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过渡金属掺杂二氧化钛光催化性能的研究 总被引:24,自引:2,他引:24
采用浸渍法制备了过渡金属掺杂的光催化剂MOx/TiO2(M=Cr、Mn、Fe、CO、Ni、Cu).以乙酸的光催化氧化降解反应为探针,研究了催化剂的光催化性能.研究结果表明,经过渡金属掺杂改性的二氧化钛,光催化性能都有所提高.掺杂量有一个最佳值,在最佳掺杂量时,催化剂光催化性能的提高程度与对应金属氧化物的生成焓有很好的一致性,还发现光催化性能与过渡金属离子稳定氧化态的电子亲和势与离子半径的比值间呈现火山型关系曲线. 相似文献
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二氧化钛凭借优异的光催化性能,越来越受到人们的广泛关注和重视。以钛酸四丁酯为原料,利用水解-水热-干燥/煅烧工艺制备得到未掺杂TiO2光催化剂和掺钒TiO2光催化剂,利用其对甲基橙溶液的降解率做了比较分析。结果表明,以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备钒掺杂TiO2光催化剂是可行的。制备V/TiO2产品的最佳工艺条件:钒钛质量比为6∶100、水热温度为160 ℃、水热时间为12 h,120 ℃下干燥14 h。紫外光照射条件下,甲基橙光催化降解效率达到99.10%,降解时间小于45 min。 相似文献
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采用溶胶-凝胶法,以硝酸铵为氮源,制备了氮掺杂二氧化钛薄膜,通过紫外可见吸收光谱(UV-VIS)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对氮掺杂二氧化钛进行表征,并以亚甲基蓝为降解模型,探讨了氮掺杂对二氧化钛光催化性能的影响。结果表明:当氮掺杂量为11%、煅烧温度为450℃时,其吸收光谱明显发生红移,样品的光催化活性最好。随着氮掺杂量的增加,薄膜的催化性能先增后减,主要原因是氮掺杂会影响晶相颗粒的生长和产生缺陷,薄膜表面更加粗糙,比表面积增大。煅烧温度对薄膜的催化性能的影响也呈现先增后减,因为煅烧温度会影响二氧化钛晶型的转变和结晶度的变化。 相似文献
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以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(So l-gel)法制备了掺杂锡离子的纳米T iO 2粉末。采用透射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征。通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明5%Sn4 -T iO 2具有良好的光催化氧化性能。 相似文献
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为提高二氧化钛/活性炭(AC)复合材料对可见光的利用率,基于溶胶-凝胶法制备了银掺杂的二氧化钛/活性炭复合光催化剂。利用一系列测试方法对光催化剂进行了表征,通过亚甲基蓝(MB)和Cr(Ⅵ)废水的降解效果研究了其光催化活性。结果表明,掺杂银的材料,吸附性能和可见光下的光催化性能均得到提升。在材料投加量为400 mg/L情况下,银-二氧化钛/AC复合光催化剂在30 min内对10 mg/L MB溶液的降解率达到98.55%,在60 min内对20 mg/L MB溶液、10 mg/L Cr(Ⅵ)溶液的降解率分别达到76.92%和53.90%;与未掺杂的材料相比,降解率分别提升了14%、47%、137%。这是由于Ag纳米颗粒可以有效地俘获价带电子,减少电子空穴的复合,从而提高了光催化效果。 相似文献
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考察了掺杂改性后纳米TiO2的光催化性能,在产品光催化活性的测定中,选择甲基橙作为降解的模型化合物,提高了光催化降解效率,降解和脱色效果都比较好。 相似文献
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《化学工业与工程技术》2019,(2):11-17
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。 相似文献
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掺杂纳米TiO2在难降解废水处理中的研究进展 总被引:4,自引:0,他引:4
掺杂可有效改善纳米TiO2的光催化活性及其光利用率,利于光催化技术在工业生产中的应用推广.介绍了掺杂纳米TiO2的光催化机理,总结了常见的掺杂纳米TiO2的制备方法:溶胶-凝胶法、浸渍法等.阐述了TiO2光催化技术在印染废水、农药废水、造纸废水及工业无机废水处理中的应用,并进一步分析了该研究领域所存在的问题,为今后光催化技术的发展方向提出展望:寻求新的掺杂离子、研制掺杂负载型纳米光催化剂和加强降解机理研究等. 相似文献
