贵金属改性二氧化钛光催化去除溴酸盐

用浸渍法制备了各贵金属(包括Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au、Ag)改性二氧化钛(M/TiO2)光催化剂,研究了紫外光下其光催化去除溴酸盐(BrO3-)活性。结果表明,Pt和高Ag量负载提高了TiO2光催化去除BrO3-活性,分别提高了4.6和2.9倍,Pt通过表面活性物种PtCl4的光敏化作用提高了其活性,而高负载量Ag通过与BrO3-还原产物Br-生成具有可见光活性的AgBr来提高其活性。Pd/TiO2、Ru/TiO2、Au/TiO2、Ir/TiO2、Rh/TiO2和低负载量的Ag/TiO2,因不能有效提高P25 TiO2光生电子与空穴的分离效率,反而可成为电子与空穴的复合中心,从而抑制了TiO2光催化去除BrO3-活性。     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响。实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0．5％的钕和0．2％的镨。当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2．0g／L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30mg／L,pH值为10．5时,在40w紫外灯光照射35min后降解率最好,可达到93％。     

玻璃纤维负载掺Fe3+/TiO2纳米材料的制备及其性能研究

采用浸渍法制备了玻璃纤维负或掺杂Fe^3＋／TiO2纳米光催化剂，以酸性品红为目标物考察了试催化剂的光催化性能，实验结果表明该方法制备的负载型光催化剂的光催化效果高。在pH=6．紫外光照45min，2．0g负或催化剂处理10m45mg／L的馥性虹B溶液。脱色率达93．9％．且纳米粉末与建璃纤维的结合力强，可多次使用。     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性．结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

金属离子掺杂改性纳米TiO2的能带结构及其光催化性能

为了研究纳米TiO2金属离子掺杂的改性机理,使用Materials Studio软件的Dmol3模块分别对Fe3+、Ag+、Pt4+、La3+4种金属离子掺杂纳米TiO2的能带结构进行分析。分子模拟表明,金属离子掺杂使TiO2的禁带宽度、Fermi能级和禁带偏移发生变化,影响了TiO2的光催化性能。光催化反应表明,Ag+掺杂后TiO2的禁带宽度为1.09eV、Fermi能级为-0.294eV、禁带向下偏移0.28eV,纳米TiO2光催化剂对聚乙二醇模拟废水的处理效果最好。     

Pt/TiO_2的制备及其光催化正丙醇产氢的研究

采用贵金属沉积法制备了Pt/TiO2光催化剂,在沉积过程中,TiO2的晶体结构保持完整,金属Pt以Pt0价态高度分散在TiO2表面,制备的Pt/TiO2光催化活性明显高于未掺杂的TiO2,提高了光催化产氢性能。以正丙醇为牺牲剂,考察了正丙醇的初始浓度、溶液pH值对产氢过程的影响。结果表明：利用正丙醇溶液产氢,产氢量随着溶液浓度的增加而增加;醇溶液pH值为5时,光催化产氢性能最好,强酸强碱条件均不利于光催化产氢。     

纳米SiO2／TiO2光催化降解空气中甲醛的研究

采用共沉淀方法制备了Si共掺杂的SiO2／TiO2光催化复合粉末,将其负载于活性炭（ACF）上。在流动化床中,考察了煅烧温度、煅烧时间、Si掺杂量、负载次数、光照条件以及甲醛初始浓度对该复合剂光催化降解甲醛效率的影响。结果发现当Si：Ti：1：4、SiO2／TiO2复合催化剂煅烧时间4h、煅烧温度400℃,ACF上负载1次,18w紫外光照射时,甲醛的降解效果最佳,对初始浓度小于0．4mg／L的甲醛气体,降解率可达90％左右。     

