Au/TiO_2纳米片异质结薄膜的制备及其光催化性能研究

采用微波辅助化学还原法制备Au/TiO_2纳米片异质结薄膜(Au/TiO_2NSF)光催化剂,通过XRD、SEM、UVVis、PL和光电流响应对其进行表征,并考察了其在模拟太阳光下降解水相中有机染料亚甲基蓝(MB)和清除气相中氮氧化物(NO_x)的性能。结果表明,Au/TiO_2NSF光催化剂对光的吸收利用好、光生电子-空穴对复合几率小,其光催化降解MB和清除NO_x的活性比TiO_2NSF高,其中1.0Au/TiO_2NSF的效果最好。     

Ag/TiO_2纳米纤维薄膜与光催化性能研究

采用新型种子诱导方法合成Ag/TiO2纳米纤维异质结构,通过在TiO2纳米纤维,水,乙醇溶液中加入银氨溶液实验方法制备了Ag/TiO2纳米纤维薄膜。用场发射电子显微镜(FESEM),能量色散X射线光谱(EDX),透射电子显微镜(TEM),X射线粉晶衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)来表征最终产物。结果表明这些TiO2纳米纤维的直径大约80 nm,长度在几百微米之间,而负载在其上面的Ag粒子大小可达300~700 nm。将上述制取的光催化薄膜进行过滤甲胺磷水溶液实验,甲胺磷溶液降解可达87.0%,表明了TiO2纳米薄膜的光催化活性得到了很大提高。该材料将有可能应用于光催化、消毒、杀菌、环境(水、空气)污染处理等方面。     

Ag/TiO_2纳米复合材料的制备及抗菌性能研究

以二氧化钛为前驱体,采用纯有机均相沉积法制备不同Ag负载量的Ag/TiO_2纳米复合材料;采用XRD分析手段对纳米Ag/TiO_2复合材料进行表征,并研究了Ag/TiO_2复合材料的抗菌性能。采用菌落计数法探索载银量对大肠杆菌的抗菌性能的影响,得到最佳银负载量为2.5%,同时,表明该抗菌材料具有良好的抗菌持久性。     

纳米TiO_2薄膜的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜,考察了聚丙烯酰胺(PAM)添加量、溶胶pH、水解温度等因素对TiO2薄膜性能的影响,同时考察了光源强度、光照时间对TiO2薄膜降解甲基橙性能的影响。优化的TiO2薄膜制备条件为:PAM投加质量浓度为4g/L,pH=7.0,水解温度为80℃。采用450W的高压汞灯降解甲基橙效果较好,而随着光照时间的延长,甲基橙降解率也随之增加。将所制备的TiO2薄膜用于降解印染废水也取得了良好的效果,反应7h后COD去除率达到34.8%。通过考察TiO2薄膜重复使用的效果发现,制成的薄膜有较好的稳定性。     

TiO_2/CdS异质结的制备及光催化和抗菌性能研究

通过水热及原位沉积结合的方法制备了TiO_2/CdS异质结微球。实验结果表明:CdS成功地包覆在了TiO_2微球的表面,且TiO_2微球为锐钛矿晶相。在太阳光照射40 min后,所得TiO_2/CdS异质结样品对甲基橙的降解率(58.1%)远远高于TiO_2微球和CdS样品。此外,太阳光照射2 h后的异质结样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的灭菌效果。光催化性能的增强可能与异质结样品扩宽了光吸收范围及延迟了光生电子和空穴的复合有关。     

Bi_2S_3/TiO_2纳米棒异质结阵列的制备及光电化学性能

以钛酸丁酯为钛源,通过盐酸调制的两步溶剂热法在FTO基底上制备异质结阵列Bi_2S_3/TiO_2纳米棒。利用XRD、SEM、UV-Vis和电化学工作站等测试手段对Bi_2S_3/TiO_2纳米棒异质结阵列电极的晶体结构、表面形貌、光学和光电化学性质进行了表征。结果表明,经Bi_2S_3敏化后的TiO_2纳米棒阵列薄膜对可见光的吸收明显增强,吸收光波长由400 nm增至700 nm。在标准模拟太阳光(AM 1.5 G,100 m W/cm2)照射下,复合薄膜开路电压为1.06 V,短路电流密度为0.11 m A/cm2,与纯TiO_2纳米棒薄膜相比,光电转化能力显著提高。     

ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的制备及光催化性能研究

首先通过水热法制备ZnFe_2O_4纳米粒子,然后包覆ZnO,最后沉积贵金属Ag,成功制备了ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结。利用X-射线衍射仪(XRD)、振动磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)、N_2吸附-脱附仪分别表征了ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的晶型、比饱和磁化强度、形貌和孔结构,并研究了其对RhB模拟废液的脱色效果。结果表明,ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结的比饱和磁化强度为40.0emu·g~(-1),为介孔结构,孔径为17nm,BET比表面积高达97.541 4m~2·g~(-1)。光催化RhB模拟废液脱色实验表明,可见光下照射初始浓度为20 mg·L~(-1)的RhB模拟废液90min,ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结对RhB的脱色率达到95%。ZnFe_2O_4/ZnO/Ag异质结是一种性能优异的光催化剂。     

三维Ag/TiO_2纳米网的制备及其光催化性能研究

采用阳极氧化法在钛网上制备了TiO_2纳米管阵列,并利用循环伏安法在纳米管表面沉积Ag,制备出Ag/TiO_2纳米复合材料。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、紫外-可见漫反射光谱等方法对复合材料的形貌、结构、光电性能进行了表征,并以2,4-二硝基苯酚为模型化合物考察了沉积Ag对复合材料光催化性能的影响。结果表明,沉积5圈Ag的Ag/TiO_2复合纳米材料光催化性能最佳,在模拟太阳光照射120 min后,2,4-二硝基苯酚可被完全降解。     

Ag/Ag3PO4/TiO2双异质结催化剂的制备及光催化性能研究

通过紫外光诱导将Ag纳米颗粒沉积在Ag_3PO_4/TiO_2上,构建了Ag/Ag_3PO_4/TiO_2双异质结催化剂,通过废水中残留非那西丁(PNT)降解实验探究其光催化性能。结果表明,在紫外光照射下,以Ag/Ag_3PO_4/TiO_2为催化剂,当Ag_3PO_4质量分数为10%、催化剂用量为0.5 g·L~(-1)、初始pH值为9.0、PNT初始浓度为20 mg·L~(-1)时,PNT的降解效果最好,降解率最高可达97%。光致发光光谱显示,Ag的沉积导致Ag_3PO_4/TiO_2的光催化性能明显增强,对光生电子的转移产生积极作用,对电子-空穴对的复合产生抑制作用。     

改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜的制备及性能研究

向纤维素氨基甲酸酯溶液中掺杂不同含量的改性纳米TiO_2,采用流延法制得具有光催化功能的改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透光性能测试、热分析仪(TG)、拉伸性能测试及光催化降解性能测试等方法对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,改性纳米TiO_2成功负载到复合薄膜上,并且对复合薄膜的结构有一定的影响;随着TiO_2含量的增加,复合薄膜透光性变差,抗紫外光能力明显增强,热稳定性能降低,拉伸强度减小;当改性纳米TiO_2含量为2%时,复合薄膜对甲基橙溶液的光降解率最高,达到100%,薄膜光催化降解性能最好。     

纳米TiO_2薄膜制备方法的研究

纳米TiO_2薄膜作为一种新型光催化剂,逐步变为合成超细粉体的一个热门研究课题。由于其具有无毒、成本低廉、高稳定性、且具有循环利用等显著优点,得到广泛应用。纳米二氧化钛的制备主要有物理方法和化学方法。     

混晶纳米TiO_2薄膜光催化剂的新型制备方法及性能研究

采用新型的制备方法原位制备了钛基底上的TiO2纳米薄膜。制备过程包括钛金属的氧化过程和对氧化过程中形成的无定形表层的水热处理过程。钛基底上在氧化过程中形成了不平整的表面,水热过程使得无定形二氧化钛晶化。最终得到的纳米TiO2薄膜具有锐钛矿/金红石混合晶相和纳米花状结构。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱等表征技术研究了TiO2薄膜的形貌和特性。薄膜的光催化性能由水中甲基橙的降解来表征。与没有经过水热反应直接煅烧的样品相比,水热反应得到的TiO2薄膜具有较高的光催化活性。同时研究了水热反应温度与时间对薄膜性质的影响;提高水热反应的温度或者延长水热反应的时间可以提高薄膜的结晶度,从而提高薄膜的光催化效率。     

BiOBr/石墨烯/TiO_2纳米管阵列薄膜的制备及光电化学性能研究

通过水热处理TiO_2纳米管阵列和氧化石墨烯制备石墨烯/TiO_2纳米管薄膜材料,并进一步连续离子沉积BiOBr来制备BiOBr/石墨烯/TiO_2纳米管阵列薄膜材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等测试手段对所得样品的物相组成、表面形貌及元素形态和光吸收性能等进行表征。结果表明,TiO_2纳米管的表面成功负载了石墨烯和BiOBr纳米片。紫外-可见漫反射吸收光谱表明,BiOBr和石墨烯共同修饰的TiO_2纳米管的吸收带边发生明显红移,其可见光吸收性能明显提高。光电电化学性能测试表明,BiOBr和石墨烯的共同修饰有效提高了TiO_2纳米管的光电流、光电压和光电转换效率。     

g-C_3N_4/TiO_2异质结光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛的前驱体,三聚氰胺为氮源,分别以溶胶凝胶及物理混合法制备g-C_3N_4/TiO_2复合纳米光催化材料,采用X射线衍射、傅里叶红外光谱、紫外-可见漫反射对催化材料的物相结构、官能团、光吸收性能等进行表征。结果表明,g-C_3N_4与TiO_2物理混合比例为0.1时制得的g-C_3N_4/TiO_2活性较高,经8 h光照,可使次甲基蓝脱色率达到62.62%。     

