静电纺制备TiO2米纤维及光催化性能研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、钛酸四正丁酯(TBT)和乙醇溶剂为主要原料,采用静电纺丝法制备TBT与PVP质量比为9:1的TBT/PVP复合纳米纤维,经过不同温度煅烧得到TiO2米纤维。分别通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)等测试手段对该材料进行形貌、结构等表征。最后,以亚甲基蓝为目标污染物,在模拟紫外线照射的条件下,研究其光催化活性。结果表明:经600℃煅烧后得到的TiO2米纤维具有最好的光催化活性,降解6h后光催化效率为95.5%。     

PVDF/TiO2@Ag杂化纤维膜的制备及光催化性能研究

采用静电纺丝和光化学沉积法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/TiO₂@Ag杂化纤维膜,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外分光光度计等对复合粉体的微观形貌、晶体结构和光催化性能等进行测试与分析。结果表明：TiO₂的加入能够改变PVDF/TiO₂杂化纤维膜的微观形貌,增加纤维膜的粗糙度。当TiO₂添加量为30%时,PVDF/TiO₂杂化纤维膜的断裂强度和光催化降解能力均达到极大值。PVDF/TiO₂@Ag杂化纤维膜的光催化降解能力随着光化学沉积Ag时间的延长呈现先增后减的趋势。在光化学沉积时间为3min时光催化降解能力最强,且Ag的沉积能实现PVDF/TiO₂@Ag杂化纤维膜在可见光下的光催化降解。     

C-TiO2/CdS复合纤维膜的制备及光催化产氢性能研究

采用溶胶-凝胶法和水热法合成C-TiO2/CdS复合催化剂,并使用静电纺丝法以聚乙烯醇(PVA)为模板剂制备纳米纤维膜载体,通过浸渍法负载催化剂制成壳-核状的C-TiO2/CdS复合纤维膜.通过X射线衍射、X射线光电子能谱技术、漫反射光谱和扫描电镜对催化剂结构组成和形貌进行分析.以乙醇为牺牲试剂,测试了C-TiO2/C...     

TiO2/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

采用静电纺丝技术,分别制备了纯聚乳酸(PLA)纳米纤维膜和不同TiO2含量的TiO2/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和电子万能试验机分别对复合纳米纤维膜进行了形貌表征、成分分析和力学性能测试,用改良的振荡烧瓶法测试了复合纳米膜的抗菌性能。结果表明:随TiO2含量的增加,纤维直径减小而CV值和表面颗粒尺寸有所增加;复合纳米纤维膜中含有TiO2成分,证明TiO2与聚乳酸能够物理复合;添加适量的TiO2能够提高纳米纤维膜的断裂强度;在光催化条件下,TiO2/PLA复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌性能,当TiO2含量为1%时,对两种菌的抑菌率分别达到92.9%和92.2%。     

水热反应温度对PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜的形貌和性能的影响

利用静电纺丝技术成功制备了聚甲基丙烯酸甲酯/钛酸四正丁酯(PMMA/TBT)复合纳米纤维膜,通过水热法处理得到了PMMA/TiO_2柔性复合纳米纤维膜。通过傅立叶红外光谱(FTIR)、热失重分析法(TGA)、X射线衍射法(XRD)等手段对PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜进行了表征,借助扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)对该材料的形貌结构、孔隙结构进行分析,最后探讨了所制备的纳米纤维膜的光催化降解能力,综合分析了反应温度对水热法制备PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜的形貌、结构及性能的影响。结果表明:水热反应温度为200℃时,得到的PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜中TiO_2晶型为纯锐钛矿型,且晶体生长速率较快,比表面积较大,对污染物亚甲基蓝的脱色效率最高,可达98.93%。     

Fe、N共掺杂改性TiO2/AC复合光催化剂的制备及气相污染物降解性能

采用Sol-gel法制备了Fe、N离子共掺杂改性TiO₂/AC复合光催化剂,利用SEM、XRD、UV-Vis分光光度计对其结构及性能进行了表征。通过对气相甲苯、丙酮和甲醛的光催化降解实验,系统评价了离子掺杂量、抑制剂种类、TiO₂负载量、污染物起始浓度、污染物种类和催化剂循环使用次数对其性能的影响。结果表明,TiO₂以颗粒状镶嵌在AC孔隙内,且主要以锐钛矿相存在,Fe、N离子共掺杂实现了催化剂的可见光响应;确定最佳催化剂制备工艺为Fe、N离子共掺杂量8%、HAc为抑制剂、TiO₂负载量20%。催化剂对甲苯的降解率随起始浓度的增加而增加;催化剂对甲苯和丙酮的降解率较高（约为90%）,对甲醛的降解率较低（约为35%）;循环使用6次后,对甲苯的降解率仍高于P-25（商业纳米TiO₂）。     

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%.     

