Ag+/Fe3+共掺杂纳米TiO2薄膜光催化性研究

用溶胶-凝胶法制备了Ag+/Fe3+复合掺杂的纳米TiO2薄膜,以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了复合掺杂光催化剂的活性.Ag+、Fe3+的掺入量分别为wAg+=0.043%、wFe3+=0.1%,且同时掺入TiO2光催化时具有最佳的光催化效率.并通过XRD、AFM、UV-Vis对复合掺杂薄膜进行了表征.结果表明,金属共掺杂可以促进纳米TiO2由锐钛矿向金红石相转化,平均晶径约为30 mm左右;Fe3+掺入可能以替代的方式占据TiO2晶格中Ti4+的位置,并在TiO2禁带中产生掺杂能级,使吸收边红移,并在可见光区有极低的透过率.Ag+的掺入在光催化过程中有效地抑制光生电子与空穴的复合,提高掺杂TiO2的光催化效率.     

稀土离子(Sm~(3+),La~(3+))掺杂纳米TiO_2光催化性能研究

以钛酸四丁酯和稀土氧化物Sm2O3、La2O3为原料,分别制备了掺杂稀土离子Sm3+和La3+的纳米TiO2光催化剂,分别进行了两种离子掺杂纳米材料在甲基橙溶液中的光催化降解实验。通过对制备条件优化,研究了光降解条件对降解效果的影响。结果表明:La3+掺杂纳米TiO2材料的光催化活性要优于Sm3+掺杂纳米TiO2材料.     

Fe3+掺杂TiO2玻璃薄膜太阳光催化降解H酸的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面上制备了掺杂Fe3+的TiO2薄膜,用XRD、IR对其进行表征.在太阳光的照射下,以H酸为目标物,用自制敞开连续流平板式光催化反应器,进行了光催化法降解试验.结果表明:适量Fe3+的掺杂可明显提高TiO2玻璃薄膜在太阳光下的催化性能,掺Fe3+的摩尔质量百分数为(Fe3+/TiO2)0.06%时的光催化活性最高.太阳光照射3 h,H酸脱色率达到72.5%,反应速率遵从Langmuir-Hinshelwood方程,表观速率常数K′=0.007 4 min-1.     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

La~（3＋）/Ce~（4＋）掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂稀土的TiO2,重点考察了退火温度对纳米颗粒晶相转变的影响。通过光催化降解实验,探讨了退火温度、退火时间、稀土离子掺杂浓度等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,TiO2粉末在400℃下为锐钛矿型,具有很高的光催化活性;掺杂的TiO2纳米样品在短时间内降解均较未掺杂TiO2纳米样品的催化活性高;掺La3＋最佳摩尔分数为0.05,掺Ce4＋最佳摩尔分数为0.20,最佳退火温度为400℃,退火时间为9 h。掺La3＋量相对较少时催化活性高,而掺Ce4＋的纳米粉体在相对较高的浓度下可达到完全降解。     

低量Eu3＋、Gd3＋共掺杂的TiO2的制备及光催化活性

利用溶胶一凝胶法在煅烧温度540℃制备了纯的和低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂的TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征．研究了低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂对样品相结构和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与纳米TiO2光催化活性关系探讨了低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂对纳米TiO2的光催化活性的影响．结果表明,Eu3＋和Gd3＋共掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变;与纯TiO2相比,适量掺杂Eu3＋和Gd3＋可以显著提高其光催化活性;当Eu3＋和Gd3＋掺杂量分别为0．01％和0．01％,TiO2纳米粉体的光催化活性最佳,降解率为98．04％。其金红石相含量为30％．     

Mn~(2+)掺杂对纳米TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备Mn2+掺杂的TiO2薄膜光催化剂,进行甲醛的光催化实验,考察Mn2+掺杂量、薄膜焙烧温度、溶胶体系pH值及薄膜厚度对光催化性能的影响.结果表明,Mn2+掺杂量为1.0%,焙烧温度500℃1 h,加硝酸溶胶体系pH=4,镀膜5层时,Mn2+掺杂TiO2薄膜光催化活性最高.150 min后甲醛降解率达79%,是单纯TiO2薄膜的1.4倍.     