Ag/TiO2纳米催化剂的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ag/TiO₂光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、N₂吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为降解物,考察了不同Ag含量和不同煅烧温度对样品的光催化性能影响。结果表明,掺杂Ag后,增大了样品的比表面积,800℃时,Ag的引入抑制了TiO₂锐钛矿向金红石相的转变,掺杂后TiO₂的光催化活性大大提高,在500℃煅烧温度下,当Ag的摩尔分数为1%时,在紫外光照射下,经过180min光催化实验,对MB的降解率达到90%.     

TiO2/Fe2O3异质结薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Fe2O3异质结构的复合薄膜,运用XRD、AFM、紫外-可见光投射光谱等对薄膜的微结构、透光率及其光催化特性进行了表征,分析了薄膜结构对光催化性能的影响,并就可见光催化机理进行了探索.结果表明:具有异质结型的TiO2/TiO2/Fe2O3复合结构的薄膜在可见光区有较好的光催化效果,同时这一结构可有效地抑制电子-空穴复合.     

磺化TiO_2/PVDF-g-PSSA纳米复合膜的制备及性能研究

实验通过添加磺化二氧化钛(TiO_2-SO_3H)的方法提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能。先制备TiO_2-SO_3H,再将TiO_2-SO_3H粉末与PVDF-g-PSSS聚合物共混制备复合质子交换膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)分析TiO_2-SO_3H粉末的膜面元素组成,并考察不同TiO_2-SO_3H的添加量对膜的亲水性、离子交换容量(IEC)、质子传导率和晶态结构等性质的影响。结果表明,添加TiO_2-SO_3H使膜的亲水性能和质子传导性能显著提高。当TiO_2-SO_3H添加质量分数为5%时,膜的水的质量分数达到40.98%,质子传导率导率可达53.7 m S/cm。     

Ag/TiO_2纳米复合物的模板法制备及其性质研究

本文以壳聚糖为模板剂,用NaBH_4还原法制备了表面沉积Ag的纳米TiO_2粉体.采用透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)以及紫外-可见光谱(UV-Vis)等手段对产物进行了分析和表征.结果表明:壳聚糖的加入,使银的还原反应易于控制;Ag沉积纳米TiO_2粒子的UV-Vis光谱吸收阈值显著红移.所得产物在日光下对有机染料甲基橙有很好的光催化降解作用;无光照条件下,产物有很好的抗菌效果.     

纳米Dy/TiO_2粉体的制备及光催化性能研究

以钛酸正丁酯和硝酸镝为主要原料,主要采用了微波-溶胶胶法制备出了一系列稀土Dy掺杂的纳米TiO_2粉体(Dy/TiO_2)。并且以甲基橙溶液为目标降解物,系统地研究了煅烧温度、稀土Dy掺量、煅烧时间等因素对纳米Dy/TiO_2粉体光催化性能的具体影响。通过SEM、XRD、UV-vis-DRS等表征手段对样品进行了分析。结果表明:在550℃下将稀土Dy掺量为1.3%的纳米TiO_2粉体煅烧4 h,降解效率就达到90%以上。稀土掺杂后不仅仅使得纳米TiO_2颗粒尺寸减小,带隙减小,吸收波长红移约30 nm,还能有效的抑制光生电子-空穴的复合。     

Au/TiO_2纳米光催化剂的制备及光催化性能研究

采用水热法制备TiO_2纳米粒子,通过光化学还原沉积法制备了Au/TiO_2光催化剂,并利用SEM、XRD、EDS和DRS等技术对样品进行了表征,考察了不同Au含量对TiO_2纳米粒子光催化分解水制氢活性的影响。研究结果表明,通过此方法可以成功地将Au纳米粒子均匀地分散在TiO_2纳米粒子表面,用适量Au进行表面修饰不仅能提高TiO_2对可见光的吸收,还可以促进TiO_2光生电子-空穴对的分离效率,从而提高了TiO_2纳米粒子的光催化活性。其中,3%Au/TiO_2纳米粒子的光催化活性最高。