过渡金属掺杂二氧化钛光催化性能的研究

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．     

氮掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能

以三乙醇胺为氮源采用水热法制备了氮掺杂纳米TiO2光催化剂,采用XRD、TEM和UV—vis／DRS分析、表征氮掺杂对TiO2微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响,并通过降解甲基橙溶液研究其光催化活性。结果表明：制得的氮掺杂二氧化钛均为锐钛矿型,粒径约为10nm,a掺杂引起光催化剂的吸收波长向可见光区红移。当pH=11．0,300℃焙烧3h时制得的氮掺杂TiO2光催化活性最强,甲基橙50min的降解率达98％。     

钒掺杂二氧化钛光催化活性研究

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。     

氮掺杂对二氧化钛光催化性能的影响

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。     

掺杂锡的纳米二氧化钛光催化降解苯酚的研究

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。     

银掺杂二氧化钛/活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究

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。     

纳米二氧化钛掺杂改性后的光催化性能的评价

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。     

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。     

掺杂型纳米二氧化钛光催化剂的制备

本文概述了掺杂纳米二氧化钛的方法及其制备方法。纳米二氧化钛作为一种光催化材料,在净化污水和保护环境方面被认为是最有潜力的一种材料。而通过对二氧化钛纳米颗粒进行掺杂改性可以提高纳米二氧化钛的光催化性能,使其满足现代生活中各种不同的需求。     

纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的协同效应

综述了近年来共掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展。对二氧化钛进行共掺杂,掺杂的元素产生协同效应,可以进一步提高二氧化钛的光催化降解效率。从促进二氧化钛可见光响应、抑制光生电子与空穴的复合、提高催化剂表面羟基含量以及其它协同效应等方面,阐述了共掺杂二氧化钛的协同作用机制,介绍了共掺杂二氧化钛协同作用的失效现象,并对共掺杂二氧化钛光催化剂未来的研究方向提出了建议。     

N、La共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、尿素、硝酸镧为原料,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了N、La共掺杂纳米TiO_2光催化材料。用XRD、DSC-TG、UV-Vis DRS、FT-IR、SEM、EDS对材料结构和性能进行了表征。以苯酚为目标污染物,考察材料的光催化性能。结果表明:N、La共掺杂协同作用使晶粒细化,材料的光催化活性显著提高;当N掺杂摩尔分数为5%、La掺杂摩尔分数为1%、催化剂用量为1.5 g/L、焙烧温度为500℃时,光催化降解5 mg/L苯酚的效果最佳。     

掺杂纳米TiO2在难降解废水处理中的研究进展

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.     

Pt/TiO_2纳米管的制备及光催化性能探究

采用原位阳极二次氧化法,在钛基底上制得双层分级结构TiO2纳米管,采用SEM、XRD和UV-DRS等对样品的表面形貌、晶型和紫外-可见吸收光谱进行了表征,并通过傅里叶红外光谱考量光催化降解甲醛的氧化产物来研究掺杂Pt前后的阵列式TiO2纳米管的光催化性能。结果表明,负载Pt后的双层分级结构TiO2纳米管吸收光谱范围增加,其光响应范围增大,并由于肖特基结的作用阻止了电子-空穴的复合几率,使得其光催化性能大大增强。     

纳米TiO2光催化材料离子掺杂的正电子湮没研究

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。     

纳米TiO_2/电气石光催化性能的影响研究

本研究系统分析了纳米TiO2/电气石复合光催化材料脱色甲基橙(MO)的主要影响因素,实验研究发现:制备条件为烧结温度550℃、烧结时间2.5h时,制得的复合样品具有最佳的光催化效果。催化剂用量和溶液pH值的最佳值分别为3g·L-1和7,此时MO脱色率达到最大值。随着反应时间的增加和MO初始浓度的降低,MO脱色率均呈增加的趋势。     

掺Ag,Ni对TiO2气相光催化活性的影响

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.     

钛硅复合氧化物介孔材料在光催化降解罗丹明B中的应用

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。     

蒙脱石/TiO2复合材料制备及其光催化性能研究

以蒙脱土和钛酸丁酯为原料,采用溶胶凝胶法制备出蒙脱石/TiO2复合材料,利用XRD、SEM、光催化亚甲基蓝溶液对其物相组成、晶体结构、微观结构和光催化性能进行了研究.结果表明:TiO2以锐钛矿相分布于蒙脱石的层间域和表面,并使蒙脱石d001有不同程度的增大.蒙脱石/TiO2复合材料的加入量和Ti/蒙脱石比值、亚甲基蓝溶液的初始质量浓度对蒙脱石/TiO2复合材料的吸附和光催化效率均有影响.     

A simple approach to prepare PMA/TiO2 composite: The homogeneous dispersion of nano TiO2 in maleic anhydride polymer matrix

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     

纳米TiO_2的制备及光催化性能的研究

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。