煅烧温度对Fe/TiO2复合粉体光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备合成Fe/TiO₂纳米复合粉体,用紫外光照射甲基橙溶液的降解实验,通过降解率比较粉体的光催化性能。通过XRD、SEM、UV-Vis等分析手段对粉体的结构和光学性能进行了表征。结果表明,不同的煅烧温度对TiO₂粉体的光催化性能有显著影响,随着煅烧温度的升高,逐渐向金红石相发生转变;450℃的煅烧条件下,甲基橙的降解率最好。     

载银TiO2/碳纳米管复合材料的制备及其催化杀菌性能

采用溶胶-凝胶法, 在450℃下煅烧制备载银TiO₂/碳纳米管纳米复合材料;采用XRD、SEM以及N₂吸脱附对样品的晶体结构及样品微观形貌进行表征;通过UV-vis漫反射光谱表征了复合材料对紫外可见光的吸收性能;以甲基橙为模型污染物, 评价了样品紫外光光催化降解甲基橙的活性, 以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为菌种, 采用抑菌圈法表征样品的杀菌性能。结果表明, 载银TiO₂/碳纳米管纳米复合材料比纯TiO₂纳米颗粒有更好的紫外光光催化活性, 其中掺碳纳米管(CNTs)1%(质量分数)的效果最好, 紫外光照射150min, 降解率达到76.5%;载银TiO₂/碳纳米管纳米复合材料比TiO₂纳米颗粒、Ag纳米粒子、CNTs(纯化处理后)的杀菌效果都要好很多, 其中掺CNTs 10%(质量分数)的样品的杀菌效果最好, 抑菌圈直径达到25.8mm。     

壳聚糖/纳米纤维素/石墨烯改性纳米TiO2复合膜光催化降解性能

以氧化石墨烯改性纳米二氧化钛为光催化活性成分,通过流延成型法制备了壳聚糖/纳米纤维素/石墨烯改性纳米TiO₂光催化复合膜。利用热重分析仪(TG)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合膜的结构进行表征。研究了壳聚糖/纳米纤维素/改性纳米TiO₂复合膜的力学性能,对比了复合膜对亚甲基蓝及甲基橙的光催化降解性能。结果表明,改性纳米TiO₂的添加提高了壳聚糖复合膜的力学性能及耐热性能。改性纳米TiO₂质量分数为4%的复合膜抗拉强度最大,达到43 MPa。改性纳米TiO₂质量分数为2%的复合膜断裂伸长率最大为13.6%。在模拟溶液质量浓度为20 mg/L时,改性纳米TiO₂质量分数为2%的复合膜对亚甲基蓝降解率最大,为51.7%。改性纳米TiO₂质量分数为4%的复合膜对甲基橙降解率最大,为42.2%。模拟溶液初始浓度愈高,则复合膜对亚甲基蓝及甲基橙降解率均降低。     

色氨酸辅助合成光催化活性增强的球形纳米TiO2

以L-色氨酸（L-Trp）为生物模板,采用简单水解及煅烧后制备了球形结构TiO₂纳米光催化剂。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱和N₂吸附-解吸等方法对制得的TiO₂纳米材料进行表征。在催化剂合成过程中,L-Trp作为生物模板发挥至关重要的作用,能够指导球形结构纳米TiO₂的形成。考察了不同煅烧温度下制备的TiO₂样品光催化活性,结果表明550℃时制备的TiO₂样品具有优异的光催化活性,紫外光照射30min对甲基橙溶液的降解率达到95%左右,主要是由于较大比表面积和球形结构的协同效应。光催化剂稳定性实验表明,所制备的TiO₂纳米材料可作为一种实用有效的光催化剂用于紫外光照射下降解有机染料。同时,对L-Trp辅助下球形结构TiO₂纳米颗粒的可能生长机理进行讨论。     

仿生制备TiO2/ZnO复合材料及其光催化性能研究

利用结构仿生学的思想，以新鲜番薯叶为模板，利用浸渍-煅烧两步法成功制备出一系列叶片状的TiO₂/ZnO复合材料。利用SEM、XPS、XRD、BET等对复合材料进行表征。结果表明，复合材料由锐钛矿相TiO₂和纤锌矿相ZnO组成，保持了番薯叶片的多级复杂结构，具有介孔结构。光催化实验表明，TiO₂·6 h ZnO表现出最优的光催化性能。在室温下光照90 min, TiO₂·6 h ZnO对胭脂红水溶液的降解率可达到92.65%;动力学分析表明，TiO₂·x h ZnO复合材料对胭脂红溶液的降解反应均符合一级动力学模型。     

