介孔纳米二氧化钛的制备、表征及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)技术制备出比表面积高、孔径分布窄的锐钛型二氧化钛粉末,并用热重分析、粉末X射线衍射、比表面仪、扫描电镜等方法进行表征.以士林大红降解为模型反应,对其催化性能进行评价并与商业化产品DegussaP-25进行比较.实验结果表明,比表面积为149.5m2/g、孔径为3.92nm、晶粒尺寸为9.6nm、团聚体为100～200nm的锐钛型二氧化钛粉体具有良好的催化活性.     

纳米BiVO_4的制备表征及光催化性能研究

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为分散剂,采用水热合成法制备了纳米钒酸铋,采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光(UV-Vis)吸收光谱进行了结构表征.通过模型化合物亚甲基蓝的降解脱色实验研究了其光催化活性,考察了亚甲基蓝初始浓度、催化剂加量、pH等因素对降解率影响.结果表明,纳米BiVO4在可见光照射下具有良好的光催化性能,450 W高压汞灯光照2.0 h,可使浓度为10 mg/L亚甲基蓝溶液的降解率达90%.在环境水污染治理中有良好的应用前景.     

复合TiO_2纳米颗粒的TiO_2纳米棒阵列的制备、表征及光催化性能研究

从提升光生电荷分离效率的角度出发,先采用一步水热法制备了单晶TiO_2纳米棒阵列,再经简单的常温化学浴处理在其表面复合TiO_2纳米颗粒,获得了核壳结构的TiO_2纳米棒阵列-TiO_2纳米颗粒(TNR@TNP),通过XRD、SEM、TEM对其结构和形貌进行了表征,并对其室温下降解气态苯的光催化性能进行了评价,通过光电流测试和XPS表征对其光催化降解机理进行了研究。结果表明,化学浴浸泡30h的TNR@TNP的光催化降解气态苯的活性最强;TiO_2纳米颗粒表面的氧空位缺陷能够捕获空穴,将空穴钉扎在其表面,而电子则沿着TiO_2纳米棒阵列方向迁移至FTO导电玻璃,从而提升光生电荷分离效率,使得TNR@TNP的光催化活性明显增强。     

以多孔陶粒为载体的纳米Ag/N-TiO_2光催化膜的制备与表征

以多孔陶粒为载体,采用改进的溶胶-凝胶工艺成功地制备了具有可见光催化活性的纳米Ag/N-TiO2膜.研究了Ag,N或Ag/N的掺杂对TiO2的晶相结构、粒度、成分和光催化活性的影响.采用X射线衍射、紫外-可见分光光谱分析、X射线能谱仪和扫描电子显微镜进行了表征.以含油的废水和新鲜球菌为污染物模型估算其光催化活性和抗菌杀菌性.结果表明:银和氮的复合掺杂对纳米TiO2膜的光催化活性显著改善.负载Ag/N-TiO2膜的多孔陶粒对水中的油和细菌的降解速率是纯TiO2陶粒的3倍多.这种陶粒可用于油水处理和养鱼池的抗菌杀菌及过滤处理.     

锰掺杂TiO_2的制备、表征及光催化性能研究

应用溶胶凝胶法,以氯化锰和钛酸丁酯为原料制备了前躯体,前躯体在500℃、焙烧3小时条件下制备了不同浓度掺杂锰的TiO2纳米粉体。采用XRD、SEM、EDS、UV-VIS等分析手段对样品的物相、形貌、成分和吸光性能进行了表征,并且以亚甲基蓝溶液为模拟污染物在阳光下进行了光催化实验。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;样品呈颗粒状,有一定程度的团聚;锰掺杂样品的吸收光谱红移至440nm;光催化实验表明锰掺杂可以改善TiO在可见光波段的光催化性能。     

纳米Ag-TiO2/ITO光催化膜的制备、表征及光催化活性的研究

用直接光还原法将Ag+沉积到TiO2膜表面制备了纳米Ag TiO2/ITO光催化膜,该光催化膜分别用紫外可见光漫反射、X射线衍射、扫描电镜进行了表征;并以甲酸为模型化合物,研究了Ag TiO2/ITO光催化膜对有机污染物的光催化氧化降解。实验结果表明:沉积于TiO2膜表面的银是以Ag(0)形式存在,且Ag可以作为光生电子载体,对抑制光生电子-空穴的复合有明显的促进作用,但Ag TiO2/ITO膜的光催化活性与Ag的沉积量密切相关,其中以Ag沉积质量分数为1 1%的Ag TiO2/ITO膜的光催化活性最佳,其光催化氧化甲酸的速率常数约为TiO2/ITO膜光催化速率常数的2 2倍。     

