Cu/WO3-TiO2光催化剂的结构与吸光性能研究

用溶胶-凝胶法制得复合半导体WO3-TiO2,用浸渍法制得Cu/WO3-TiO2光催化剂.利用XRD、Raman、TPR、IR、TEM、XPS和UV-Vis等技术研究了Cu/WO3-TiO2的物相结构、微粒尺寸和吸光性能.结果表明含量为10wt%的WO3单分子层分散在TiO2表面,粉体平均粒径15nm.WO3的引入使TiO2吸收限发生明显蓝移,WO3负载量超过单分子层分散(＞10wt%),有晶相WO3生成,光吸收性能下降.W-O-Ti键的形成加强了半导体之间的相互作用,有利于光生载流子在半导体间的输送.负载金属Cu促进四面体配位W向八面体配位W转化.     

Cu/WO3-TiO2光催化剂的结构与吸光性能研究

用溶胶-凝胶法制得复合半导体WP₃-TiO₂,用浸渍法制得Cu/WO₃-TiO₂光催化剂.利用XRD、Raman、TPR、IR、TEM、XPS和UV-Vis等技术研究了Cu/WO₃-TiO₂ 的物相结构、微粒尺寸和吸光性能.结果表明:含量为10wt%的WO₃单分子层分散在TiO₂ 表面,粉体平均粒径15nm.WO₃的引入使TiO₂吸收限发生明显蓝移,WO₃负载量超过单分子层分散(>10wt%),有晶相WO₃生成,光吸收性能下降.W-O-Ti键的形成加强了半导体之间的相互作用,有利于光生载流子在半导体间的输送.负载金属Cu促进四面体配位W向八面体配位W转化.     

TiO_2/MWNTs/Al_2O_3复合分离膜的制备及其水处理性能

以氧化铝陶瓷膜为基底,采用化学气相沉积法制备了具有光催化性能的TiO2/多壁碳纳米管(MWNTs)/Al2O3复合分离膜,通过控制TiO2的沉积时间实现对膜孔径的有效调控.实验结果表明,当化学气相沉积时间为10min时,复合膜具有较好的纯水通量、截留性能和光催化性能.根据紫外漫反射谱图(DRS)分析,TiO2/MWNTs/Al2O3复合分离膜比单独的TiO2/Al2O3复合分离膜具有更好的光吸收性能,能量色散X射线光谱(EDX)的元素分布图显示,TiO2纳米颗粒均匀分布于复合膜表面.以浓度为15mg/L的腐植酸为目标物,考察了复合光催化膜的水处理性能,结果表明,光催化与膜分离耦合工艺可以显著提高有机污染物的去除效率,60min内对腐植酸的去除率可达80.9%,相比于单独的膜分离工艺高12.2%;同时能够有效缓解膜面污染,连续运行5h后,耦合工艺下复合膜的渗透通量比单独膜分离高70.9%.     

TiO_2/HZSM-5的制备及光催化性能的表征

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在HZSM-5分子筛表面合成TiO2前驱体,程序升温处理制得TiO2/HZSM-5负载型光催化剂。采用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对光催化剂晶相结构、表面形貌及化学组成进行了表征。结果表明,HZSM-5可提高TiO2分散性能,降低TiO2晶粒的尺寸。TiO2/HZSM-5中的Ti都以TiO2形式存在,没有Ti—O—Si键生成。甲基橙溶液的光催化降解结果表明,负载后提高了TiO2对甲基橙溶液的光催化降解活性。TiO2的质量分数为30%,400℃下煅烧2h时的催化剂光催化性能最好。     

Cu/TiO2 纳米线的制备及其光催化性能

以P25粉体为原料,采用水热法合成了TiO2 纳米线,通过NaBH4还原CuCl2溶液,在TiO2纳米线的表面负载了Cu纳米颗粒.利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征.结果表明,Cu纳米粒子均匀分散在纳米线表面,并且该Cu/TiO2纳米线在可见光区域表现出较强的吸收性能.光催化降解酸性红3R染料溶液测试表明,在TiO2纳米线表面负载Cu纳米颗粒对提高其催化性能具有积极作用.     

