碱金属掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂K^＋或Cs^＋的纳米TiO2催化剂。以甲基橙为目标降解物,研究了K^＋或Cs^＋的掺杂量对纳米TiO2光催化活性的影响,讨论了催化剂加入量以及催化降解时间对甲基橙降解效果的影响。结果表明,适量掺杂K^＋能够提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂量（摩尔分数）为1％;掺杂Cs^＋只会降低TiO2的光催化活性。对浓度为20mg／L的甲基橙溶液进行催化降解,催化剂K^＋-TiO2（K^＋掺杂量1％）最佳用量为2g／L,降解时间60min,甲基橙的降解率可达98％。     

Fe3+/TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了Si、Fe3 掺杂的Fe3 /TiO2-SiO2纳米复合材料.以10 mg/L甲基橙溶液为目标降解物,研究了Si、Fe3 掺杂量及焙烧温度对复合材料光催化活性的影响.实验结果表明,Si掺杂量3%、Fe3 掺杂量2%,在焙烧温度700 ℃下制备的复合材料的光催化活性最高.与未掺杂的TiO2相比,光催化活性提高了约2倍.     

以硝酸为抑制剂溶胶-凝胶法制备二氧化钛粉体的研究

以钛酸丁酯为前躯体,无水乙醇为溶剂,硝酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛。采用综合热分析仪、X衍射等分析手段对纳米二氧化钛进行了表征。结果表明:该二氧化钛粉末晶型为锐钛型,粒径为9nm。以甲基橙水溶液降解率为光催化活性评价依据,在10mg/L甲基橙溶液中加入5g/L二氧化钛,光照180min,光降解率可达75.1%,表明所制备的TiO2具有较好的光催化性能。     

用微波干燥法制备纳米级TiO_2进行光催化降解甲基橙的研究

利用溶胶-凝胶法制备了TiO_2凝胶,采用微波对凝胶进行干燥,然后煅烧制备出纳米级TiO_2光催化剂,经XRD测定表明其为锐钛矿型TiO_2,平均粒径为12.3nm。以甲基橙为模拟污染物进行光催化降解,表明该方法制备的TiO_2的光催化活性比烘箱法TiO_2略高,并可重复使用。     

PMoV／TiO2光催化降解甲基橙反应条件优化及动力学研究

溶胶-凝胶法制备光催化剂PMoV／TiO2光催化降解甲基橙溶液,考察了催化剂用量、氧化剂用量、光强度和甲基橙染料溶液浓度对降解反应的影响。结果表明,在甲基橙染料溶液初始浓度为6mg／L,催化剂PMoV／TiO2用量0．12g,氧化剂双氧水用量8mL,晴天光照条件下,甲基橙染料溶液脱色率达90．79％。最后,研究了该光催化反应的动力学过程。     

纳米TiO2薄膜的制备及对乙烯工业废水的光催化降解

采用溶胶-凝胶法，在玻璃载片上负载纳米TiO2薄膜，并通过对乙烯工业废水的光催化降解实验来评价其活性。正交实验结果表明，溶胶制备的最佳条件为：采用滴加方式加水，加水量为1.2mL，TNB与C4H9OH，AcAc，CH3COOH的体积比分别为1：10， 5：2，1：1， AcAc与NH(C2H5O)2的体积比为1：1。用正丁醇作为溶剂，负载2层膜，在煅烧温度为420℃、煅烧时间为1h、光催化降解时间为2.5h时，制备的纳米TiO2薄膜对乙烯工业废水的光催化降解效果最佳，降解率达到84.7%。XRD和红外光谱表征结果表明，所制备的薄膜为纳米TiO2薄膜，晶型为锐钛矿型，平均粒径为12.49nm。     

纳米TiO2-SiO2复合材料的制备及光催化性能

以钛酸丁酯和硅酸乙酯为主要原料，制备多孔纳米TiO2-SiO2复合材料，采用氮气吸附-脱附，XRD，TEM，FT-IR等测试方法对其进行表征，以甲基橙的光催化降解反应对其光催化活性进行评价。结果表明，TiO2-SiO2具有核-壳结构，为锐钛矿和金红石相的混合物，比表面达到118．62m^2／g，TiO2以粒径为12．4nm的晶粒形式被SiO2包覆，复合材料粒径约为18nm；复合材料在22min时对甲基橙降解率达100％，而纯TiO2在22min时，对甲基橙降解率仅为40％，说明复合材料光催化活性比纯TiO2有明显提高。     