Cu2+掺杂混晶纳米TiO2粉体的制备及光催化活性

利用溶胶-凝胶法在不同温度煅烧2h制备了1%Cu2 掺杂的TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征.研究了煅烧温度对TiO2粉体相结构和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与TiO2粉体光催化活性关系探讨了Cu2 掺杂对纳米TiO2的光催化活性.结果表明,Cu2 的掺杂对TiO2的相转变有很大的促进作用.于540℃处理的掺杂Cu2 的TiO2粉体光催化活性最佳,降解率为95.31%,其金红石相含量为15%.     

Zn2+掺杂TiO2纳米粉体的结构特性及光催化活性

利用酸催化的Sol-gel法制备纯的和不同掺杂量的Zn2 掺杂TiO2纳米粉体,并用XRD、BET、XPS、SPS等技术对样品进行表征.考察Zn2 掺杂量和焙烧温度对样品的光催化降解亚甲基蓝活性、相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响,并结合表面光电性质和表面组成等探讨Zn2 掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响机制.结果表明:适量掺杂Zn2 可以提高纳米TiO2的光催化活性;当Zn2 掺杂量为0.75%,焙烧温度为500℃时,制备的Zn2 掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性最佳.Zn2 掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性的提高应归功于Zn2 掺杂促进了光生电子和空穴的分离,抑制相变和晶粒长大从而增强光生e-/h 的氧化还原能力,增加表面羟基,改善样品表面的吸光性能.     

掺铁纳米TiO2的制备及其光催化抗菌性能的研究

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备出玻璃负载纳米TiO2和掺杂不同量Fe3 的样品。用其处理亚甲基蓝溶液,发现掺杂适量的Fe3 可以有效地提高TiO2的光催化活性,过量掺杂反而降低光催化活性,最佳掺杂量为1%。通过对煅烧温度、煅烧时间和镀膜层数等因数的研究,总结出较优化的制备条件。所制备的掺铁纳米TiO2对大肠杆菌,金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有较强的杀灭作用。用XRD对玻璃负载纳米TiO2薄膜进行了表征。     

SO^2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO^2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

Self-cleaning glass coated with Fe~(3 )-TiO_2 thin film

1　INTRODUCTIONTheinfluenceofvariouschemicalsontheenvi ronmentisoneofthemostimportantsocialproblems .Therearemanywaystoabatethepollutionfromthechemicals .Oneofthemostpromisingtechniquesistooxidesuchchemicalsbyphotocatalysis .SinceFranketalreportedthepossibilityofusingTiO2 todecom posecyanideinwaterin 1977[1] ,therehasalsobeenincreasinginterestinenvironmentalapplicationsoftheoxide[2 4 ] .Althoughthemechanismoftitaniumdioxidephotocatalysishasbeenclarified ,therehavebeenfewsuccessfulindustr…     

H3PW12O40-TiO2/SiO2的制备及光催化性能

以硅胶为载体,采用浸渍法制备了H3PW12O40-TiO2/SiO2催化剂.利用IR、TG-DTA、XRD、XPS对其结构进行表征.研究结果表明,催化剂中的活性组分二氧化钛为锐钛矿型,磷钨酸仍保持其Keggin结构的基本骨架,二氧化钛及磷钨酸二者均与载体之间存在着化学作用.通过对染料罗丹明B的超声光催化降解研究发现,含4gH3PW12O40的TiO2溶胶浸渍在11gSiO2上的催化效果最佳,且H3PW12O40可明显提高TiO2超声光催化降解罗丹明B的降解率.     

H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解甲基橙的催化性能

通过溶胶凝胶制得H3PW12O40-Ti（OH）4凝胶,并柱撑于膨润土层间制备了复合光催化剂H3PW12O40-TiO2/膨润土。由XRD、SEM、EDS对制备的复合光催化剂进行表征测试表明,固载的H3PW12O40-TiO2使膨润土层状结构发生明显变化,柱撑体H3PW12O40-TiO2呈弥散状态,且TiO2为锐钛结构,催化剂为颗粒粒径大小不一、分布松散的复合材料。对甲基橙的H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解应用表明,掺杂的杂多酸使所制备的复合催化剂光催化活性得到了极大提高,在光催化体系下有较广的pH适应范围,且制备的催化剂具有良好的催化稳定性。在表征分析及应用实验的基础上,提出了H3PW12O40-TiO2/膨润土的强化催化作用原理。     