同轴电纺法TiO2/g-C3N4的制备及光催化性能研究

传统的静电纺丝法使用单一的毛细管状喷头喷丝,通常用于制备实心且表面光滑单一组分的纳米纤维,无法得到具有多种功能性结构的复合材料,应用范围较窄。以酞酸丁酯和尿素为原料,采用同轴静电纺丝法成功制备了TiO₂/g-C₃N₄复合材料,并用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、场发射扫描电子显微镜（SEM）和Brunauer-Emmett-Teller （BET）分析对样品进行了表征,通过光催化降解亚甲基蓝溶液（MB）研究了不同g-C₃N₄添加量对TiO₂/g-C₃N₄复合材料光催化性能的影响。实验结果表明,采用同轴静电纺丝法结合500℃煅烧工艺成功制备了大比表面积及高光催化性能的TiO₂/g-C₃N₄复合材料。当g-C₃N₄添加量为0.15 g时,TiO₂/g-C₃N₄复合材料对亚甲基蓝溶液（MB）的光催化降解效率可达93.8%,且经过5次重复实验后降解率仍可达80%以上。     

CQDs/TiO2二元复合材料的制备及光催化性能研究

以柠檬酸、硫脲、尿素等廉价易得的药品为原料，采用水热法制备了3种不同荧光性能的碳量子点CQDs(绿色荧光碳量子点GCQDs、蓝色荧光碳量子点BCQDs、红色荧光碳量子点RCQDs)；同时采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO₂，然后通过物理法制备了3种二元复合光催化剂GCQDs/Ti O₂、BCQDs/TiO₂、RCQDs/TiO₂。采用FTIR、PL、XRD、BET等表征方法对产品进行了结构性能表征。通过紫外光谱分析，探究了Ti O₂和3种二元复合材料对次甲基蓝溶液的催化降解性能。光催化实验结果表明，纳米TiO₂在日光照射下10min对次甲基蓝的降解率为42.2%;GCQDs/TiO₂、BCQDs/TiO₂、RCQDs/TiO₂在日光照射下10min对次甲基蓝溶液的降解率分别为73.13%、46.82%、50.82%;3种二元复合材料的催化降解性能均优于纯TiO₂，其中GC...     

MOFs衍生TiO2/杂多酸复合材料的制备及光催化性能

采用一锅法制备了金属有机框架 MIL-125（Ti）包裹的磷钼酸（HPMo）,并以其为前驱体,制备得到 HPMo/TiO₂复合材料,利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、X 射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及 N₂-吸附脱附等对其结构和形貌进行表征,结果发现 HPMo/TiO₂复合材料主要表现为介孔结构,且具有较大的比表面积。在可见光照射下,研究了HPMo/TiO₂复合材料对罗丹明B溶液的光催化降解,数据显示,可见光照射90 min 后,罗丹明 B 溶液的降解率达 89.6%,且重复使用 3 次后仍保持较好的催化效果。此外,HPMo/TiO₂复合材料还适用于催化降解其它有机染料。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛及其光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法合成了三种纳米TiO₂粉末,采用X衍射仪、氮气等温吸附仪、红外光谱仪、综合热分析仪、紫外可见光分光光度计对样品进行了表征。结果表明,三种纳米TiO₂粉末均为锐钛晶型,晶粒尺寸为20 nm,比表面积均>80 m²/g。紫外光线照射120 min时,三种粉末对罗丹明B溶液的光催化降解率均>90.0%,照射时间达180 min时,降解率均>99.5%,而商品级P25纳米TiO₂粉末对罗丹明B溶液的降解率较低,120和180 min时的光催化降解率仅为37.1%和69.0%。     

浅析纳米二氧化钛光催化降解效率的影响因素

本文以罗丹明B(RhB)为目标降解物，研究了锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO₂)的光催化降解效率的影响规律。通过比较不同分散剂对纳米TiO₂分散液的分散作用的差别，研究了分散剂对纳米TiO₂的光催化降解效率的影响；同时，也探讨了固含量和溶液pH值等因素对纳米TiO₂光降解效率的作用规律。结果表明：二氧化钛(TiO₂)固含量为5 wt%、六偏磷酸钠为0.8%、pH值为5时，目标降解物罗丹明B(初始浓度2.5ppm)在3h后降解效率达到80.25%。将制备的光催化分散液喷涂在大理石瓷砖表面，48 h内降解甲醛效率达到86.9%。     

