,综述了掺杂改性及负载方面的研究进展,简要分析了不同方法对其光催化性能的影响,并展望了TiO2光催化剂今后的研究方向.     

阴极电沉积法同时制备TiO2薄膜和颗粒

采用阴极电沉积法电解钛酸四丁酯同时制备TiO2膜和颗粒,并讨论沉积条件对产物的影响。pH值是控制产物的主要参数。对比在紫外灯光照下不同产物不同时间下的光催化性能,比较其差异得出,酸性在pH值为1-2(加浓硫酸2-3mL)时的产物效果最好,光催化性能最好。并横向比较了加入硫酸体积相等的条件下,颗粒和薄膜的光催化效率。     

半导体TiO2光催化剂及其有机光敏化研究进展

半导体TiO2光催化研究是当今化学、材料和环境科学等学科研究的一个热点领域。比较评述了通过掺杂改性、结构修饰和有机光敏化拓宽TiO2可见光波长响应范围和提高光催化量子效率等的研究进展、面临的主要问题和发展趋势。