纳米TiO_2的制备、表征及光催化降解酸性品红

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2粒子,对其进行了TG-DTA,XRD,TEM和BET分析,并分别在紫外光和可见光下考察了其光催化降解酸性品红性能。结果表明,自制的纳米TiO2对酸性品红具有很好的光催化降解脱色能力,500℃的样品在紫外光下,20 min内即可将200 mg/L的酸性品红溶液完全降解脱色,在可见光下,210 min内酸性品红的脱色率达80%。     

纳米TiO_2的制备及光催化性能的研究

以TiCl4为钛源,用正交实验设计方法,探究了水解法制备TiO2最佳反应条件,即烧结温度为600℃,盐酸用量为1.7 mL,pH值为8。同时研究了催化剂用量和时间对TiO2光催化降解甲基橙的降解率的影响,实验结果表明,当催化剂用量为4 g/L,光催化时间为60 min时,降解率可达到90%以上。     

光催化纳米TiO2的低温液相制备及表征

以工业钛液为原料,通过低温液相法可以直接得到锐钛型纳米二氧化钛粉体.用X射线衍射(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、激光粒度仪(LS)和N2-吸附脱附技术研究了制备的纳米TiO2粉体的晶型、形貌、晶粒尺寸、粒径分布及比表面积.在紫外光照下对哑甲基蓝的降解,评价了溶胶的光催化活性.结果表明,在低温下制备出结晶良好、细小品粒尺寸、高比表面积、分散性好的锐钛型纳米TiO2粉体粒子,且制备的TiO2溶胶显示出好的光催化活性.     

N、Mn共掺杂TiO2的制备、表征及光催化性能研究

应用溶胶凝胶法,以尿素、氯化锰和钛酸丁酯为原料制备了纯Ti O2、N掺杂、Mn掺杂及N、Mn共掺杂的Ti O2纳米粉体。采用XRD、SEM、EDS、UV-VIS等分析手段对样品的物相、形貌、成分和吸光性能进行了表征,并且以亚甲基蓝溶液为模拟污染物在阳光下进行了光催化实验。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;样品呈颗粒状,有一定程度的团聚;N掺杂、Mn掺杂及N、Mn共掺杂样品的吸收光谱分别红移至470、440、490 nm;光催化实验表明,在可见光照射下的光催化能力由强到弱依次为N、Mn共掺杂N掺杂Mn掺杂纯Ti O2。     

纳米TiO2薄膜的制备、表征及杀菌性能

利用溶胶-凝胶法制备了TiO<,2>溶胶,以浸渍--提拉法制备瓷砖负载的纳米TiO<,2>薄膜,采用XRD和AFM技术对其进行了表征,通过自然落菌实验和人为接菌实验分别考察了纳米TiO<,2>薄膜的杀菌性能.研究表明:纳米TiO<,2>薄膜中生成的是锐钛矿相纳米二氧化钛,晶粒的粒径为18.98 nm,颗粒粒径比较均匀;...     

硫/铜共掺杂纳米TiO_2的制备、表征及其光催化性能

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备了硫/铜共掺杂的锐钛矿型TiO2粉体(S/Cu-TiO2),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和N2吸附等手段对其进行了表征;以中性红为模型物考察了其光催化活性。结果表明:在450℃下焙烧2 h得到摩尔分数0.2%S/Cu-TiO2为单一锐钛矿相纳米颗粒,平均粒径为40—70 nm,而于550℃和650℃下焙烧得到的样品中含有部分金红石相,因此,掺杂离子可有效抑制TiO2晶粒的生长,温度高于450℃不利于制备锐钛矿相TiO2;在最优的实验条件下,即在紫外光下达吸附平衡的200 mL质量浓度为20 mg/L的中性红溶液加入0.15 g 0.2%S/Cu-TiO2,紫外光催化降解120 min,此时中性红的降解率达近100%;该催化剂降解中性红的动力学结果显示该过程可由Langmuir-Hinshelwood(L-H)拟一级动力学模型来描述。     

