金属改性的TiO2纳米管对光催化性能的影响

对TiO_2纳米管进行改性可进一步提高光催化性能,TiO_2纳米管的改性方式主要有三种:非金属离子掺杂、金属改性和半导体复合。本文主要介绍金属改性TiO_2纳米管的制备方法和光催化性能,金属改性分为金属离子掺杂和贵金属负载,金属离子掺杂主要介绍Fe和Zr,贵金属负载介绍Ag、Au、Pt。改性后的TiO_2纳米管有效地抑制了光生载流子的复合,因此具有比纯TiO_2纳米管更好光催化性能,降解有机污染物的效率更高。     

二氧化钛纳米结构形貌可控合成及光催化性能

以不同方法制备棒状、球状和花状3种形貌的TiO_2纳米粒子,采用X粉末衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱和紫外-可见漫反射等对TiO_2纳米粒子进行结构及形貌分析。以亚甲基蓝为降解模型,分别在紫外光与可见光条件下对TiO_2纳米粒子进行光催化性能研究,分析TiO_2的形貌结构影响光催化性能的机理。结果表明,花状TiO_2纳米粒子光催化性能最好,其中高能晶面与微观形貌尺寸对TiO_2光催化性能具有重要影响。     

提高纳米二氧化钛可见光光催化活性研究的进展

综述了近年来提高纳米TiO2可见光光催化活性的研究,主要包括:对纳米TiO2进行表面复合与衍生、金属离子掺杂、半导体偶合、非金属元素掺杂改性和染料敏化等技术,并分析了各种不同掺杂改性机理.最后,展望了提高纳米TiO2可见光光催化活性研究进展的前景.     

过渡族金属离子掺杂改性纳米二氧化钛光催化性能研究进展

随着环境污染的日益加剧,光催化技术可利用自然光降解大气或水体中的污染物,是解决环境污染问题最有效的手段之一。二氧化钛(TiO_2)因具有光催化活性高、稳定性好及无毒等优点,应用前景较好;但TiO_2的带隙过宽且光生电子与空穴易复合,在光催化领域的应用受到限制。对TiO_2进行掺杂改性并开发具有特殊结构的材料是目前光催化研究的热点。综述了近年来国内外在过渡族金属离子掺杂改性纳米二氧化钛光催化性能方面的研究进展,分析和比较了不同类型过渡族金属离子掺杂对TiO_2晶体结构及光催化性能的影响,并对其作用机理进行了讨论,评价了影响掺杂纳米TiO_2光催化性能的关键因素,同时针对过渡族金属离子掺杂改性存在的问题提出了建议,为纳米TiO_2光催化技术的发展提供参考。     

新型可见光响应TiO_2/CNOs催化剂的制备及研究

本文采用溶胶凝胶法制备了一种适用于可见光条件下的TiO_2/CNOs光催化剂。采用XRD、SEM、N_2吸脱附实验、FT-IR等多种表征手段对其形貌、结构及组成进行分析。通过对难生物降解的罗丹明B(RhB)作为模拟污染物进行降解来评价TiO_2/CNOs材料的光催化性能。研究结果表明:TiO_2/CNOs纳米复合材料在可见光下有较好的光催化活性,突破了宽带隙半导体氧化物只能吸收紫外光和光生电子空穴对易复合的难题,提高光催化材料的量子效率,为研制新型高效稳定的可见光催化材料开辟一条新途径。     

PET基二氧化钛光催化涂层的制备及性能研究

采用旋涂法在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜基材上制备出二氧化钛光催化涂层。为制备纳米二氧化钛(TiO_2)粒子富集于涂层与空气界面处的光催化涂层,采用偶联剂1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷对纳米TiO_2粒子进行了表面氟化改性。采用SEM、紫外-可见分光光度计和接触角测定仪对PET基光催化涂层的结构进行了表征。结果表明,所制备的光催化涂层厚度约为4~6μm,且在可见光区具有极高的透明性。以甲基橙为目标污染物考察了光催化涂层的光催化活性,结果表明,含有氟化纳米TiO_2粒子的光催化涂层比含有纯纳米TiO_2粒子的光催化涂层具有更高的光催化活性,纳米TiO_2粒子表面氟化改性使纳米TiO_2粒子富集于涂层与空气界面处,这种粒子的分布状态有利于光催化活性的提高。     

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。     

TiO_2对有机染料的光催化降解研究进展

本文叙述了TiO_2在光催化降解有机染料方面的进展,归纳整理了金属掺杂、稀土金属掺杂、非金属掺杂、半导体复合等改性方法在改善TiO_2光催化降解有机染料性能上的应用,未来可以考虑金属、非金属共同掺杂在改性方面的研究。     

黑色TiO2纳米管在光电催化中的应用研究进展

由于TiO_2纳米管列具有无毒性,并且具有光学性能好、比表面积大、耐腐蚀、成本低等优点,成为目前应用最广泛的光催化材料之一。同时与其它结构形态的TiO_2相比,TiO_2纳米管具有理想的一维几何形状,这种一维几何形状可以有效地进行电荷转移。黑色TiO_2首次是在2011年由chen及其团队研发出来,随后在此基础上人们制备了黑TiO_2纳米管。黑TiO_2纳米管作为新型半导体材料具有较低的禁带宽度和较高的可见光吸收率。因而是一种很有前途的光催化剂。     