La_2O_3／TiO_2／SO_4~(2-)纳米光催化剂的制备和性能

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La2O3／TiO2／SO42-纳米光催化剂。采用X射线衍射和BET比表面积测试法对纳米光催化剂的晶型和比表面积进行了表征。以甲基橙溶液为光催化降解反应模型化合物,考察了纳米光催化剂的催化活性。实验结果表明,La2O3的掺杂使TiO2的粒径减小,比表面积增大,La2O3的最佳掺杂量(相对于TiO2的摩尔分数)为1．00％,La2O3／ TiO2(x(La2O3)=1．00％)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到75．8％(光照60min);SO42-的负载也使TiO2的粒径减小, 比表面积增大,浸渍液H2SO4的浓度对纳米光催化剂的催化活性有一定的影响,H2SO4的最佳浓度为0．4 mol／L,TiO2／SO42- (c(H2SO4)=0．4 mol／L)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到83．2％(光照60 min);掺杂La2O3和负载SO42-使TiO2纳米光催化剂的催化活性显著提高,La2O3／TiO2／SO42-(x(La2O3)=1．00％,c(H2SO4)=0．4mol／L)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到91．7％(光照60min)。     

Fe3+-Ag/TiO2纳米微粒的制备及光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在室温下制备了Fe^3＋-Ag／TiO2纳米微粒。用Fe^3＋-Ag／TiO2做光催化剂,以10mg／L的亚甲基蓝溶液为模型化合物,在紫外光下进行了催化降解实验。结果表明：掺杂离子可以有效提高TiO2的光催化活性,500℃热处理的Fe^3＋-Ag／TiO2用量为1g／L、反应6h时光催化活性达到93．2％,比纯TiO2的光催化活性提高了2．14倍。     

石化环保与安全

X5 2 0 0 4 0 4 5 6 1二氧化钛光催化降解甲醛反应动力学研究〔刊〕 廖东亮 ,肖新颜… (华南理工大学化学工程研究所 )∥化工环保 .-2 0 0 3,2 3(4 ) .- 191～ 194　　以钛酸丁酯为前驱体 ,应用溶胶 凝胶法制备TiO2 粉体和负载TiO2 薄膜 ,考察了不同活化温度和活化时间对TiO2光催化降解甲醛性能的影响 ,并对TiO2 薄膜光催化降解甲醛的反应动力学进行了研究。试验结果表明 ,在活化温度4 5 0℃、活化时间 5h条件下 ,所得TiO2 粉体及薄膜的光催化活性较好。不同初始浓度下甲醛光催化降解率与时间关系的动力学研究表明 ,一级反应动力学模型…     

苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯催化剂的研究

分别采用沉淀法、改良沉淀法和溶胶-凝胶法制备了纳米CeO2粉体,并于不同温度下焙烧得到了用于非均相催化一步合成碳酸二苯酯（DPC）所需的载体,采用沉淀法负载活性组分Pd得到固相催化剂。用XRD及SEM对催化剂进行了表征,结果表明,3种方法制备的CeO2纳米粒子均呈球形,采用不同方法合成的粒子均属于立方晶系,其中溶胶-凝胶法制得的载体及催化剂的粒径分布较好,活性组分的分散度高,当焙烧温度为500℃时其效果较好,DPC收率可达4．6％。     

Cu-N共掺杂改性纳米TiO2光催化剂制备及甲苯降解

以尿素、硝酸铜、钛酸四丁酯等为原料,采用溶胶-凝胶法,经Cu,N原子共掺杂制备出改性纳米TiO2光催化剂。采用 X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见漫反射仪 、傅里叶变换红外光谱仪对其进行了分析表征。以甲苯气体为研究对象,考察了制备的TiO2光催化剂对甲苯的光催化降解性能。结果表明:共掺杂改性后的纳米TiO2光催化剂,在可见光400~550 nm处呈现出较强的吸收;当光催化反应120 min时,Cu-N-TiO2光催化剂对甲苯的催化降解转化率达到了38%,较纯纳米TiO2催化剂提高了近4倍。     

两种方法制备纳米TiO2光催化剂的研究

介绍了溶胶-凝胶法（SG法）和沉淀-浸渍法（PD法）制备纳米TiO2光催化剂的方法。以0．12g／L的活性艳蓝X—BR染料溶液为光降解模拟废水,对纳米TiO2进行了光催化活性的评价。结果显示,采用SG法和PD法制备纳米TiO2,最佳焙烧温度均为500℃,在此温度下用PD法制备的TiO2对染料的降解率达100％,SG法制备的TiO2对染料的降解率达87．01％。采用X射线衍射（XRD）法对催化剂的结晶形态、颗粒尺寸等进行了表征,结果显示,两种方法制备的TiO2粒径相近,均随焙烧温度升高而增大;而PD法制备的TiO2具有更好的耐高温性;与SG法相比,PD法具有工艺简化、制备周期短的优点。     