Fe-TiO2纳米微粒的制备及光催化性能试验研究

光催化技术是从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴环保技术，TiO2光催化更是热门的研究课题。介绍了以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备Fe-TiO2纳米光催化剂的方法，并用纯TiO2和Fe-TiO2做光催化荆，对甲基橙溶液在紫外光下进行光催化降解试验。结果表明：掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性，选用m（Fe／TiO2）为0．05％、500℃下煅烧得到的Fe-TiO2催化剂．在甲募橙溶液pH值为3、催化剂用量为1g／L时．其光催化活性达到最佳效果．     

锐钛矿型纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用水热法将钛酸四丁酯(TNB)在碱性和酸性条件下分步进行反应，制备了锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO2)粉体，通过差热-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等方法对粉体进行表征，以及用重铬酸根离子(Cr2O7^2-)还原探针反应对制得的粉体的光催化性能进行测试，结果表明所得粉体粒度小于20nm，并具有良好的光催化性。其中300℃处理后颗粒平均粒径为7nm，二氧化钛晶型发育完整。     

三维花状纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

以钛粉和过氧化氢、NaOH作为反应物,在不使用任何硬模板和表面活性剂的条件下,通过简单的水热方法制备了三维状TiO2纳米结构。对合成花状TiO2的影响因素进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X-射线衍射(XRD)和电子能谱仪(EDS)对所制的产物形貌和晶型结构进行了表征。结果表明,花状TiO2的直径大约为4μm,单个花瓣的厚度大约为10 nm,所得产物经过550℃热处理2 h后为锐钛矿型二氧化钛结构。以罗丹明B为目标降解物,考察其光催化活性,相同条件下,其光催化活性相对于纳米颗粒的TiO2提高了大约30%。     

钒掺杂纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同比例掺钒的TiO2粉体,研究了掺杂比例对粉体光催化降解甲基橙的影响,并对所制备的V-TiO2进行了XRD表征。结果表明:钒掺杂可以使TiO2粉体的光催化效率显著提高;钒的掺杂摩尔比例为n V∶n Ti=1.2∶100,煅烧温度为500℃时,粉体在250 W高压汞灯下对甲基橙的降解率大,达到94.7%。     

Fe-TiO2纳米微粒的制备及光催化性能试验研究

光催化技术是从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴环保技术,TiO2光催化更是热门的研究课题。介绍了以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶—凝胶法制备Fe—TiO2纳米光催化剂的方法,并用纯TiO2和Fe—TiO2做光催化剂,对甲基橙溶液在紫外光下进行光催化降解试验。结果表明:掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,选用m(Fe/TiO2)为0.05%、500℃下煅烧得到的Fe—TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3、催化剂用量为1 g/L时,其光催化活性达到最佳效果。     

物理化学综合实验设计一纳米ZnO的制备、表征及光催化性能测试

分别采用水热和沉淀法制备ZnO光催化剂,利用X射线粉末衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对其物相和外貌进行分析观测．了解表征手段所反映的材料的物质结构信息。通过降解亚甲基蓝实验比较不同制备条件下所得ZnO的光催化性能。了解催化剂制备方法对其晶相、形貌及催化性能的影响。     

超支化聚酯/纳米TiO2复合材料的制备、表征及光催化吸附降解性能

以甲基丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料,由Michael加成反应制得N,N-二羟乙基-3-胺基丁酸甲酯单体,再用发散法使之与三甲醇丙烷(核)反应合成出超支化聚酯.将纳米TiO2做适当表面处理,再与超支化聚酯按一定比例复合,复合产品经超声、烘干处理得复合材料.考察了不同的原料配比对复合材料性能的影响,对合成的超支化聚酯及其复合材料用IR、XRD、TG等分析手段进行了表征,同时间接研究了超支化聚酯复合材料固化后的光催化吸附降解性能.结果表明:当甲基丙烯酸甲酯与二乙醇胺质量比为0.9时,合成的超支化聚酯具有较低的黏度和良好的溶解性及热稳定性.当纳米TiO2的添加质量分数为5％时,基本不改变合成产物各项性能,但由于纳米TiO2的加入复合,超支化聚酯复合材料比未复合的超支化聚酯对染料的光催化吸附降解性能提高了15％以上.