CNTs/TiO_2复合材料的制备及光催化性能研究

碳纳米管具有大的比表面积、良好的导电性等优点,将其和半导体光催化剂复合,可以有效改善光催化剂活性,提高光催化效率。本文利用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱物,制备碳纳米管/二氧化钛(CNTs/TiO_2)复合光催化剂,研究其光催化活性。采用扫描电镜、XRD、拉曼光谱、吸收光谱等方法对复合材料进行表征,以甲基橙(MO)为目标降解物研究复合材料在紫外光下的光催化活性。结果表明,当煅烧温度为450℃时,TiO_2较好的和CNTs结合,TiO_2主要为锐钛矿型;CNTs/TiO_2复合材料表现出优异的光催化性能(96%);TiO_2和CNTs的质量百分比是影响光催化效果的重要因素。     

沸石负载TiO2光催化剂的制备及其性能研究

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备以天然沸石为载体的负载型TiO2光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行结构表征.通过自行设计的光催化反应器,考查溶胶-凝胶体系的组成、焙烧温度及焙烧时间等因素对光催化剂降解造纸废水性能的影响,同时讨论该催化剂的可重复利用性,确定制备天然沸石负载型二氧化钛光催化剂的最佳实验条件:无水乙醇与钛酸四丁酯的体积比为4.0,冰醋酸与钛酸四丁酯的体积比为0.1,水与钛酸四丁酯的体积比为0.15,硝酸与钛酸四丁酯的体积比为0.1,焙烧温度为300℃,焙烧时间为4 h,造纸废水COD去除率可达81.93%.     

钇掺杂改性纳米二氧化钛及其光催化性

以钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶凝胶法制备了钇掺杂纳米二氧化钛(TiO2)光催化剂,通过X射线光电子能谱分析(XPS),X射线衍射分析(XRD)方法对其进行表征;并以甲基橙水溶液降解率为光催化活性评价依据,结果显示钇掺杂能够提高二氧化钛光催化性能.     

使用新型纳米I-TiO2催化降解亚甲基蓝的实验研究

以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶一凝胶法制备了I掺杂改性纳米TiO2光催化剂．在模拟太阳光照射下，研究了该催化剂的制备条件、添加量、溶液pH值以及H2O2浓度等诸因素对亚甲基蓝光催化降解性能的影响．结果表明：选用I掺杂量10％、煅烧温度在500℃下得到的I-TiO2催化剂，且调节亚甲基蓝溶液pH值为8时，其光催化活性达到最佳效果．     

磁性纳米CoFe2O4／TiO2复合材料的制备及光催化性能

首先用化学共沉淀法以聚乙二醇作表面活性剂制备出乙醇基CoFe2O3磁流体,再以其为前驱体、钛酸正四丁酯为原料,用溶胶～凝胶法得到易于磁分离回收的磁载光催化剂CoFe2O4／TiO2,并利用电子透射电镜（TEM）,X射线衍射仪（XRD）,傅立叶红外光谱仪（FTIR）,振动样品磁强计（VSM）,可见光分光光度计（UV—vis）等进行表征．以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征其光催化活性．结果表明：钛酸正四丁酯与纳米CoFe2O4粒子表面的聚乙二醇分子发生吸附、交联,使TiO2均匀地包裹在CoFe2O4上,形成CoFe2O4／TiO2核壳结构．煅烧后获得尖晶石型CoFe2O4与锐钛矿型TiO2复合光催化粒子,其磁性能和光催化性能均较高,甲基橙降解率达90％以上．     

氧空穴对二氧化钛/磷酸银光催化活性的影响机制

采用磷酸银与具有可见光吸收能力的TiO_2基光催化剂相复合的方法,对带有氧空穴的二氧化钛(TiO_2-OV)的复合磷酸银光催化材料的性能进行了研究.采用光处理法成功制备出了具有可见光吸收能力的氧空穴二氧化钛材料,利用化学吸附法成功制备出了磷酸银/氧空穴二氧化钛复合光催化剂.透射电镜结果显示,磷酸银纳米颗粒均匀分散于氧空穴二氧化钛表面,形成结构完美的复合光催化剂;光催化降解罗丹明B实验结果表明,所制备的磷酸银/氧空穴二氧化钛复合光催化剂的光催化活性明显优于磷酸银光催化材料.     

两步法制备锐钛矿型TiO_2光催化剂及其性能研究

采用两步法制备了TiO_2光催化剂,首先采用溶胶凝胶法制备TiO_2粗粉,然后用水热工艺代替传统的煅烧工艺合成二氧化钛光催化剂.研究水热时间以及水热温度对光催化性能的影响.结果表明:在水热温度140℃,水热时间20 h下制备的二氧化钛光催化剂性能最佳.通过红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)手段表征光催化剂性能.在氙灯(350 nm)下降解亚甲基蓝溶液,合成的TiO_2光催化剂的降解效果优于纯P25.     

负载型TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

目的 研究TiO2的光催化活性,制备可悬浮的负载型TiO2光催化剂,并以活性艳红X-3B有机染料为降解对象来检验光催化剂的光催化活性.方法 以钛酸正四丁酯为前躯体、无水乙醇为溶剂、以粒径2～3 mm粗孔硅胶微球为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂.以20 W(λ=253.7 nm)紫外线杀菌灯为光源,采用自制反应器进行光催化氧化试验.通过试验研究分析如负载型TiO2光催化剂无水乙醇和硝酸的投加量、镀膜次数、煅烧温度等因素对光催化降解效果的影响.结果 镀膜5次、煅烧温度为450℃制成的催化剂对活性艳红X-3B染料废水有较好的去除效果,当废水初始浓度50 mg/L,调节pH为3左右,催化剂的投加量为10 g/L,反应2 h,脱色率96%以上.结论 用溶胶一凝胶法制备负载型TiO2光催化剂具有较好的光催化活性,且克服了粉末状TiO2难回收、易流失的缺点.     

碳纳米管负载二氧化钛的制备及其对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,羧基化多壁碳纳米管(oCNTs)为载体,乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,成功制备了TiO_2纳米粒子负载碳纳米管的复合光催化剂(TiO_2/o CNTs).通过XRD、TEM、UV等测试手段对复合材料进行了表征.结果表明:经450℃煅烧3 h后制备的TiO_2/o CNTs复合体系中,纳米TiO_2呈现锐钛矿且均匀包覆在碳纳米管表面.o CNTs的存在能够有效改变复合材料的表面性质,以实现TiO_2对紫外光的敏感性.当TiO_2和o CNTs的质量比为1∶0.03、TiO_2/3%o CNTs催化剂使用量为0.8 g/L时,对20 mg/L甲基橙溶液紫外灯照射1 h,甲基橙溶液的降解率达到99%,而同等条件下纯TiO_2对甲基橙的降解率不到50%,说明o CNTs能够有效提高TiO_2对甲基橙的光催化活性.TiO_2/3%o CNTs光催化剂对甲基橙进行5次循环降解,降解率保持在95%左右.     

纳米TiO_2-沸石光催化降解含酚废水的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,利用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛粉体材料,再加入吸附剂沸石.通过纳米TiO2-沸石对含酚废水的光催化降解实验,研究了光催化剂TiO2的投加量、光催化剂TiO2和沸石的配比、降解时间对光催化性能的影响.结果表明:光催化剂TiO2和沸石的最佳配比为6∶1,催化剂TiO2用量为4 g/L时,紫外光照射3 h后,COD的去除率可达到59.1%以上.