稀土掺杂二氧化态光催化的研究进展

论述了半导体光催化反应机理。单一半导体光催化剂的光催化活性普遍不高，通过掺杂可以提高光催化活性，甚至在提高活性的同时扩展光谱响应范围，提高光的利用率。纳米TiO2是一种宽禁带半导体光催化剂，可用于有机污染物及无机污染物等方面的降解。     

制备不同稀土掺杂的纳米氧化钛光催化剂及其光催化活性

以钛酸丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法合成了Dy2O3-TiO2,CeO2-TiO2和Gd2O3-TiO2光催化剂。以甲基橙和亚甲基蓝为目标降解物,研究了3种复合光催化剂的光催化活性。通过紫外可见光光谱分析发现：3种光催化剂对不同降解物均表现出一定的光催化活性。掺杂质量分数(下同)为1．25％Gd2O3的光催化剂对甲基橙的降解效率较高,掺杂1．25％CeO2的光催化剂对亚甲基蓝具有较好的降解活性。因此,掺杂不同稀土氧化物的纳米TiO2光催化剂对不同有机物具有选择性降解活性。     

稀土掺杂纳米二氧化钛光催化剂的研究进展

纳米二氧化钛(TiO_2)催化剂由于其高效、价廉、无毒、稳定等优点,被认为是一种极具应用前景的环境友好型光催化材料,它在空气净化、环境治理、光解水制氢、废水处理等环保领域得到了广泛的研究和应用。在对TiO_2改性研究中发现,稀土金属掺杂是较为有效和经济的手段,稀土离子的掺入不仅可以提高对有机污染物吸附量,还可以延迟锐钛矿相向金红石相的转变,增强TiO_2的光催化性能。目前,有关稀土掺杂TiO_2的综合性报道较少。本文简单介绍了稀土掺杂纳米TiO_2提高其光催化性能的机理,从单一稀土元素掺杂、稀土元素与其他元素共掺杂、稀土元素与稀土元素共掺杂纳米TiO_2光催化剂3个方面阐述了稀土掺杂纳米TiO_2光催化剂的研究进展,并在最后指出了稀土掺杂纳米TiO_2中存在的问题和未来的研究方向。     

TiO2光催化降解有机物研究进展

概述了近几年国内用TiO2光催化降解染料废水、卤代有机物、农药废水等的研究情况,对光催化剂的制备改性及光催化反应器的设计也作了阐述。并提出了当前光催化研究需要解决的几个问题,对进一步扩大TiO2光催化降解有机物的实际应用展示了广阔的前景。     

碳掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展

碳掺杂Ti O2光催化剂已成为非金属掺杂材料研究的热点之一。简要概述了碳掺杂Ti O2的制备方法和掺杂机理的研究,并指出了C掺杂Ti O2研究中有待解决的问题。     

稀土掺杂TiO2的光催化性能研究

以钛酸丁酯、无水乙醇、冰乙酸为原料,以罗丹明B为模拟有机污染物,采用溶胶-凝胶法制备了一系列的TiO₂光催化剂,并利用XRD和物理吸附对催化剂进行了表征。考察了原料配比、凝胶时间、稀土掺杂种类、稀土掺杂量对TiO₂光催化罗丹明B性能的影响。结果表明：当钛酸比为1.5∶1、钛醇比为2∶1、凝胶时间为48 h、Pr掺杂量为2%时,TiO₂光催化罗丹明B的降解率最好。在光催化条件为罗丹明B初始质量浓度为4 mg·L^-1、催化剂质量0.05 g、光反应时间6 h时,罗丹明B的降解率达93.23%。     

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。     

Ce3+掺杂TiO2光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ce3 /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.结果表明掺杂量w(Ce3 )3.7%,催化剂用量0.12 g·L-1,体系pH值为10,12 mg·L-1亚甲基蓝溶液经2 h光催化降解,其降解率可达98.87%,与纯TiO2相比,Ce3 /TiO2光催化剂显示出良好的光催化活性.     

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。     

超细Co／Ti02和Ce／Ti02的制备及光催化性能

以四氯化钛为原料、硝酸钴或硝酸铈为掺杂剂，以共沉淀或机械混合的掺杂方法制备了掺杂的Co／Ti02和Ce／Ti02超细粉体，并进行了x射线衍射表征和光催化活性评价。掺杂抑制了样品晶粒的长大，在500℃焙烧温度下，掺钴样品的平均粒径由未掺杂纯样品的47．7nm减小到了12．1nm(机械混合)和9．6nm(共沉淀)，掺铈样品的平均粒径则分别减小到33．1nm和16nm；钴掺杂导致了样品在焙烧温度500℃时便有金红石相出现，而铈掺杂的样品和纯样品在相同温度下没有金红石相；通过甲苯在样品上的光催化氧化过程，证实了掺杂对样品的光催化性能有影响。在纯样品和掺钴、掺铈的样品上，140min后甲苯的质量浓度由初始的100mg／m^3分别下降到17、2．3和7．3mg/m^3；甲苯在实验条件下的光催化氧化符合一级动力学规律。     

改性二氧化钛光催化剂的研究进展

综述了近年来对TiO2光催化剂改性的研究,主要包括：贵金属淀积、金属离子掺杂、表面光敏化、半导体复合和光电催化等技术,并分析改性后的反应机理。最后,展望了提高TiO2光催化剂催化活性的研究进展的前景。     