TiO2/活性炭复合纳米纤维膜的制备及表征

在聚丙烯腈(PAN)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)体系中加入钛酸四丁脂水解溶胶,通过静电纺丝技术得到纳米纤维膜,经预氧化、炭化、活化制备出TiO2/活性炭复合纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、X射线能谱、热分析、傅里叶红外光谱、X射线衍射以及测定Zeta电位和表面接触角等手段对TiO2/活性炭复合纳米纤维膜进行表征。结果表明,当V(PAN)∶V(DMF)∶V(Ti(OH)4)溶胶=3∶17∶3时,可制得纤维直径为600～700nm的TiO2/活性炭复合纳米纤维膜。纳米TiO2在TiO2/活性炭复合纳米纤维膜中分布均匀,晶型结构易于控制;TiO2/活性炭复合纳米纤维膜有较强的光催化活性和吸附活性,可以作为环境功能材料使用。     

水热法制备海绵钛负载TiO2膜

以H2O2为氧化剂、KOH为矿化剂,采用一步水热法在多孔海绵钛载体上制备了颗粒大小约为0.5μm的四方状锐钛矿TiO2膜,并研究了产物TiO2膜对目标降解物亚甲基蓝溶液的光催化性能,探讨了矿化剂浓度对产物TiO2膜晶型、形貌及光催化性能的影响.结果表明,KOH矿化剂有利于TiO2膜在海绵钛表面的生成与晶化,当KOH在0.12mol/L时,海绵钛负载TiO2膜有着最佳的光催化性能:光催化反应45min,亚甲基蓝溶液的降解率达95%.采用该法制备的TiO2光催化剂回收简单,反复利用后,其光催化性能无明显下降.     

静电纺丝制备Fe2O3-TiO2纳米纤维及光催化性能研究

采用静电纺丝法制备了Fe2O3掺杂纳米TiO2的有机无机PVP/Fe2O3-TiO2纤维,经高温焙烧得到Fe2O3-TiO2纳米纤维。利用差动-热重(DSC-TGA)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、XRD和比表面积分析仪等对样品进行了表征。以10mg/L亚甲基蓝溶液为底物,研究了Fe2O3掺杂量和焙烧温度等对亚甲基蓝太阳光催化降解效果的影响。结果表明,掺杂量为0.08%、焙烧温度为500℃得到的Fe2O3-TiO2纳米纤维光降解效果最好,达到96.3%,重复使用7次降解率仍在90%以上。     

沉积纳米TiO2复合纳米纤维膜的制备及表征

以静电纺丝法和磁控溅射技术制备了负载TiO2纳米颗粒的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土(MMT)复合纳米纤维膜,通过光催化降解亚甲基蓝分析比较了不同溅射功率处理的纤维膜的光催化性能,应用电子显微镜(SEM)研究分析溅射功率对纤维形貌的影响以及光催化前后纤维表面形貌的变化.结果表明:经100W和120W功率处理的纤维...     

Pt/Fe2O3/TiO2的制备、表征及其光催化活性研究

报道了担载不同贵金属或过渡金属氧化物的TiO2催化剂对空气中微量甲醛的光催化氧化的研究结果.实验发现,TiO2上担载Fe2O3或Pt时对甲醛均有较高的光催化氧化活性.同时担载双组分的光催化剂Pt/Fe2O3/TiO2,由于2种组分的协同作用,具有更高的光催化活性.研究了催化剂制备因素、催化剂的结构及表面特性对催化活性的影响.     

Sn4+-TiO2的制备及其光催化降解苯酚的研究

采用硬脂酸法制备出Sn4+-TiO2复合光催化剂,用透射电子显微镜和X射线衍射仪对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征.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,与纯TiO2相比,Sn4+-TiO2的光催化活性有较大提高,当SnO2的掺入量为摩尔比5.0%时催化活性最高.     