化学气相沉积制备V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂及表征

以蜂窝堇青石为基体,采用化学气相沉积技术结合浸渍工艺制备出V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂,通过SEM、BET、XRD和EDS完成载体以及催化剂微观结构和成分表征,并利用活性评价装置测试了催化剂NO脱出率。试验结果表明,化学气相沉积技术制备的载体表面为锐钛矿型TiO2,其颗粒聚集成团块状,BET为62.73m2/g,平均孔径为9.8nm。制备的V2O5-WO3/TiO2催化剂孔结构规律与TiO2载体相似,V2O5在TiO2载体上无定形态单层分散,微量V2O5在微区长大成针状,宽度100nm;在350℃、4000h-1、n(NH3)/n(NO)=1时,催化剂NO脱出率ηNO达到96.7%。     

SO_2促进的碳纳米管负载V_2O_5催化剂用于NH_3选择性还原NO

采用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)、SCR反应和程序升温脱附(TPD)等手段研究了碳纳米管(CNTs)担载的五氧化二钒(V2O5/CNTs)催化剂的形貌、表面形态以及SO2对选择催化NO还原活性的影响.结果表明,SO2对V2O5/CNTs催化剂的催化活性具有明显的促进作用,其促进作用源于SO2在催化剂表面的吸附.吸附的SO2主要位于碳表面而非钒表面,而且这种促进作用与V2O5和碳表面之间协同作用有关.     

氮掺杂氧缺陷TiO2光催化剂的制备和性能

采用NH3-H2气氛两步热处理法制备氮掺杂氧缺陷TiO2,用X射线粉末衍射、N2吸附BET法、X射线光电子能谱、元素分析、电子自旋共振谱、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱等技术对样品的晶相结构、表面化学状态、氮含量、氧缺陷位种类及含量、光吸收性能和光生载流子的分离效率等性质进行了表征,研究了H2气氛中不同热处理时间对催化剂性能的影响和催化剂样品在可见光(λ>400 nm)条件下的光催化氧化能力。结果表明,掺氮TiO2催化剂经H2热处理1 h后具有较好的可见光催化活性,对苯的转化率和矿化率分别为66.8%和47.5%,其降解效率高于单掺杂催化剂活性的总和,双掺杂光催化剂活性的提高与氮杂质氧缺陷双光活性中心的协同增强作用有关。     

Ni2O3/TiO2-xNx可见光催化剂的制备及表征

用溶胶-凝胶法制备了一种新型可见光催化剂Ni2O3/TiO2-xNx,用热分析、X射线光电子能谱及X射线衍射等进行了分析表征,并以偶氮染料阳离子红为目标污染物,分析了催化剂可见光下的催化活性.结果表明,Ni2O3/TiO2-xNx催化剂样品450℃处理后呈锐钛矿型.N元素进入TiO2晶格,Ni元素以Ni2O3的形式游离于TiO2晶格之外.相对于无掺杂TiO2,Ni2O3/TiO2-xNx催化体系由于N元素的掺杂使其在可见光区域的吸收大大增强, Ni2O3掺入加快了光生电子-空穴的分离和转移,因此可见光下的催化活性和光电化学活性大大提高.     

盐酸改性V_2O_5/TiO_2及其催化甲醇选择性氧化的研究

对TiO2负载V2O5催化剂进行盐酸改性制得了HC-V/TiO2催化剂,并将其应用于甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷(DMM)。V2O5负载量为10%的催化剂10V/TiO2上,钒氧物种具有良好的分散性。对10V/TiO2进行不同量的盐酸改性制备了HC-10V/TiO2催化剂,对其进行XRD、UV-Vis、H2-TPR、NH3-TPD表征。结果表明,适量的盐酸改性能有效改善催化剂的酸性,但对钒氧物种的分散性和还原性没有影响,改性后催化剂的反应活性和稳定性也得到很大提高,甲醇转化率和DMM选择性明显增加。Cl-负载量为4%的催化剂4HC-10V/TiO2在反应温度160℃时,甲醇的转化率为77.60%,DMM的选择性高达78.31%。     

SiO2-WO3-TiO2三元表面协同型光催化剂的性能研究

以溶胶-凝胶法制得的TiO2为主体,利用H4SiW12O40浸渍烧结法成功地制备了三元表面协同型SiO2-WO3-TiO2光催化剂。采用TGA-DTA、TEM、BET、XRD、FT-IR对该催化剂进行了结构表征。以酸性品红AF水溶液为降解处理对象,考察了SiO2-WO3-TiO2光催化剂的催化活性。结果表明:SiO2-WO3-TiO2光催化剂与TiO2相比,光催化活性有明显的提高。     

Construction of novel TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)/MoS_2 core/shell nanofibers for enhanced visible light photocatalysis

