可见光驱动型光催化材料改性研究进展

作为一种高级氧化技术,光催化氧化在有机物降解、水质改善等方面具有广阔的应用前景。光源是光催化技术应用的限制性因素,基于可见光的催化氧化是光催化技术发展的重要方向。针对光催化反应中存在的可见光利用率低、光生电子空穴易于复合、能量消耗大等不足,通过对催化材料的改性可提升催化体系在可见光驱动下的光催化效率。综述了基于可见光驱动的光催化材料的改性措施及应用,展望了可见光驱动的光催化技术在水处理领域的研究方向。     

纳米TIO2光催化技术在水处理方面的研究和应用进展

纳米二氧化钛的光催化活性在水处理工艺中已经得到大量应用.本文作为水处理方面二氧化钛的综述,详解了纳米二氧化钛光催化降解污染物的机理、光催化影响因素,并简述了近年来该技术在国内外的实际应用成果,并对应用成果进行了展望.     

一锅法合成C@TiO2复合材料及其可见光催化性能研究

通过简单、绿色的一锅法,在水热条件下合成了高活性纳米C@TiO2光催化剂。对样品进行了透射电镜(TEM)分析、X射线能量色散谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)分析、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)分析、BET分析及在可见光照射下光催化性能测试。结果表明,采用一锅法可以将碳均匀负载在二氧化钛纳米粒子表面;葡萄糖的存在可以抑制金红石矿和板钛矿晶型二氧化钛的产生,有利于形成锐钛矿晶型二氧化钛;XPS结果表明碳未掺杂到二氧化钛晶格中。C@TiO2复合材料可以吸收全光谱范围的可见光,并且在可见光照射下具有良好的光催化活性。分析表明碳与二氧化钛表面的化学作用有效促进了材料的可见光催化性能。此材料合成方法简单、绿色,可见光催化效果好,有较好的工业应用前景。     

TiO2可见光催化研究进展及其应用前景

综述了最近二氧化钛可见光催化改性的研究进展,并展望了二氧化钛光催化剂的应用前景。二氧化钛可见光催化剂改性方法包括:金属离子掺杂、非金属离子掺杂、半导体复合、表面光敏化及共掺杂等主要方法。其中运用最广泛的方法是共掺杂,因为共掺杂能集合其他改性方法的优点,可以同时在降低禁带宽度、提高吸光能力与降低电子与空穴复合等方面提高二氧化钛的性能。同时总结了其最近在环境污染物降解、有机物还原、太阳能电池等多方面的实验研究,展示其在多个领域的应用潜力。最后展望了未来二氧化钛可见光催化剂的发展方向及其应用前景。     

Au-TiO_2纳米复合材料光催化性能和应用研究进展

二氧化钛由于其耐腐蚀性,对生物无毒性,高效清洁等特点,已经在众多领域得到广泛的研究。尤其二氧化钛材料具有极强的催化氧化能力,在环境污染治理和有机物降解方面得到应用。但纯的二氧化钛由于禁带较宽,只能吸收太阳光中近紫外的光线。拓宽二氧化钛的光谱响应范围,实施对可见光的吸收利用,是二氧化钛基光催化材料面临的主要问题。二氧化钛上负载的金纳米颗粒形成的Au-TiO_2复合材料不仅提高了其氧化还原能力,而且具有良好的可见光催化性能。本文综述了Au-TiO_2的光催化原理,Au-TiO_2光催化活性的影响因素及其应用。     

铋基半导体复合二氧化钛光催化研究进展

光催化因绿色环保、可利用丰富的太阳能被广泛应用于环境污染治理和能源开发领域。二氧化钛作为典型的半导体光催化剂,因制备简易、价格低廉、对环境友好而一直备受关注。然而其较宽的禁带宽度、光生载流子易复合等缺点限制了其广泛应用,解决这些缺陷成为目前的主要工作。铋基半导体材料由于较为特殊的结构、带隙能较低、在可见光下有较高的光催化活性而近年来被关注。铋基半导体复合二氧化钛,能够突破二氧化钛固有的缺陷,从而进一步提高其复合体系的可见光光催化活性。介绍了二氧化钛的结构和催化原理,在此基础上着重综述了几种典型的铋基半导体复合二氧化钛纳米材料的制备方法、可见光催化原理以及应用。     

