CdS-K2La2Ti3-xNbxO10复合物的制备及其光催化性能研究

采用硬脂酸法制备K2La2Ti3O10,通过铌离子掺杂得到K2La2Ti3-xNbxO10,再使用微波法进行质子交换、胺柱撑/镉离子交换,通过硫化反应制备得到CdS-K2La2Ti3-xNbxO10催化剂。运用X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis)等手段对催化剂进行表征,并且考察了其在可见光下对罗丹明B的光催化降解活性。结果表明:铌离子掺杂和硫化镉插层拓展了催化剂的可见光吸收范围,抑制了光生电子与空穴的复合效率,提高了光催化活性,使其催化活性明显高于K2La2Ti3O10催化剂和掺杂的K2La2Ti3-xNbxO10催化剂。     

多种光源下氮掺杂TiO_2光催化降解染料废水的研究

以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂纳米TiO2粉末,以甲基橙溶液为模拟染料废水,分别在可见光、模拟太阳光和紫外光条件下,研究了氮掺杂纳米TiO2光催化降解染料废水的性能。结果表明:氮掺杂可以提高TiO2的可见光催化活性;氮含量和煅烧温度对氮掺杂TiO2光催化活性影响较大,n(N)∶n(Ti)为10%且经500℃煅烧的氮掺杂TiO2在可见光和模拟太阳光下均具有最佳的光催化活性;然而在紫外光下,氮掺杂TiO2的光催化活性低于未掺杂的TiO2样品。     

Gd~(3+)和Zn~(2+)共掺杂二氧化钛介孔粉末的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Gd3+和Zn2+共掺杂Ti O2粉末。研究了Gd3+和Zn2+掺杂对样品的相组成、表面形貌和光催化活性的影响;以亚甲基蓝为目标降解物评价了其光催化活性。结果表明:制备的样品为锐钛矿相并具有良好的介孔结构。Gd3+和Zn2+在抑制光生电子与空穴的复合起到不同的作用,Gd3+起到光生电子陷阱的作用,Zn2+可以在起到光生空穴陷阱的作用,Gd3+和Zn2+共同作用可以显著降低电子和空穴的复合速率,进而增大Ti O2的光催化活性。当Gd3+的掺杂量为0.5%、Zn2+的掺杂量为0.3%时,Ti O2粉末的光催化活性最高,经过40 min光催化降解亚甲基蓝溶液,降解率达到99.5%,比单掺杂0.5%Gd3+的Ti O2粉末降解率提高了11.5%,比单掺杂0.3%Zn2+的Ti O2粉末降解率提高了9.3%。     

氮掺杂TiO2光催化降解气相有机物(苯/乙烯)及其作用机理

采用氨水浸渍法制备氮掺杂Ti O2,在掺氮前,对沉淀法制备的无定形Ti O2粉末进行不同温度的煅烧,考察样品的前处理温度对掺氮效果的影响。实验证明,氮掺杂对Ti O2的晶相组成、晶粒尺寸和比表面积影响很小,所制备的掺氮样品具有可见光吸收,其中又以120TN样品的可见光吸收最显著。可见光光催化反应实验结果表明,掺氮样品(120TN)对乙烯的转化率为14.6%,矿化率92.0%;对苯的转化率43.0%,矿化率32.3%。紫外光光催化实验结果表明该样品基本上维持了Ti O2的紫外光光催化活性。模拟太阳光催化实验表明,该样品比Ti O2的光催化活性有大幅提高。SPX测试表明,氮是掺杂在Ti O2的氧空位或该位置的间隙处。综合分析表明Ti O2掺杂氮的结构形式应为O-Ti-N结构。并探讨了氨水浸渍法中N氮掺杂Ti O2催化剂的形成过程。     

非金属掺杂的第二代二氧化钛光催化剂研究进展

寻求廉价、环境友好并具有可见光光催化活性的第二代光催化剂将是光催化发展进一步走向实用化的关键。氮掺杂的TIO2是新发现的具有可见光光催化活性的复合光催化剂,非金属掺杂可以使复合物的复合禁带宽度小于TIO2的禁带宽度,从而使TIO2的吸收边向可见光移动。对TIO2的氮、碳、硫、卤素掺杂国内外研究现状进行了系统评述,分析了提高TIO2可见光活性的原因,指出非金属元素特别是氮元素的阴离子掺杂是在不降低紫外光催化活性的基础上实现可见光响应的较好方法。     

Bi4Ti3O12光催化材料的制备及性能研究进展

Bi4Ti3O12禁带间隙较窄,能在可见光下响应,因而具有比TiO2更好的光催化性能.但Bi4Ti3O12作为光催化剂应用存在着光量子效率不高、光生电子与空穴易结合及对可见光的吸收有限等问题.综述了近年来Bi4Ti3O12光催化剂的研究,研究表明通过元素掺杂及半导体复合等改性手段可以有效抑制光生电子与空穴的复合率,提高Bi4Ti3O12的光催化性能.最后对Bi4Ti3O12光催化剂未来的发展方向进行展望.     