TiO2/Bi4 Ti3 O12 hybrids have been widely prepared as promising photocatalysts for decomposing organic contaminations.However,the insufficient visible light absorption and low charge separation efficiency lead to their poor photocatalytic activity.Herein,a robust methodology to construct novel TiO2/Bi4 Ti3 O12/MoS2 core/shell structures as visible light photocatalysts is presented.Homogeneous bismuth oxyiodide(BiOI) nanoplates were immobilized on electrospun TiO2 nanofiber surface by successive ionic layer adsorption and reaction(SILAR) method.TiO2/Bi4 Ti3 O12 core/shell nanofibers were conveniently prepared by partial conversion of TiO2 to high crystallized Bi4 Ti3 O12 shells through a solid-state reaction with BiOI nanoplates,which is accompanied with certain transition of TiO2 from anatase to rutile phase.Afterwards,MoS2 nanosheets with several layers thick were uniform decorated on the TiO2/Bi4 TiO3 O12 fiber surface resulting in TiO2/Bi4 Ti3 O12/MoS2 structures.Significant enhancement of visible light absorption and photo-generated charge separation of TiO2/Bi4 Ti3 O12 were achieved by introduction of MoS2.As a result,the optimized TiO2/Bi4 Ti3 O12/MoS2-2 presents 60% improvement for photodegrading RhB after 120 min irradiation under visible light and 3 times higher of apparent reaction rate constant in compared with the TiO2/Bi4 Ti3 O12.This synthetic method can also be used to establish other photocatalysts simply at low cost,therefore,is suitable for practical applications.     

锂离子注入对V2O5薄膜红外振动特性影响

用反应蒸发法制备了多晶Ｖ２Ｏ５薄膜,采用两电极多锂离子电解质向Ｖ２Ｏ５薄膜注入锂离子,测试了离子注入前后薄膜的红外反射光谱,实验结果表明,锂离子注入对Ｖ２Ｏ５晶体红外振动影响较大。采用多晶Ｖ２Ｏ５振动模型分析了薄膜的红外振动吸收,并得到了锂离子注入产生的Ｖ２Ｏ５薄膜振动的变化是由于晶格扩展和钒离子自身杂质形成引起的。     

V2O5溶胶-凝胶涂膜法及涂膜性能分析

以V2O5溶胶凝胶为原料,采用旋涂法、浸涂法、喷涂法和刷涂法在各种衬底上涂制V2O5薄膜。对4种涂膜方法以及胶体性能对涂膜的影响进行了分析;给出了薄膜厚度与主要影响因素之间的关系。     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

溶胶-凝胶V2O5薄膜的制备及其电化学特性研究

优化了以V2O5粉末、苯甲醇和异丙醇为原料制备V2O5薄膜的溶胶一凝胶技术工艺,使用XRD、FTIR、AFM、UV-VIS-NIR分光光度计和电化学分析等方法研究了薄膜的特性。实验结果表明：采用经过优化的工艺制备的V2O5溶胶为V^4 离子和V^5 离子的混合体,具有很好的稳定性和重复性;随热处理温度的升高,薄膜结构收缩,晶粒长大,V^4 离子逐渐被氧化为V^5 离子;V2O5薄膜具有良好的电化学伏安循环特性。     

BaO-Ln2O3-TiO2体系微波介质陶瓷的成分与结构的关系

BaO-Ln2O3-TiO2体系高介电常数微波介质陶瓷属于类钙钛矿鸽青铜结构,其固溶体分子式为Ba6-3x-Lns 2xTi18O54.分析了结构中占据A1、A2位的离子种类及占有率随x值的变化规律.当x=2/3时,Ba2 离子和Ln3 离子分别占据A2位和A1位,离子占位处于有序状态,因而陶瓷的损耗最小.     

过渡金属离子掺杂对TiO2纳米尺寸及其相结构的影响

利用酸催化的溶胶-凝胶法合成了一系列不同掺杂量的Fe3 /TiO2、Cr3 /TiO2纳米复合微粒.用XRD和TEM研究了Fe3 、Cr3 的掺杂对TiO2纳米粒子尺寸和相结构的影响.结果表明:掺杂离子不同,对TiO2纳米粒子尺寸和相结构的影响不同.在所研究的掺杂量范围内(x:0.0000～0.1000),TiO2纳米粒子的粒径随Cr3 掺杂量的增加呈减小的趋势,但幅度不大;而Fe3 的掺杂则会引起TiO2粒子的团聚和晶粒的长大;由XRD分析可知:在掺杂量范围内,不会发生Fe2O3、Cr2O3等相的偏析,但Fe3 的掺杂引起了TiO2在低温条件下由锐钛矿向金红石的相转变.通过UV-Vis光谱的研究发现:Fe3 、Cr3 的加入,可以使TiO2对光的吸收拓展到可见区,同时随着掺杂量的增加,对可见光的吸收强度显著增强.