多孔TiO2纳米纤维的制备及其对染料废水的光催化降解性能研究

以钛酸四正丁酯(TBT)为原料,结合溶胶-凝胶、静电纺丝和高温炭化的技术与原理,制得实心二氧化钛(TiO_2)纳米纤维,并通过添加不同含量的致孔剂偶氮二甲酸二异丙酯(DIPA)制得多孔TiO_2纳米纤维。并对多孔TiO_2纳米纤维的形貌与晶型结构进行了表征与分析。研究结果表明,经煅烧后制得的实心和多孔TiO_2纳米纤维分别为金红石型和锐钛矿型结构;在DIPA用量为5%(wt,质量分数)制得的多孔TiO_2纳米纤维用量50mg,在50mL亚甲基蓝溶液,光照3h条件下,对亚甲基蓝溶液的降解率最高达到91.5%。     

银掺杂TiO2可见光催化剂的制备与表征

制备了Ag掺杂二氧化钛可见光催化剂(Ag/TiO₂),优化了Ag掺杂量、焙烧温度、焙烧时间等制备条件,采用SEM、EDS、XRD、FT-IR、TGA等对Ag/TiO₂进行了表征。结果表明,在Ag掺杂量为1.0%、焙烧温度800℃、焙烧时间3h的优化条件下,Ag/TiO₂在可见光下降解40mg/L的亚甲基蓝,降解率达到了96.85%,与TiO₂在紫外光条件下的光催化降解相当。表征结果表明,Ag被成功地掺杂到了粒子表面,且在TiO₂的表面缔合,这有效地拓宽了TiO₂在可见光区的吸收,增强了Ag/TiO₂光催化剂的光谱响应,大幅度提高了Ag/TiO₂在可见光下的催化活性。     

纳米Fe-TiO2可见光下光催化降解罗丹明B

汞灯、氙灯以及紫外灯,广泛用于光催化处理水体污染和研究。为减少这种高能耗光源的使用,实验采用溶胶-凝胶法制备了一种可在低耗LED灯下响应的铁掺杂纳米二氧化钛光催化剂。分析了其物相组成,微观形貌结构以及紫外和红外的光学吸收性质。在LED白灯照射条件下,探讨了Fe掺杂量、溶液初始浓度、初始pH对模拟废水罗丹明B溶液光催化降解的影响,并分析了其降解机理。结果表明,Fe³⁺的掺入加快了TiO₂锐钛矿相向金红石相的转变。在扫描电镜下纳米颗粒分布较均匀,团聚不明显。Fe³⁺的掺杂减小了TiO₂的禁带宽度并使光学吸收边红移,禁带宽度从3.2 eV显著降低到2.7 eV;但当Fe³⁺掺量过大时,纳米Fe-TiO₂光学吸收边蓝移,在可见光区域的活性明显降低。综合分析得：在摩尔比n(Fe)∶n(Ti)=0.3%,pH=7,经LED白灯(100 W)照射72 h,对罗丹明B去除率达89%。为利用低能耗LED灯光催化降解有机污染物提供参考。     

模板法制备TiO2的研究进展

作为近些年来倍受关注的过渡族金属氧化物,TiO2被广泛应用于诸如光催化、染料敏化太阳能电池、气体传感器等多个领域。与合成TiO2的传统方法相比,模板法有着反应条件温和、产物形貌尺寸易控、操作简单等优点。将模板分为非生物模板与生物模板两大类,分别综述了以这两大类模板制备TiO2的最新进展,并且介绍了其在各个领域的应用,最后展望了模板法制备TiO2未来的发展方向,以期为今后模板法制备TiO2的工作提供参考与指导。     

Nb2O5纳米纤维的物相对光催化性能的影响

采用静电纺丝技术在不同退火条件下制备不同物相的Nb2O5纳米纤维,研究了产物的物相对光催化染料降解性能的影响。光吸收结果表明,伪六方相Nb2O5纳米纤维的光学带隙为2.77eV,单斜相为主的混合相Nb2O5纳米纤维带隙为2.51eV。在混合相材料中,光学带隙随着单斜相成分的增加而改变。光催化结果表明,伪六方相Nb2O5纳米纤维具有最高的光催化活性,其效率k值可达-0.025min-1。混合相纳米纤维中,单斜相的增加会引起催化活性的变化,其变化趋势与带隙相符。物相对Nb2O5纳米纤维光催化活性的影响可归结于带隙变化引起的入射光吸收效率和电子空穴对氧化能力的变化。     

Fe、N共掺杂改性TiO_2/AC复合光催化剂的制备及气相污染物降解性能

采用Sol-gel法制备了Fe、N离子共掺杂改性Ti02／AC复合光催化剂,利用SEM、XRD、UV-Vis分光光度计对其结构及性能进行了表征。通过对气相甲苯、丙酮和甲醛的光催化降解实验,系统评价了离子掺杂量、抑制剂种类、Ti02负载量、污染物起始浓度、污染物种类和催化剂循环使用次数对其性能的影响。结果表明,TiO2以...