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采用正电子湮没技术研究了13种金属离子掺杂对纳米TiO2光催化材料缺陷的影响,并讨论了离子掺杂对TiO2光催化材料平均电子密度和光催化活性的影响。结果表明,纳米TiO2光催化材料的缺陷主要是氧空位、孪晶界、位错和金属空位等。正电子湮没谱的分析表明,Fe3+、W6+和La3+高价态离子的掺杂降低纳米TiO2的平均电子密度,低价态的Zn2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Co2+和Ag+掺杂增大了纳米TiO2的平均电子密度,Al3+、V5+、Ni2+和Cr3+的掺杂对纳米TiO2平均电子密度没有影响。纳米TiO2的离子掺杂寿命谱与光催化活性之间关系分析表明,Pb2+、La3+、Cr3+和Co2+掺杂时,材料中自由体积缺陷的形成不利于TiO2光催化活性的提高,而Fe3+、W6+、La3+、Cu2+、Mn2+、Ag+、Al3+、V5+和Ni2+掺杂时,则有利于TiO2光催化活性的提高。 相似文献
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掺Ag,Ni对TiO2气相光催化活性的影响 总被引:4,自引:1,他引:3
采用溶胶-凝胶法制备了以活性炭为载体的负载型Ag/TiO2及Ni/TiO2光催化剂,以气相中甲苯降解反应考察了两种催化剂的活性随金属离子掺杂量的变化. 用透射电镜、X射线衍射及荧光光谱对掺杂催化剂进行了表征. 结果表明,经Ag, Ni掺杂后,Ag/TiO2和Ni/TiO2两种催化剂的催化活性均有不同程度的提高,且Ni/TiO2优于Ag/TiO2. 两种催化剂的最佳掺杂量均为0.4%. 根据表征及实验结果分析了金属离子不同掺杂量影响TiO2光催化活性的机理. 相似文献
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采用溶胶凝胶法以硫酸氧钛和水玻璃为前驱体制备二氧化钛-二氧化硅复合氧化物,利用XRD、SEM、TEM、BET、激光粒度仪、紫外-可见光谱等测试方法对二氧化钛-二氧化硅复合氧化物材料进行了测试分析,考察了制备条件对二氧化钛-二氧化硅复合氧化物材料的晶相、形貌、孔结构、粒度等物理性质的影响规律,并对其在紫外光区降解罗丹明B(RhB)溶液的性能进行了研究。结果表明:二氧化钛-二氧化硅复合氧化物具有优良的催化活性,其光催化活性明显优于市售的P25二氧化钛,焙烧温度对催化剂性能影响最大。 相似文献
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This contribution reports a simple approach for preparing PMA/TiO2 composite. In this method, nano TiO2 powders are previously treated by a combined modification process, namely, the alkali‐treatment followed by oleic acid surface‐grafting. Before polymerization, the modified TiO2 nanoparticles are dispersed into the maleic anhydride (MA) solution to form stable homogeneous gel. When the reaction temperature is raised to 150°C, the modified nano TiO2 can initiate the in situ anionic polymerization of MA. Finally, the PMA/TiO2 composites are obtained, in which all the TiO2 are fully coated by MA polymer (PMA). Therefore, it is not needed to reclaim the nano initiators because they are blended into the prepared polymers as the nano fillers. TEM and SEM experiment results can strongly demonstrate that the TiO2 nanoparticles are homogeneously dispersed in PMA matrix. This approach is easy‐to‐operate and applicable to the preparation of other nano composites. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009 相似文献
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纳米TiO_2的制备及光催化性能的研究 总被引:2,自引:1,他引:1
以TiCl4为钛源,用正交实验设计方法,探究了水解法制备TiO2最佳反应条件,即烧结温度为600℃,盐酸用量为1.7 mL,pH值为8。同时研究了催化剂用量和时间对TiO2光催化降解甲基橙的降解率的影响,实验结果表明,当催化剂用量为4 g/L,光催化时间为60 min时,降解率可达到90%以上。 相似文献