可降解汽车尾气的沥青混合料开发及工程应用

针对城市汽车尾气所造成的空气污染问题,开发了纳米二氧化钛基光催化降解材料(WLSF-TiO₂),将其添加到薄层罩面沥青混合料中,并在北京市景山前街路面预防性养护工程中进行了应用。室内研究与对比评价表明,添加该材料后,沥青混合料的路用性能仍然满足规范要求,与普通二氧化钛基光触媒材料相比,其对汽车尾气中主要污染物(NO_x、HC、CO)的降解效果提高约30%;实体工程应用检测结果表明,添加WLSF-TiO₂的路面,其路幅范围内汽车尾气中主要污染物降解效果可达10%左右。     

SBA-15/Ni/TiO2/CNTs复合材料的制备及其光催化性能

通过溶胶凝胶法,经多次涂覆在SBA-15上负载掺杂镍的纳米TiO₂,得到SBA-15/NiO/TiO₂复合物;再以TiO₂中还原态金属镍为催化剂,通过化学气相沉积法（CVD）,在SBA-15/NiO/TiO₂表面原位生长碳纳米管,制得SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合材料。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis和Raman等方法考察了SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合材料的结构和性能,并通过降解亚甲基蓝溶液评价其光催化活性。结果表明,SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合光催化剂的催化活性较SBA-15/NiO/TiO₂显著提高。 二次涂覆掺杂镍的二氧化钛制得的复合光催化剂的催化活性高于一次涂覆。     

硫化镉-二氧化钛/分子筛复合光催化材料制备及性能研究

将水热法制备的二氧化钛负载在分子筛上,再与硫化镉复合,制备了硫化镉-二氧化钛/分子筛复合材料。对复合材料的相组成、微观结构、形貌和光谱性质进行了表征。在可见光照射下,以光催化降解亚甲基蓝为探针反应,研究了复合材料的光催化活性。结果表明：与纯二氧化钛相比,二氧化钛/分子筛具有更快的吸附降解效率;与二氧化钛/分子筛、硫化镉/分子筛相比,硫化镉-二氧化钛/分子筛复合材料的光催化性能最为优越。硫化镉-二氧化钛/分子筛优化制备条件：硫化镉溶液质量浓度为2.0 g/L、反应温度为80 ℃,反应时间为4 h。     

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。     

Photocatalytic degradation of omethoate using NaY zeolite-supported TiO2

The degradation of omethoate was conducted using H₂O₂ as oxidant, TiO₂ supported on NaY zeolite as photocatalyst and a 300 W lamp as light source. The effect of the calcination temperature of the photocatalyst, the amount of TiO₂ loaded on NaY zeolite, the photocatalyst amount, the pH value and the radiation time on the degradation ratio of omethoate were investigated. The results show that TiO₂/NaY zeolite photocatalyst prepared by sol-gel method had good photocatalysis. The photocatalytic optimum oxidation conditions of omethoate are as follows: the calcination temperature of the photocatalyst is 550°C,the amount of TiO₂ loaded on NaY zeolite is 35.2 wt-%, the amount of photocatalyst is 5 g/L, pH=8 and the radiation time is 180 min. Under these conditions, the removal ratio of omethoate is up to 93%.     

Plasmonic Au nanoparticles supported on both sides of TiO2 hollow spheres for maximising photocatalytic activity under visible light

A strategy of intensifying the visible light harvesting ability of anatase TiO₂ hollow spheres (HSs) was developed, in which both sides of TiO₂ HSs were utilised for stabilising Au nanoparticles (NPs) through the sacrificial templating method and convex surface-induced confinement. The composite structure of single Au NP yolk-TiO₂ shell-Au NPs, denoted as Au@Au(TiO₂, was rendered and confirmed by the transmission electron microscopy analysis. Au@Au(TiO₂ showed enhanced photocatalytic activity in the degradation of methylene blue and phenol in aqueous phase under visible light surpassing that of other reference materials such as Au(TiO₂ by 77% and Au@P25 by 52%, respectively, in phenol degradation.     