La3+掺杂TiO2光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La^3＋／TiO2光催化剂,研究了该催化剂对亚甲基蓝的光催化降解效果。结果表明,La^3＋掺杂量（摩尔分数）2．8％、催化剂用量1．2g／L、体系pH值为11时,12mg／L亚甲基蓝溶液经2h光催化降解,其降解率可达99．1％。与纯TiO2相比,La^3＋/TiO2光催化剂显示出良好的光催化活性。     

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.     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化荆时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋．TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

Ag／TiO2光催化氧化还原反应脱除水体中无机氮

采用光催化还原法制备了高活性的载银二氧化钛光催化剂，并用XRF、TEM、XRD及XPS、UV-Vis方法对催化剂进行了表征．考察了负载舨的含量、催化剂制备时间、搅拌气体的种类以及Fe^2＋的添加等条件对该催化剂光催化水体脱氮活性的影响．结果表明：载银量1．0％时去除效果最佳；制备催化剂时光照时间不充分会使催化剂失去还原效力；氮气保护下催化剂反应活性更高；Fe^2＋的加入利于光催化反应；2h光催化含氨氮和亚硝基氮的水样。总脱氮率达到了63．9％．     

水溶液中纳米二氧化钛光催化降解甲基橙的影响因素

用沸腾回流直接水解法制备了粒径为25～35 nm纯锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO2).用X射线衍射和透射电镜表征材料的结构与形貌.用该催化剂催化降解甲基橙,研究了催化剂用量、甲基橙的起始浓度、溶液pH值、光强度、溶液中添加金属离子的影响.结果表明:在较强紫外光照射下,当甲基橙的起始浓度为0.02 g/L,TiO2用量为1.0g/L,光催化效率最高.酸性条件有利于光催化降解甲基橙.掺加Fe3 或Zn2 的光催化效率显著增加.掺加Mn2 或Ca2对光催化活性没有影响.在紫外光区域(366 nm),样品对催化降解水溶液中甲基橙的活性较高.     

光催化自洁净玻璃的研制

用溶胶－凝胶法制备了表面镀有Ag-TiO2光催化薄膜的自洁净玻璃,并利用XRD,SEM等方法研究了光催化薄膜的结构与特征,考察了不同银含量以及不同膜厚度对自洁净玻璃光催化活性的影响。研究结果表明：光催化薄膜主要由20－100nm的Ag和TiO2颗粒构成;掺入适量银,可提高光催化活性,在[Ag]/[TiO2]=2/50（浓度比）时为最好。在[Ag]/[TiO2]＝2／50时,膜厚为0．87μm时光催化活性最高。     

不同载体表面负载TiO2薄膜的离子掺杂研究

TiO₂薄膜是解决TiO₂回收的有效方法，缺点是TiO₂活性低，寻找合适的载体以及提高TiO₂薄膜的光催化活性,是TiO₂负载薄膜技术需要解决的核心问题。研究了13种离子对负载在釉面瓷砖、玻璃、陶瓷、钛片、铝片和不锈钢片6种载体上TiO₂薄膜的掺杂，并从界面材料结构、双电层结构等方面讨论了离子掺杂与载体对TiO₂薄膜光催化活性的影响。结果表明，TiO₂薄膜的离子掺杂效果不仅和离子掺杂浓度、种类有关，而且还与载体类型有关。TiO₂薄膜和非金属载体主要形成复合半导体结构，改善掺杂离子对载流子的捕获能力。金属载体与TiO₂薄膜之间主要形成肖特基势垒，有利于电子与空穴的分离。载体与TiO₂薄膜之间形成的界面双电层结构能改变离子捕获中心与TiO₂半导体费米能级间的相对位置，从而提高或降低离子对载流子的捕获能力。     

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.     

The effect of platinum and silver deposits in the photocatalytic oxidation of resorcinol

The effects of platinum (Pt) and silver (Ag) metallisation in the photocatalytic oxidation of resorcinol at pH 3 ± 0.5 have been investigated. The photocatalytic degradation of resorcinol was significantly improved by Pt/TiO₂, while the presence of Ag/TiO₂ enhanced the initial photocatalytic degradation rate of resorcinol slightly. Likewise, the photocatalytic mineralisation of resorcinol continued to be enhanced by Pt/TiO₂, but it was retarded when Ag/TiO₂ was used.

