钴氮共掺杂TiO_2的制备及其光催化活性

以钛酸四丁酯为原料,采用沉淀-浸渍法制备了N和Co共掺杂纳米光催化剂Co/N/TiO_2。采用紫外-可见漫反射、X射线衍射和透射电子显微镜等技术对催化剂的吸光性能、结晶形态和粒径进行了表征。以活性艳蓝X-BR溶液为光降解模型,评价了Co/N/TiO_2的可见光催化活性,并与AEROXIDE TiO_2 P25的性能进行了对比。实验结果表明,在n(Co):n(N):n(Ti)=0.16:0.2:1、煅烧温度400℃、煅烧时间2.5 h的最优条件下制备的Co/N/TiO_2为单一的锐钛矿相,平均粒径为11.1 nm,比表面积为140.77 m~2/g;且Co/N/TiO_2的吸收边红移现象显著,吸收可见光的性能强,具有良好的可见光催化活性,在纯粹可见光(波长大于400 nm)下对活性艳蓝X-BR溶液的降解率达到87.50%。     

纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化降解含酚炼油废水

采用溶胶-凝胶法制备了纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化剂,并用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜等技术对其粒径和晶相进行表征。考察了Fe~(3+)掺杂量、乙醇加入量、水加入量、体系pH、陈化时间、锻烧温度等因素对该催化剂降解罗丹明B溶液的影响,得到了催化剂的最佳制备条件:钛酸四丁酯10 mL、Fe~(3+)掺杂量(质量分数,基于体系的总质量)为0.010%、乙醇50 mL、水5.0 mL、体系pH=1.5、陈化时间3 d、煅烧温度400℃。实验结果表明,以在最佳条件下制备的纳米Fe~(3+)/TiO_2和纯纳米TiO_2为光催化剂,在相同的操作条件下对含酚炼油废水进行光催化降解,纳米Fe~(3+)/TiO_2比纯纳米TiO_2具有更好的降解效果,挥发酚的降解率达到75%。     

共掺杂TiO2光催化降解酸性大红染料的研究

采用溶胶-凝胶法制备了硼、氮和铈共掺杂TiO2光催化剂。考察了共掺杂TiO2的催化活性和降解条件对酸性大红染料降解效果的影响。实验表明：共掺杂TiO2光催化剂对酸性大红染料有很好的降解效果,且重复使用性能好;当酸性大红染料初始质量浓度为50mg／L,溶液pH值为5,催化剂用量为1g／L,光照150min,降解率可达到98％。     

Cu、Sm共掺杂TiO_2光催化剂的制备及光催化性能研究

对比研究了用溶胶-凝胶法和溶胶-乳化-燃烧法与等体积浸渍法结合制备的Cu、Sm共掺杂TiO2催化剂,并用X射线衍射、紫外可见吸收光谱、拉曼分析等技术表征了催化剂的形貌、结构及吸光性能,样品的表征与光催化活性测试结果表明,Cu和Sm离子的引入使TiO2样品的吸收带边发生不同程度的红移,使可见光吸收强度增大,协同效应提高了对目的反应的催化活性,Cu掺杂Sm3+/TiO2样品的最佳掺杂量为w=1.5%～2%之间。     

C,S共掺杂介孔纳米TiO2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为前体、表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为C源和S源,采用溶胶-凝胶结合蒸发诱导自组装法合成了C,S共掺杂的介孔纳米TiO₂(C,S-TiO₂),利用XRD,SEM,TEM,EDX,N2吸附-脱附,XPS,UV-Vis漫反散和光致发光光谱等分析方法对所合成C,S-TiO₂进行表征,并通过光催化降解罗丹明B(RhB)考察了C,S-TiO₂的光催化活性和稳定性。实验结果表明,所制备的C,S-TiO₂材料具有较大的比表面积和均匀的孔径,C和S的共掺杂拓宽了TiO₂的光吸收范围,促进了光生载流子的分离,提高了TiO₂的光催化性能。当SDS添加量为2 g时,C,S-TiO₂的光催化性能最优,对RhB的光降解率达94.75%,催化剂经5次循环使用后,RhB的降解率仍保持在90%左右,具有优异的稳定性和可回收性。     

La3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土La3+掺杂的TiO2催化剂,并用XRD对其进行表征,用催化剂对染料媒介漂兰B进行降解处理,考察影响降解率的因素.结果表明,La3+掺杂的TiO2降解效果较纯TiO2好,当La3+掺杂摩尔分数为0.5％,媒介漂兰B的质量浓度为20 mg/L,体系pH值为3,催化剂用量为1.5 g/L时,染料废水降解率可达97.7％.     