预涂钴离子的二氧化钛薄膜制备和性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面预涂一层Co离子TiO2薄膜.研究了Co离子掺杂对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝活性的影响.实验结果表明,钴的掺杂对二氧化钛的相变有很大的抑制作用,并使其光谱响应范围向可见光区拓展.与未掺杂的二氧化钛相比较,经钻掺杂的二氧化钛具有更高的催化性能.     

负载金的掺氮二氧化钛的制备及其可见光催化性能

以纳米管钛酸为前驱体,采用水热法先制备得到新型N掺杂二氧化钛,然后用沉积沉淀法在N掺杂二氧化钛表面负载微量贵金属Au,制备得到负载Au的掺N二氧化钛.利用TEM、XRD、XPS、ESR和DRS等手段研究了样品的形貌、晶体结构、元素化学态和光谱吸收性质.样品光催化活性通过可见光催化降解丙烯进行评价,结果表明,样品N-TiO2和Au/N-TiO2具有明显的可见光(λ≥420 nm)催化活性.ESR结果表明,掺氮过程中生成的束缚单电子的氧空位是样品具有可见光响应的原因.     

N-TiO_2光催化剂的研究进展

高效利用太阳能,拓展二氧化钛在可见光下的光催化应用,成为目前研究的热点之一。简要综述了近年来N掺杂改性TiO_2获得的可见光响应N-TiO_2催化剂的研究现状,从制备方法、氮活性物种形式和光催化应用方面进行了归纳和总结。     

二氧化钛-活性炭复合光催化材料的制备及表征

以二氧化钛纳米粉和环氧树脂为原料,制备了具有光催化活性的二氧化钛-活性炭复合材料.用热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)等手段对其表征,发现复合材料中的二氧化钛以锐钛矿晶型存在.通过扫描电镜(SEM)对复合材料进行分析,表明其颗粒直径约为100 nm.光催化氧化实验表明,复合材料对甲基橙溶液具有很好的光催化活性.研究结果表明,在实验条件下,甲基橙溶液的光催化脱色和矿化过程是同时进行的,而且活性炭的吸附作用使复合材料的催化效率比单纯的二氧化钛粉末有很大的提高.这是由于其对可见光的吸收(黑色),使复合材料不仅在紫外区,而且在可见光区域也有很好的催化效果.所以,复合材料可以解决二氧化钛作为光催化剂在实际应用中存在的太阳能利用率低的问题.     

纳米TiO2光催化处理废水最新研究的思考

近几年,纳米TiO2光催化作为一种新技术在环境领域应用的研究得到迅速的发展,但在其研究和实际应用中也存在不少的问题和困难。作者对近年来纳米TiO2光催化技术在废水处理中的最新研究发展及应用现状进行了总结分析,在此基础上重点对目前纳米TiO2光催化技术在废水处理领域应用存在的一些问题和不足进行了思考,并提出了自己对解决悬浮态反应器悬浮物的分离、TiO2固定化膜脱落裂缝、反应机理和反应动力学等问题,以及如何提高TiO2的光催化效率的见解,以为纳米TiO2光催化技术的研究开发提供新的思路和参考。     

TiO2光催化剂在废水处理中的应用

综述了TiO2光催化剂在处理废水中有机污染物和无机污染物的应用研究，并讨论了影响光催化反应的因素，指出对TiO2进行化学修饰，可以提高光催化效率。     

纳米TiO2在水处理中的应用

介绍了纳米ＴｉＯ２（锐钛型）在水处理中光催化的原理,在综合纳米ＴｉＯ２光催化降解水中有机污染物、氧化有毒无机物、光催化抗菌的基础上,提出光催化反应中光生电子－空穴对分离的重要性及研究方向。     