可见光响应型非金属掺杂TiO2的研究进展

综述了各种非金属(N、S、C、B)掺杂TiO2在可见光范围的响应,以及N和F共掺杂TiO2、N和La^3 共掺杂TiO2、B与Ni2O3复合的制备及其光催化性能的研究进展。     

Pb2+掺杂TiO2的光催化性能研究

以钛酸丁酯和硝酸铅为原料,用溶胶-凝胶法制备了Pb2+掺杂纳米TiO2粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度样品在催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,分析了Pb2+掺杂TiO2样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化活性的影响.结果表明:Pb2+掺杂能够使锐钛矿向金红石的转变温度向高温方向移动,并且细化了晶粒,实验最佳掺杂浓度为100∶2.0,最佳热处理温度为700℃;Pb2+掺杂的TiO2的锐钛矿相是影响光催化活性的决定性因素.     

TiO2对聚氯乙烯紫外光稳定与催化降解的影响

综述了普通和纳米TiO_2对聚氯乙烯(PVC)的紫外光稳定和催化降解的机理及研究进展,以及包覆和掺杂改性对TiO_2光稳定和光催化性能的作用。金红石型纳米TiO_2具有优异的紫外光稳定特性,锐钛型纳米TiO_2表现出极强的光催化活性。无机包覆过的金红石型TiO_2对PVC有明显的保护作用。有机改性则能提高锐钛型TiO_2的分散性,从而提高其对聚合物的光催化效率。过渡金属离子掺杂可在TiO_2晶格中引入缺陷位置或改变结晶度,从而改变PVC的光降解速率。     

微波水热晶化制备纳米二氧化钛光催化剂及其性能研究

以TiCl4为原料,采用微波水热合成法制备了锐钛型纳米TiO2光催化剂.利用XRD、TEM、TG-DTA等技术对产物进行了表征,并以制备的TiO2为催化剂,通过酸性品红水溶液的光催化降解实验考察了该催化剂的光催化反应性能.结果表明:微波场作用使反应体系均匀迅速的升温,加快了水热晶化反应速度,在20×105 Pa的微波水热条件下Ti(OH)4水热晶化2.5 h后,产物主要以锐钛型存在,晶粒粒径小于10 nm.与常规水热合成时间相比,微波水热条件下在较短的晶化时间内形成了锐钛型TiO2,光催化降解品红的实验也证明微波水热条件下制备的催化剂具有较高的光催化性能.     

Fe3+掺杂提高二氧化钛的光催化活性

采用沉淀-水热的方法制备了Fe3+掺杂的TiO2光催化剂,通过XRD、Raman、XPS、UV-DRS等对催化剂的结构、光学吸收性质等进行了表征,并以罗丹明B为目标污染物对可见光催化活性进行了测试。实验结果表明:所制备的TiO2光催化剂为锐钛矿相结构;Fe3+的掺杂使得TiO2的初始吸收边明显向可见光区域拓宽,并且增强了TiO2在可见光区域的吸收;Fe3+掺杂后TiO2的可见光催化活性显著提高,以掺杂浓度为0.5%的TiO2光催化效果最好,在可见光下6h内可将罗丹明B溶液完全降解,降解率是未掺杂TiO2的4倍。     

二氧化钛光催化功能薄膜的电化学制备方法

二氧化钛光催化薄膜是目前备受科研工作者关注的一种功能薄膜材料,利用TiO2薄膜在紫外光照射下所表现出的特有的光催化特性,如高的光催化活性、强的氧化性、超亲油亲水等,可将其用于污染治理、杀菌抗茵、防污自清洁、防雾等场合,在环境保护、医疗卫生、建筑等领域有着重要的应用前景。评述了TiO2光催化薄膜的各种电化学制备技术,分析了各种电化学方法制备TiO2薄膜的原理及所制得薄膜的性能特点,并对TiO2薄膜电化学制备技术的发展予以展望。     

臭氧提高纳米TiO_2光催化活性的ESR分析

以5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)为自由基捕获剂,分别以去离子水和二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,利用电子自旋共振(ESR)方法对UV、O_3、TiO_2/O_3、TiO_2/UV/O_2、UV/O_3和TiO_2/UV/O_3这6种体系中形成的羟基自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(·O_2~-)进行了检测,同时考察了反应时间、催化剂投量以及体系溶解氧对TiO_2/UV/O_3体系形成·OH和·O_2~-的影响.结果显示,在纳米TiO_2光催化体系中加入臭氧,能显著增加反应体系中·OH和·O_2~-自由基的生成量,6种体系中DMPO-·OH和DMPO-·O_2~-加合物的ESR波谱峰信号强度分别为:TiO_2/UV/O_3>TiO_2/UV/O_2>UV/O_3>UV>TiO_2/ O_3>O_3和TiO_2/UV/O_3≈TiO_2/UV/O_2>TiO_2/O_3>UV>UV/O_3>O_3,在TiO_2/UV/O_3体系中成功监测到·O_3~-自由基的存在.     

纳米二氧化钛的制备及其应用研究进展

纳米二氧化钛是一种新型的无机材料,具有一定的光学性质、化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性等特性。文章主要综述了纳米二氧化钛的制备方法以及其在不同领域如废水处理、化妆品、涂料、塑料制品等方面的应用。