改性纳米二氧化钛光催化降解水中微量溶解性亚甲基蓝

以TiCl4,(NH4)2SO4为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了SO42-/TiO2光催化剂,利用X射线衍射仪对所制备试样进行了表征,并将其用于光催化降解水中微量亚甲基蓝。结果表明,SO24-离子的掺杂修饰,使纳米TiO2结构明显改善。确定出亚甲基蓝溶液降解的最佳工艺条件为:紫外光照射下,在石英试管中,亚甲基蓝的初始浓度为6～9mg/L,催化剂投加量为1.0～1.5g/L。     

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。     

铋掺杂纳米TiO2的制备及其光电催化性能

以钛酸丁酯和硝酸铋为主要原料,采用溶胶一凝胶法制备了掺杂铋的纳米TiO2（Bi—TiO2）。用XRD、TEM等方法对产物进行了表征：晶型为锐钛矿,粒径范围15—25nm。以罗丹明B（RhB）为目标降解物,分别考察制备的Bi—TiO2催化剂的光、电催化活性。结果显示,Bi^3＋掺杂摩尔分数为0．5％、质量浓度为0．2g／L的Bi—TiO2催化剂对RhB的光催化效果最佳;采用三维电极法降解RhB,以负载Bi-TiO2的多孔材料为粒子电极的电催化降解效果最佳。     

用复合固体超强酸SO4^2-／TiO2-Fe2O3催化剂光降解甲基橙

采用溶胶-凝胶法制备SO4^2-／TiO2-Fe2O3光催化降解催化剂,研究工艺条件对甲基橙水溶液脱色率的影响,确定催化剂的最佳再生方法。结果表明：在催化剂用量为2g／L,溶液的pH值为6,初始质量浓度为10mg／L,光距为12cm,光照反应时间为2h的最佳条件下,甲基橙的脱色率可大于96．8％;催化剂的最佳再生方法是先用浓度为0．5mol／L的硫酸浸渍2d,后在500℃下焙烧2h。     

TiO_2纤维的制备、表征及其光催化活性

采用常压乙二醇法制备出在可见光下具有较高催化活性的TiO2纤维。扫描电子显微镜表征结果表明,TiO2纤维直径为0.8～2.0μm、长度为5～25μm;BET比表面积和X射线衍射表征结果表明,随焙烧温度的升高,比表面积减小,TiO2纤维晶型逐渐由锐钛矿型向金红石型转变;紫外-可见漫反射光谱分析结果表明,TiO2纤维在可见光区有明显的吸收。在可见光下对甲基橙和苯酚的降解实验表明,焙烧温度为400℃时TiO2纤维的催化活性最好,对甲基橙和苯酚的降解率分别达到90.3%和84.0%;所制备的TiO2纤维比溶胶-凝胶法制备的锐钛矿型TiO2在可见光下具有更好的催化活性,原因是其能带间隙减小和吸收波长扩展到可见光区所致。     

制备条件对纳米TiO2/ Al2O3复合载体性能的影响

采用改进的溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO2/ Al2O3复合载体，并用XRD、BET和TEM等手段对复合载体进行了表征。讨论了模板剂与硝酸铝的比例对TiO2/ Al2O3复合载体物理性质的影响，观察了TiO2/ Al2O3复合载体的形貌，对不同钛含量对复合载体晶型的影响进行了研究，同时考察了以TiO2/ Al2O3为载体催化剂的选择加氢活性。实验结果表明，改进的溶胶-凝胶法制得的TiO2/Al2O3载体具有较大的比表面积、孔容/孔径及较集中的孔分布。复合载体中的TiO2和Al2O3分别以锐钛矿和γ- Al2O3晶型存在。随着模板剂加入量的增多，TiO2/Al2O3复合载体的比表面积、孔容和平均孔径均逐渐增大，当其与Al(NO3)3的比例为0.5时达到最佳点。不同钛铝比合成的样品中TiO2的衍射峰相对较弱，表明TiO2高度均匀分散在Al2O3的表面。从催化活性评价结果可以看出，以TiO2/ Al2O3复合体负载MoP的催化剂具有较高的选择加氢活性。     

用复合固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe2O3催化剂光降解甲基橙

采用溶胶一凝胶法制备SO2-4/TiO2-Fe2O3光催化降解催化剂,研究工艺条件对甲基橙水溶液脱色率的影响,确定催化剂的最佳再生方法.结果表明:在催化剂用量为2 g/L,溶液的pH值为6,初始质量浓度为10 mg/L,光距为12 cm,光照反应时间为2 h的最佳条件下,甲基橙的脱色率可大于96.8%;催化剂的最佳再生方法是先用浓度为0.5 moL/L的硫酸浸渍2 d,后在500℃下焙烧2 h.