Gd,B共掺杂改性TiO_2纳米颗粒的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Gd和B共掺杂的TiO2纳米颗粒,研究了TiO2纳米颗粒在可见光下的光催化活性。应用XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征。结果表明,掺杂可以抑制TiO2晶粒增长,阻碍TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示,共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应,使吸收带产生红移,提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明,共掺杂TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化活性,以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005 Gd和0.04 B的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。     

Gd,B共掺杂改性TiO2纳米颗粒的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Gd和B共掺杂的TiO2纳米颗粒,研究了TiO2纳米颗粒在可见光下的光催化活性。应用XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征。结果表明,掺杂可以抑制TiO2晶粒增长,阻碍TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示,共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应,使吸收带产生红移,提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明,共掺杂TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化活性,以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005 Gd和0.04 B的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。     

B掺杂对负载型TiO_2光催化剂脱硝性能的影响

采用超声辅助溶胶-凝胶法制备活化半焦负载B掺杂TiO_2光催化剂,即B-TiO_2/ASC。在相同实验条件下,分别在紫外和可见光下研究其对模拟烟气的光催化氧化脱硝性能。结果表明,在紫外和可见光下,B掺杂光催化剂的活性得到提高,在可见光下的活性增加更加显著,反应180 min后仍可保持80%以上的脱硝率。结合XRD和FT-IR分析,可以看出B以取代掺杂的方式存在于TiO_2中并且导致TiO_2表面缺陷。表面缺陷有助于光生载流子的分离,从而延长光生电子的寿命并增加参与光催化反应的光生电子数量,从而产生更多的羟基自由基氧化NO,最终提高光催化脱硝率。     

氮掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展

纯纳米二氧化钛禁带较宽,只能在紫外光下激发。拓宽二氧化钛的光谱响应范围,实现可见光激发,是二氧化钛基光催化材料面临的主要问题。氮掺杂二氧化钛具有良好的可见光催化活性,是具有可见光响应的二氧化钛基光催化材料的典型代表,近十年来受到了广泛关注。本文综述氮掺杂二氧化钛可见光响应机理和提高光催化活性方面的研究进展,提出今后值得关注与研究的方向。     

钇氮改性TiO2/聚氨酯复合涂层的制备和性能研究

制备了钇氮共掺杂光催化剂TiO2,以XRD,UV-VIS,FT-IR对其进行了分析表征。表明,在500℃得到了锐钛矿型TiO2,晶粒变小。加入到聚氨酯涂料中用于甲基橙的降解实验,在紫外及可见光区均显示较强的光催化活性,降解率达到96%。     

具有可见光活性的光催化剂研究进展

简述了可见光光催化机理,该机理与紫外光光催化机理的不同之处在于其电荷传输与分离机制。综述了近年来具有可见光活性的光催化材料的研究进展。贵金属、过渡金属及其化合物的掺杂、染料光敏化、氮掺杂和在适当载体上的负载可使复合物的复合禁带宽度小于TiO2的禁带宽度,从而使TiO2的吸收带发生红移,实现可见光响应,其中,氮掺杂ZnO或氮掺杂TiO2及其复合半导体具有较好的可见光光催化活性,另外一些氮氧化物、氮化物及许多钙钛矿型半导体可以作为可见光分解水的有效催化剂。     

几种类型纳米TiO2的制备及光催化活性研究

通过水解-沉淀法制备出一系列I和Fe掺杂纳米TiO2粉体。掺杂TiO2的物理性质通过XRD、UV-vis漫反射表征,光催化活性通过对MB的光催化降解来表征。讨论了不同掺杂元素对TiO2的晶型、晶粒尺寸、光响应程度及光催化活性的影响。结果表明掺杂可以减小晶粒尺寸,增加TiO2的紫外光和可见光响应程度和提高TiO2光催化活性。     

锰掺杂纳米二氧化钛的制备及其可见光催化性能

分别以MnSO4.H2O和MnC2O4.4H2O为锰源,采用水热法制备了锰掺杂的Mn-TiO2光催化剂,并采用X射线衍射、紫外-可见光漫反射光谱等技术对样品进行了表征。以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察了不同锰源、锰掺杂量对催化剂光催化性能的影响。结果表明,所有制备的Mn-TiO2均表现为锐钛矿相,Mn的掺杂抑制了TiO2晶粒生长,且以MnSO4.H2O为锰源制备的Mn-TiO2粒径略小于以MnC2O4.4H2O为锰源制备的样品,所有Mn-TiO2催化剂的光响应范围拓宽至可见光区域,对罗丹明B具有明显的可见光降解效果,并且以MnSO4.H2O为锰源的催化剂具有较高的光催化活性。     