溶胶-凝胶法制备氮掺杂TiO_2的制备条件优化

以二乙醇胺为氮源,乙酸为抑制剂,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO_2。以苯酚为污染物,在模拟太阳光(氙灯)下,考察了氮掺杂TiO_2制备过程中水用量、乙酸用量、乙醇用量、二乙醇胺用量、陈化温度、煅烧温度和煅烧时间7个因素对氮掺杂TiO_2光催化活性的影响,并采用正交实验优化了氮掺杂TiO_2的制备条件。实验结果表明,煅烧温度对氮掺杂TiO_2的光催化活性具有非常显著的影响;最优的制备条件为:n(钛酸四丁酯):n(水):n(乙酸):n(乙醇):n(二乙醇胺)=1:462:17 3:3:0.4(n(钛酸四丁酯)=0.015 mol),陈化温度为45℃,煅烧温度为400℃,煅烧时间为4 h。在此条件下制备的氮掺杂TiO_2对苯酚光催化反应3 h,其降解率达到75.13%,是未掺杂氮TiO_2的1.7倍。     

油田作业废水光催化氧化降解研究

油田作业废水中添加剂种类繁多,处理难度较大,主要采用化学法、生化法、固化法进行处理,但存在处理成本高、容易造成二次污染等缺点。以改性膨润土负载TiO2-Ag2O复合催化剂处理川中矿区角53井钻井废水和南阳油田探23井压裂废水,详细探讨了溶液pH值、TiO2加量、充气量和光照时间对废水COD去除率的影响。结果表明,在溶液pH值为3,TiO2加量为0．4％(ω),充气量为15L／min,光照时间为3h的最佳条件下,钻井废水和压裂废水的COD去除率分别为70．3％和57．0％。此催化剂性能稳定,无二次污染,经高温活化后,可反复多次使用,能有效降低废水处理成本,值得推广应用。     

C-TiO_2的制备及其对三氯乙酸的光催化降解

通过缓慢氧化T iC合成了C掺杂的锐钛矿型T iO2(C-T iO2)催化剂,并采用BET液氮吸附、X射线衍射、扫描电镜和紫外-可见吸收光谱对C-T iO2催化剂的比表面积、物相、粒径和吸收波长阀值等结构性质进行了表征。以难降解的三氯乙酸为催化降解对象,测定了C-T iO2催化剂在可见光照射下的催化活性。实验结果表明,相对于锐钛矿型T iO2,C-T iO2的吸收边带发生了约36nm的红移,它在可见光照射下有催化活性,主要是因为C取代O后,C的p轨道与O的2p轨道杂化,使其禁带隙变窄;制备条件和反应溶液的pH影响C-TiO2催化剂的活性,在350℃焙烧8h制备的C-TiO2催化剂,当反应溶液的pH为9时,催化活性最高。     

Tb掺杂对纳米TiO_2光催化活性的影响

以溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2和掺杂Tb的TiO2(Tb-TiO2),用X射线衍射、示差扫描量热、热重分析、红外光谱和荧光光谱等技术对纳米TiO2和Tb-TiO2的结构进行了表征;考察了以纳米TiO2及Tb-TiO2为催化剂光催化氧化环己烷合成环己酮和环己醇的情况。表征结果表明,掺杂Tb后明显抑制了TiO2中锐钛矿相向金红石相的转变,提高了TiO2催化剂的热稳定性,晶格发生了膨胀现象,晶格膨胀可有效降低光生载流子的复合几率,减小晶粒尺寸,提高光催化活性;光催化氧化环己烷的实验结果表明,与TiO2催化剂相比,Tb-TiO2催化剂的环己烷转化率和环己酮、环己醇的选择性大幅度提高,表明Tb-TiO2催化剂的光催化活性和光催化效率提高。     

CeO2改性Cu/TiO2及其光催化降解2,4-二氯苯氧乙酸研究

采用不同浸渍方式,用稀土氧化物CeO2对Cu/TiO2催化剂进行改性,制备了(Cu-Ce)/TiO2、Ce-Cu/TiO2和Cu-Ce/TiO2催化剂.采用X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、傅里叶拉曼光谱(FT-Raman)、氢程序升温还原(H2-TPR)以及电化学等技术对制备的催化剂进行了表征.将制备的催化剂...     