The function of Pt and Ag deposits on the surface of TiO₂ has been found to be markedly influenced by the interaction of resorcinol and its degradation products with the metal deposits. The presence of Pt or Ag on the surface of TiO₂ altered the distribution of degradation products of resorcinol as well as the production of photoactive species for the photocatalytic oxidation of resorcinol. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), zeta potential and transmission electron microscopy (TEM) analyses have indicated that the contrasting effect of Pt and Ag deposits were governed by the oxidation states and the catalytic property of metal deposits. In addition to that, it has been found that the roles of metal deposits are specific and should not be generalised.     

羟基纤维素对二氧化钛薄膜亲水性和光催化性能的影响

用羟基纤维素(hydorxypro-pylcellulose,HPC)作为添加剂,用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,通过改变HPC的添加量获取了不同微观结构的TiO2薄膜,进而改变了薄膜的亲水性性能。用X射线衍射、原子力显微镜、透射电镜、对样品的微观结构进行了分析,并测试了亲水性和光催化性。结果表明：HPC的加入使TiO2薄膜中晶粒尺寸变小,表面粗糙度增加。经HPC改性后的薄膜在紫外光照3h后,亲水性能比未改性的TiO2有明显的提高,同时HPC改性也提高了TiO2的光催化性能。     

Pt/Pd alloy nanoparticles composed of bimetallic nanobowls: Synthesis, characterization and electrocatalytic activities

Bowl-like nanostructures of Pt/Pd bimetallic nanocrystals are prepared by employing Ag nanoparticles as a template and completely removing the residual Ag after the displacement. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) observations display that the thin walls of Pt/Pd nanobowls are composed of nanoparticles. X-ray diffraction (XRD) pattern demonstrates that Pt and Pd form the alloy in the nanobowls. The crystal structures of the nanobowls consist of [1 1 1], [2 0 0], [2 2 0] surfaces as revealed by both high-resolution TEM (HRTEM) and XRD results. The Pt/Pd nanobowls exhibit significant high electrocatalytic activities toward the methanol oxidation and oxygen reduction compared with the Pt/Pd nanospheres and Pt nanobowls.     

Metal-assisted etching of p-type silicon under anodic polarization in HF solution with and without H2O2

Pore formation under anodic polarization of a lightly doped p-type Si wafer previously loaded with Pt, Pd and Ag nanoparticles was investigated in HF solution with and without H₂O₂. In HF solution without H₂O₂, a microporous layer was formed in p-Si loaded with Pt or Pd. However, Ag metal nanoparticles yielded pores due to their intrusion in the Si wafer. The addition of H₂O₂ to the etching solution leads to different pore morphologies depending on the metals. Particles of Ag were found at the bottom of most pores. In the presence of Pt nanoparticles, cone-shaped macropores were produced, and the pore depth and diameter increased with increasing H₂O₂ content. Current density influenced the pore morphology. For a sample loaded with Pt or Ag, an increase in applied current density widened the pore diameter. The mechanism of the metal-assisted pore formation was discussed by considering a competitive process between the formation of a microporous layer under polarization and metal-assisted chemical oxidation of the microporous layer by a dissolved oxidizing agent.     

掺杂铁纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO₂和不同掺铁量的TiO₂纳米粒子。通过纯TiO₂和掺铁TiO₂分别作光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现，溶胶-凝胶法掺杂铁离子可以有效地提高TiO₂光催化活性，而水热法掺杂铁使TiO₂的光催化活性明显降低。Fe/TiO₂摩尔比为0.01％～0.1％，随掺杂量的增大,TiO₂光催化活性逐渐降低。