晶相结构对二氧化钛氮掺杂类型及其光催化性能的影响

采用沉淀法制备不同晶型的TiO_2,采用微波法和氨气气氛焙烧法制备了氮掺杂纳米TiO_2,对其进行了XRD、XPS和UV-Vis表征,通过光催化性能的评价,考察晶型对氮掺杂TiO_2光催化活性的影响。结果表明,在TiO_2掺氮过程中,间隙氮与取代氮形式主要由制备方法决定,并不随晶型不同而变化。两种方法掺氮后对锐钛矿和金红石结构TiO_2的可见光光催化活性均有较大提高,但复合相结构的可见光光催化活性没有明显提高。     

可见光响应的铁掺杂二氧化钛的制备及其光催化性能研究

以硝酸铁、硫酸氧钛为出发原料,通过直接化学法合成了锐钛矿型的Fe掺杂的Ti O2纳米光催化剂;通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、紫外-可见-近红外分光光度计、热差热重分析仪对样品的结构以及性能进行了表征。结果表明:Fe掺杂的纳米Ti O2光催化剂的紫外吸收光谱和纯Ti O2相比,吸收带边发生红移,光响应范围拓展到在可见光区域;Fe的掺杂可以提高Ti O2的光催化性能,其中1%的Fe-Ti O2对亚甲基蓝的光催化活性最高。在模拟可见光条件下,Fe-Ti O2表现出了较优的光催化性能,光照10 min后,降解率高达83.9%。     

氮掺杂石墨烯修饰ZnLa2 O4-ZnYb2O4近红外光响应复合材料用于光解水

为了在光催化反应中更有效利用可见光,将ZnLa2 O4-ZnYb2 O4与氮掺杂石墨烯进行复合,设计了一种可见光响应的光催化复合材料.制备的复合材料能带匹配合理,其能带隙为1.47 eV,相对较小(可吸收超800 nm的红外光),采光能力巨大.结果表明,所制备的光催化剂在可见光下具有很好的催化分解水的活性.通过整体人工...     

可见光响应Pt掺杂纳米TiO2的光催化氧化NOx性能

采用溶胶-凝胶法制备不同Pt掺杂比例的Pt-TiO2光催化剂。通过XRD、XPS、UV-vis表征光催化剂结构,在紫外光及可见光下考察其对NOx的光催化氧化活性。结果表明,所制备的Pt-TiO2均为锐钛矿相,对NOx有明显的可见光降解效果,并且以Pt/Ti比为0.4%时,其光催化活性最高。与P25及TiO2相比,Pt-TiO2在紫外光及可见光下的光催化活性均有较大提高,其NO转化率明显提高,NO2选择性生成率明显降低,归因于Pt的掺杂引入了杂质能级并促进了催化剂的光生电子-空穴对的分离。     

镍掺杂KLaNb_2O_7的光催化性能研究

采用高温固相法和离子交换法制备了掺镍铌酸盐（Ni/KLaNb2O7）光催化剂。采用X-射线衍射、扫描电子显微镜和紫外可见漫反射等方法进行表征。研究了在紫外光照射下,甲醇为电子给体,Ni/KLaNb2O7裂解水的光催化活性,探讨了Ni2＋对KLaNb2O7光催化活性的影响。研究结果表明,Ni2＋的掺杂明显提高了KLaNb2O7裂解水的光催化活性。当Ni与Nb的摩尔比为0.3∶4时,产氢速率高达到1.62 mmol/（g.h）。     

Mn掺杂Cu_2O微粒的制备及其光催化性能研究

以乙酸铜和乙酸锰为原料,通过超声辅助水热法制备了Mn掺杂Cu_2O微粒,并对其结构和光电性能进行了表征与分析。以次甲基蓝为目标降解物,对样品的光催化性能进行了评价。结果表明,所制备的Cu_2O呈八面体形貌,具有(111)晶面择优取向,Mn掺杂Cu_2O形貌呈凹陷八面体,与纯Cu_2O相比,Mn掺杂Cu_2O微粒的粒径减小,比表面增大,在可见光范围内吸收强度和禁带宽度均增大,光电流增强,表面电阻显著降低,光生电子-空穴的分离效率得到有效提高。光催化活性得到了显著提高,次甲基蓝的降解率可达91.6%。