等离子喷涂复合陶瓷涂层及其耐磨性能

用等离子喷涂技术制取了ＭＯ＋Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２、ＭＯＳ２＋Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２＋Ｃｒ３Ｃ２ＮｉＣｒ和ＭｏＳ２＋Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ复合涂层．利用ＳＥＭ、ＸＲＤ、和ＸＰＳ等技术．观察和分析了涂层的显微结构和喷涂过程中的物相变化及添加成分对涂层耐磨性能的影响．在ＭＭ－２００型磨损试验机上测定了涂层的滑动摩擦系数和磨损率．结果表明；Ｍｏ、ＭｏＳ２与Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２的结合性能较好，ＴｉＯ２、ＭｏＳ２在Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ涂层的气孔和裂纹处偏聚；添加ＭｏＳ２对Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２涂层的物相组成有明显的影响；适量的ＭＯ、ＭＯＳ２加入Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２中，可以降低涂层的摩擦系数和磨损率；而ＴｉＯ２、ＭｏＳ２加入Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ中，对涂层的摩擦磨损性能影响不大     

C-TiO2复合催化剂的制备及其表征

以大孔-介孔炭材料为催化剂载体,用溶胶-凝胶法合成制备复合光催化剂C-TiO2,并分别用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、UV-Vis漫反射光谱(DRS)对其物性进行表征;采用该复合催化剂降解甲基橙溶液评价其光催化效果.结果表明:C-TiO2复合材料不是简单的物理负载,而是在合成制备及高温煅烧后,在载体与催化剂的界面处发生了化学键合;与P25-TiO2相比,该复合催化剂催化效果显著提高.     

La和Zn共掺杂改性纳米TiO_2光催化剂的制备及表征

采用沉淀法-水热法相结合的方法分别制备未掺杂、La3+与Zn2+单掺杂及共掺杂的Ti O2光催化剂。通过SEM、XRD和UV-vis DRS等对样品形貌、结构和光吸收进行了表征,并以甲基橙溶液为目标降解物考察了掺杂纳米Ti O2粉体的光吸收和光催化性能。结果表明,La3+与Zn2+共掺杂后样品在紫外和可见光区的吸收能力显著提高,光吸收发生明显红移,吸收边波长为446 nm;La3+、Zn2+掺杂降低了光生电子-空穴对的复合率,光催化活性明显提高,光照20 min后,La/Zn/Ti O2对甲基橙的降解率高达99%。     

Ce掺杂对纳米TiO2结构和光催化性能的影响

以钛酸丁酯和硝酸亚铈为实验原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂的TiO2纳米粒子,并利用XRD、DRS、TEM、BET等测试技术对样品进行了表征,且以高压汞灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,考察了Ce掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响．结果表明：Ce掺杂能提高纳米TiO2的光催化活性,有效抑制TiO2纳米粒子的生长和在高温下的相变,增大其比表面积,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,当掺杂Ce的物质的量分数为0．5%时,TiOz纳米粒子的光催化活性达到最佳．     

石墨烯／二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究

以钛酸正丁酯为钛源,采用一种简单的原位水解技术制备了石墨烯／二氧化钛复合光催化剂．通过XRD、SEM、TEM、Raman、PL和UV-vis光谱仪等分析手段对产物进行了表征,并测试了该复合光催化剂在可见光区对染料罗丹明B的光催化降解性能．实验结果表明：制备的复合光催化剂主晶相为锐钛矿型二氧化钛,石墨烯表面富集的二氧化钛颗粒尺寸约为10-20nm左右,均匀弥散、形成一层致密的氧化钛膜层．样品降解罗丹明B测试结果表明,石墨烯与二氧化钛的复合,一方面使得二氧化钛光催化剂在可见光区的吸收大大增强,另外,石墨烯的存在能够促进二氧化钛半导体中电子和空穴的有效分离,并且在一定程度上提高了污染物在半导体表面的富集效率,从而使石墨烯／二氧化钛复合光催化剂对降解罗丹明B表现出良好的光催化活性．