Ag@Ag_3PO_4的制备及其光催化性能

采用共沉淀法合成了Ag3PO4,以Ag3PO4为前体采用超声辅助光致还原法制得具有高可见光催化活性的Ag@Ag3PO4催化剂,并采用XRD,SEM,UV-Vis DRS等手段对其进行表征。通过分析催化剂用量、溶液的pH、孔雀石绿初始浓度对降解率的影响,研究了Ag@Ag3PO4光催化降解孔雀石绿的性能及动力学行为。表征结果显示,Ag颗粒均匀附着在Ag3PO4表面;与Ag3PO4相比,Ag@Ag3PO4吸收边波长明显红移,禁带宽度变窄。光催化降解孔雀石绿的实验结果表明,Ag@Ag3PO4光催化降解孔雀石绿反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学规律,表现为拟一级动力学方程。Ag@Ag3PO4催化剂重复使用性能良好,重复使用4次后,孔雀石绿的降解率变化不明显。     

Ni/La-BaTiO3催化剂的低温CH4/CO2重整性能研究

镧液相掺杂合成了不同镧含量的La-BaTiO3载体,再通过浸渍负载活性组分制备出Ni/La-BaTiO3催化剂。通过CH4/CO2连续重整制合成气反应,考察常压下、700℃和750℃温度的Ni/La-BaTiO3催化剂稳定性和积炭性能;采用CO2脉冲反应评价了700℃低温重整条件下各Ni/La-BaTiO3催化剂上一氧化碳的歧化反应程度。结果表明,一氧化碳的歧化反应程度对催化剂低温CH4/CO2重整的稳定性和积炭性能影响显著,Ni/1.05%La-BaTiO3是最佳的低温CH4/CO2重整催化剂。     

改性纳米TiO2光催化降解苯酚活性的研究

在装有紫外光的光催化反应器中，用锐钛型纳米TiO2为光催化剂，进行了苯酚水溶液的光催化降解性能的研究。考察了溶液的pH值、纳米TiO2用量、镍（Ni^2＋）掺杂量、苯酚的初始质量浓度等因素对苯酚水溶液光催化降解过程的影响。结果表明，在pH值为7时，苯酚水溶液的降解率达95％以上，强酸和强碱条件均不利于苯酚的降解。当TiO2用量为50mg，UV辐照40min时，200mL质量浓度为50mg／L的苯酚水溶液的降解率为96．3％；当TiO2用量为150mg，UV辐照60min时，200mL质量浓度100mg／L的苯酚水溶液的降解率为95．8％。镍掺杂增加了TiO2的光催化活性，用质量分数为10％的二氯化镍水溶液掺杂制备的复合光催化剂，苯酚水溶液的降解率比未掺杂时增加13．6％。     

埃洛石纳米管负载氮掺杂二氧化钛的制备及其太阳光光催化性能

The N-doped TiO2-loaded halloysite nanotubes(N-Ti O2/HNTs) nanocomposites were prepared by using chemical vapor deposition method which was realized in autoclave. The photocatalytic activity of nanocomposites was evaluated by virtue of the decomposition of formaldehyde gas under solar-light irradiation. The XRD patterns verified that the anatase structured TiO2 was deposited on HNTs. The TEM images showed that the surface of HNTs was covered with nanosized TiO2 with a particle size of ca. 20 nm. The UV-vis spectra indicated that the N-Ti O2/HNTs presented a significant absorption band in the visible region between 400 nm and 600 nm. Under solar-light irradiation, the highest degradation rate of formaldehyde gas attained 90% after 100 min of solar-light irradiation. The combination of the photocatalytic property of TiO2 and the unique structure of halloysite would assert a promising perspective in degradation of organic pollutants.     

纳米TiO_2光催化降解苯酚

以廉价无机盐为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥法制备的纳米二氧化钛作为光催化剂,研究其对苯酚有机污染物的光催化降解过程。并考察了催化剂种类、催化剂用量、溶液pH、锐钛矿型和金红石型两种晶型的纳米TiO2及紫外光波长等因素对苯酚光催化降解过程的影响,取得了较好的光催化降解效果。     

TiO2光催化氧化降解苯酚的研究

以TiO2为光催化剂,在紫外光照射下降解处理低浓度苯酚模拟废水,并以紫外一可见分光光度法作为分析手段,考察了TiO2光催化剂浓度对苯酚降解过程的影响。结果表明,当苯酚浓度为40mg／L时,TiO2光催化剂的最佳浓度为1．0g／L,此时苯酚去除率较高,达23．49％。同时对降解动力学的研究表明,苯酚的光催化降解过程符合一级反应动力学模式。     

Zr和S共掺杂TiO_2光催化剂的制备及性能

用固相浸渍法制备了Zr和S共掺杂TiO2(Zr-S-TiO2)光催化剂,用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光漫反射等手段对Zr-S-TiO2光催化剂进行了表征。以可见光光解水制氢为探针反应,考察了Zr-S-TiO2光催化剂的活性。实验结果表明,Zr和S共掺杂提高了TiO2对可见光(波长大于420nm)的吸收,减小了TiO2的平均粒径,使TiO2晶格畸变应力增大,促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了TiO2催化可见光光解水制氢反应的活性。当n(S)∶n(Ti)=6∶1、煅烧温度500℃、Zr掺杂量(质量分数)为0.75%时,Zr-S-TiO2光催化剂制氢的活性最高。