TiO_2-ACF对甲醛的吸附与降解性能研究

采用纳米TiO_2对活性炭纤维(ACF)进行改性,制备出具有光催化作用的TiO_2-ACF材料,并对其结构和性能进行了表征;讨论了光照条件、初始甲醛浓度对TiO_2-ACF降解甲醛活性的影响,并研究了TiO_2-ACF的再生性能,结果表明:纳米TiO_2以颗粒的形式分散负载在ACF的表面,ACF负载TiO_2后,基本结构没有发生改变,但是自旋数增大了4个数量级,表面自由基含量大大提高;光照强度越大,初始甲醛浓度越低,TiO_2-ACF对甲醛的吸附及降解性能越好;TiO_2-ACF的重复性和再生性较好,重复使用4次后,105 min内对甲醛的降解率仍达80%。     

Influence of activated carbon upon titania on aqueous photocatalytic consecutive runs of phenol photodegradation

The photocatalytic degradation of phenol was performed at room temperature in aqueous suspended mixtures of TiO₂ and activated carbon (AC). The main objective of the present work was to verify the potential of TiO₂/AC system in the photocatalytic degradation of phenol and the principal intermediate products after performing three consecutive runs. The phenol disappearance follows a first-order kinetics. Therefore, the apparent first-order rate constant of phenol and total organic carbon photodegradations were selected to evaluate the photoefficiency of the system. From the present results it can be concluded that there is a synergistic effect between both solids which is determined by the numbers of photocatalytic runs. From a practical point of view, TiO₂/AC is able to photomineralize phenol and total organic carbon for three and two, respectively, consecutive runs more efficiently than TiO₂ alone.     

Efficient adsorption and photocatalytic degradation of organic pollutants diluted in water using the fluoride-modified hydrophobic titanium oxide photocatalysts: Ti-containing Beta zeolite and TiO2 loaded on HMS mesoporous silica

Using the F⁻ media, the hydrophobic zeolite and mesoporous silica can be synthesized. These hydrophobic porous materials exhibit the high ability for the adsorption of organic compounds diluted in water and become the useful supports of photocatalyst. The hydrophobic Ti-Beta(F) zeolite prepared in the F⁻ media exhibited high efficiency than the hydrophilic Ti-Beta(OH) zeolite prepared in OH⁻ media for the liquid-phase photocatalytic degradation of 2-propanol diluted in water to produce CO₂ and H₂O. The TiO₂ loaded on the hydrophobic mesoporous silica HMS(F) (TiO₂/HMS(F)), which was synthesized using tetraethyl orthosilicate, tetraethylammonium fluoride as the source of the fluoride and dodecylamine as templates, also exhibited the efficient photocatalytic performance for the degradation. The amount of adsorption of 2-propanol and the photocatalytic reactivity for the degradation increased with increasing the content of fluoride ions on these photocatalysts. The efficient photocatalytic degradation of 2-propanol diluted in water on Ti-Beta(F) zeolite and TiO₂/HMS(F) mesoporous silica can be attributed to the larger affinity for the adsorption of propanol molecules on the titanium oxide species depending on the hydrophobic surface properties of these photocatalysts.     

稀土元素Ce掺杂TiO_2光催化剂制备及微波强化光催化活性

在[Bmim]PF6离子液体介质中微波辅助制备稀土元素Ce掺杂改性的TiO_2光催化剂TiO_2-Ce,以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物,在紫外光照和微波辐射-紫外光照降解条件下考察TiO_2-Ce催化剂的光催化活性。利用荧光技术以对苯二甲酸作为荧光探针检测TiO_2-Ce催化剂表面产生的羟基自由基,并对光催化降解反应进行动力学分析,以了解光催化降解反应机理。结果表明,通过优化反应条件制得的TiO_2-Ce催化剂具有较高光催化降解活性和热稳定性,在紫外光照和微波辐射-紫外光照条件下降解60 min后,甲基橙降解率分别为98.6%和99.3%,苯酚降解率分别为96.6%和97.2%。荧光光谱分析表明,TiO_2-Ce在微波辐射-紫外光照条件下产生的羟基自由基比紫外光照多,因而微波辐射-紫外光照具有强化TiO_2-Ce降解模拟污染物作用的效果。反应动力学数据表明,TiO_2-Ce光催化降解甲基橙溶液反应呈一级反应动力学规律,其表观速率常数k最大值为0.056 2 min-1。