CdSe-TiO_2光催化材料制备及降解亚甲基蓝染料的性能研究

利用醇解-醇热法制备纳米TiO_2光催化材料,并利用CdSe对制备的TiO_2光催化材料改性。XRD表征结果表明,钛酸比为1∶2时制备的TiO_2光催化材料主要为锐钛矿型。通过亚甲基蓝光催化降解实验证明CdSe改性可以显著提高TiO_2光催化性能。     

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。     

纳米TiO_2材料光催化抗菌性能研究与应用

对光催化纳米TiO_2材料特点、光催化杀菌机理和光催化抗菌性能影响因素以及纳米TiO_2材料在废水处理、空气净化、涂层材料和纤维制品等领域的应用进行了综述,并展望了纳米TiO_2材料在抗菌利用方面的前景,为纳米TiO_2材料的改性提供了借鉴,在降低环境风险的同时达到更加高效杀菌和广泛使用的目的。     

稀土掺杂纳米二氧化钛光催化剂的研究进展

纳米二氧化钛(TiO_2)催化剂由于其高效、价廉、无毒、稳定等优点,被认为是一种极具应用前景的环境友好型光催化材料,它在空气净化、环境治理、光解水制氢、废水处理等环保领域得到了广泛的研究和应用。在对TiO_2改性研究中发现,稀土金属掺杂是较为有效和经济的手段,稀土离子的掺入不仅可以提高对有机污染物吸附量,还可以延迟锐钛矿相向金红石相的转变,增强TiO_2的光催化性能。目前,有关稀土掺杂TiO_2的综合性报道较少。本文简单介绍了稀土掺杂纳米TiO_2提高其光催化性能的机理,从单一稀土元素掺杂、稀土元素与其他元素共掺杂、稀土元素与稀土元素共掺杂纳米TiO_2光催化剂3个方面阐述了稀土掺杂纳米TiO_2光催化剂的研究进展,并在最后指出了稀土掺杂纳米TiO_2中存在的问题和未来的研究方向。     

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。     

表面修饰TiO_2催化降解LDPE薄膜的制备与性能

采用硅烷偶联剂(KH550)对纳米二氧化钛(TiO_2)进行表面改性,测试了改性前后纳米TiO_2在紫外线照射下对低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的光催化降解效率。结果表明,硅烷偶联剂成功地改善了纳米TiO_2的表面,而没有改变其晶体结构;机械性能测试结果显示,改性后的纳米TiO_2提高了复合薄膜材料的断裂伸长率;电子扫描显微镜(SEM)观察结果表明,硅烷偶联剂改性提高了纳米TiO_2在LDPE中的分散性,提高了光催化降解效率。     

可见光光催化剂的研究进展

综述TiO_2、改性TiO_2光催化剂和非TiO_2体系光催化剂在可见光催化领域的研究进展,概述了光催化剂的光催化原理和应用方向,针对可见光光催化剂发展现状中存在的量子效率和可见光利用率低、且回收难等问题进行阐述,并指出制备组成可控、形貌可控、易于回收利用且可见光利用率高的新型光催化剂是研究首要方向。     

爆炸法制备TiO_2-纳米碳复合材料及光催化降解染料废水研究

利用爆炸辅助气相沉积法制备TiO_2-纳米碳复合材料,并考察原料添加比例对所得产物晶型,光吸收性能和光催化性能的影响。结果表明:TiO_2-纳米碳复合材料中TiO_2的晶型较原料P25的晶型有大的改变,光吸收范围拓宽;TiO_2-纳米碳复合材料的可见光催化性能比P25的光催化性能有明显提高。     

金属离子掺杂提高纳米TiO2光催化性能的进展研究

纳米TiO_2能够在大范围的表面物上产生强氧化反应(即杀伤作用),除紫外光外不需要其它的外界能量,因此,在抗肿瘤研究方面具有广阔的应用前景。影响纳米二氧化钛光催化性能的因素很多,其中金属离子掺杂在光催化改性研究中备受关注,本文主要阐述掺杂离子的种类、掺杂离子半径、价态和掺杂离子浓度等因素对提高纳米TiO_2光催化性能的影响,为实现其在医学上的应用奠定一定的理论依据。     

非金属掺杂改性纳米TiO_2光催化性能研究进展

详细综述了近年来非金属掺杂TiO_2光催化的最新进展,总结梳理了N、C、P、S、B、F、Cl、Br、I及非金属共掺杂元素对TiO_2光催化降解有机污染物的影响,同时对不同掺杂纳米TiO_2晶体结构及光谱响应机制进行了比较和探讨。不同类型非金属元素的原子半径、晶体结构、掺入量都会对改性TiO_2的能级结构和带隙宽度产生差异,进而其对不同有毒有害污染物的光催化性能产生不同影响,需要综合考虑。通过非金属掺杂改变纳米TiO_2的能级结构,增大TiO_2表面的活性点位,提高其光催化性能,实现有毒有害污染物的彻底降解,从而达到净化环境的目的。     

非金属掺杂改性纳米TiO_2光催化性能研究进展

详细综述了近年来非金属掺杂TiO_2光催化的最新进展,总结梳理了N、C、P、S、B、F、Cl、Br、I及非金属共掺杂元素对TiO_2光催化降解有机污染物的影响,同时对不同掺杂纳米TiO_2晶体结构及光谱响应机制进行了比较和探讨。不同类型非金属元素的原子半径、晶体结构、掺入量都会对改性TiO_2的能级结构和带隙宽度产生差异,进而其对不同有毒有害污染物的光催化性能产生不同影响,需要综合考虑。通过非金属掺杂改变纳米TiO_2的能级结构,增大TiO_2表面的活性点位,提高其光催化性能,实现有毒有害污染物的彻底降解,从而达到净化环境的目的。