纳米TiO_2光催化剂的制备及改性研究

综述了国内外TiO2光催化技术的研究进展,讨论了TiO2光催化的机理、TiO2光催化剂的制备方法;对TiO2光催化技术的研究方向及光催化技术的发展前景进行了分析。     

光催化与光电催化废水污染物降解活性比较

探究光催化与光电催化在污染物废水光降解方面的活性差异。利用常规刮涂"doctor blade"工艺在金属钛片表面制备TiO_2纳米颗粒聚集体薄膜,采用SEM和XRD对薄膜结构进行表征。配制氨氮和甲基橙染料模拟废水进行光催化和光电催化降解反应,采用分光光度法测量模拟废水降解效率。结果表明,对于易于氧化降解的甲基橙染料废水,光电催化过程中电子和空穴对分离效率的提高使该技术相比于传统的光催化具有更高的降解效率。然而,对于含有较稳定N—H键的氨氮废水的光降解,空穴的界面传递过程可能已不再是降解反应的速控步骤,因此两种光降解技术表现出近乎相同活性。     

具有高活性晶面的TiO_2光催化剂研究进展

高能量的锐钛矿相TiO_2由于在光催化作用中具有潜在的高活性而成为研究热点,介绍理论预测的几种高活性晶面锐钛矿相TiO_2的形貌和形成机理,综述近年来合成具有高活性晶面锐钛矿相TiO_2光催化剂的制备方法与研究进展,提出未来的发展方向。     

光子晶体光局域效应提高TiO_2吸光率的应用及规律研究进展

半导体TiO_2只能吸收波长小于387 nm的紫外光,实际应用受到限制,近年来出现的新型材料——光子晶体在提高光吸收率方面引起研究者的兴趣。综述利用光子晶体提高TiO_2光吸收率的研究进展,重点阐述光子晶体在太阳能电池、光催化降解有机物和光解水制氢领域的应用,介绍当前探究光子晶体提高光吸收率的规律。总体来说,光子晶体提高光收率效果显著,但对其规律的认识不足,了解光子晶体的应用进展和规律研究现状,对高效光催化剂的制备具有重要意义。     

石墨烯在光催化水解制氢中的应用

由于石墨烯优异的电子结构和电子传输性能,使得其在光催化领域的研究得到了广泛的关注。本文简要介绍了最新以石墨烯为基础的复合光催化剂的制备方法及其在催化水分解制氢方面的应用,重点评述了石墨烯及其氧化物、TiO2与石墨烯类复合物、CdS与石墨烯类复合物、含氧金属酸盐与石墨烯类复合物等的光催化性能,简要说明了光敏化、贵金属负载、非金属掺杂等对复合物光催化性能的影响。最后,指出对于石墨烯与纳米材料复合物的结构及光催化作用的机理都有待于进一步的研究,以便充分利用石墨烯的二维平面结构制得具有较高光催化水解制氢活性的催化剂。     

纳米TiO2光催化降解有机物的机理及其影响因素的研究

对纳米TiO2光催化降解水中有机物的机理进行了研究，并对溴苯酚降解为目标反应，系统分析了紫外光强度、TiO2浓度、温度、溶液的pH值以及杂质等对光催化降解为溴苯酚程度的影响。优化这些因素可以提高纳米TiO2光催化降解率。     

多孔材料负载二氧化钛的研究进展

光催化技术作为最具有发展前景的高级氧化技术,具有不需要高温反应条件和可以太阳能驱动的优点。综述了光催化技术的发展,二氧化钛的优势和缺陷,二氧化钛/多孔吸附材料的合成方法和几种广泛用于负载二氧化钛的吸附材料。