纳米TiO_2的水解法制备及吸附性能

以硫酸钛为前驱体,水解法制备纳米TiO2,用XRD、SEM、BET手段进行表征。考察了制备方法、硫酸钛浓度、水解温度、干燥温度、分散剂PVA浓度及搅拌作用对纳米二氧化钛吸附As(Ⅴ)的影响,得到水解法制备纳米TiO2的最佳条件,并进一步考察了As(Ⅴ)溶液pH、吸附动力学和初始浓度对纳米TiO2吸附性能的影响。结果表明,水解温度为80℃、煅烧温度100℃、硫酸钛浓度为0.2 mol/L,pH 6.0,初始As(Ⅴ)100 mg/L时纳米TiO2颗粒物对As(Ⅴ)的吸附量可达到89.28 mg/g。XRD衍射表明,所制备的TiO2为锐钛矿型,SEM表明其平均粒径小于20 nm,BET表明比表面积为167 m2/g。     

纳米TiO2的水解制备及吸附性能

以硫酸钛为前驱体,水解法制备纳米TiO2,用XRD、SEM、BET等手段进行表征。考察了制备方法、硫酸钛浓度、水解温度、干燥温度、分散剂PVA浓度及搅拌作用对纳米二氧化钛吸附As(Ⅴ)的影响,得到水解法制备纳米TiO2的最佳条件,并进一步考察了As(Ⅴ)溶液pH值、吸附动力学和初始浓度对纳米TiO2吸附性能的影响。结果表明,水解温度为80℃、煅烧温度100℃、硫酸钛浓度为0.2mol•L-1、pH 6.0,初始As(Ⅴ)100mg•L-1时纳米TiO2颗粒物对As(Ⅴ)的吸附量可达到89.28mg•g-1。XRD衍射表明所制备的TiO2为锐钛矿型,SEM表明其平均粒径小于20nm,BET表明比表面积为167 m2/g。     

氮掺杂纳米TiO2光催化性能的研究

以钛酸丁酯和硝酸氮为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备不同掺氮比的纳米TiO2(纳米N-TiO2)光催化剂。研究了不同的氮钛比、焙烧温度对氮掺杂纳米TiO2降解甲基橙溶液催化效果的影响。利用XRD、SEM方法对氮掺杂纳米TiO2的晶体结构及微观形貌进行了表征。结果表明:通过氮掺杂纳米TiO2,抑制了纳米TiO2晶粒的生长和晶型的转变,同时提高了TiO2的光催化活性。在紫外线灯的照射下,煅烧温度为500℃,N/Ti的原料配比为0.5%,制备的催化剂可达到最大的降解效果(为92.49%)。     

Yb/TiO2光催化降解染料废水的研究

采用胶-溶凝胶法制备纳米掺镱TiO2光催化剂Yb/TiO2.在紫外灯下照射,对罗丹明B模拟染料废水进行光催化降解研究,优化了光催化的反应条件.结果表明:当掺镱量n(Yb)/n(TiO2)为1.0％,催化剂用量为2g·L-1,溶液pH值为4,光照时间为3h,染料废水的起始浓度为10mg·L-1时,染料废水的降解率可达95.32％.     

LDO负载纳米二氧化钛复合物的制备及其光催化性能研究

以碳酸根型镁铝层状双氢氧化物(LDH)为载体,采用溶胶-凝胶法利用酞酸丁酯水解负载纳米TiO2于LDH片层获得TiO2/LDH前驱体,通过低温焙烧前驱体获得纳米二氧化钛/层状双金属氧化物复合物(TiO2/LDO).以亚甲基蓝溶液模拟染料污染物,在波长291 nm紫外光条件下测定吸光度,评价了光催化剂不同投加量,体系pH值以及光照时间条件下对亚甲基蓝降解率的影响,研究了TiO2/LDO的光催化性能.结果表明:通过溶胶-凝胶法可以获得高分散纳米级(<10 nm)TiO2负载型TiO2/LDH复合物,TiO2/LDH中TiO2负载率达8.01wt%(质量分数);TiO2/LDO的光催化性能较纯LDO高,TiO2负载于LDO层板对亚甲基蓝具有协同催化作用;在pH值为9的80 mL亚甲基蓝溶液(浓度为5 mg/L)中投入0.20 g TiO2/LDO,催化反应8 h后降解率高达81.7%,TiO2/LDO对亚甲基蓝溶液的光催化反应符合一级动力学方程.     

纳米TiO_2对氟离子吸附性能研究

采用低温水解法制备纳米TiO2,研究了纳米TiO2吸附剂对氟离子的吸附行为,考察了硫酸钛浓度、纳米TiO2投加量、pH值和接触时间对吸附氟离子的影响。结果表明,硫酸钛浓度为0.20 mol/L时得到的纳米TiO2对氟离子吸附效果最好;纳米TiO2的吸附量随溶液pH值的升高而下降,当pH值为4.0时最大吸附量为28.8 mg/g;100 min内纳米TiO2对氟离子的吸附率可以达到78.5%;吸附动力学研究表明,纳米TiO2对氟离子的吸附动力学可以用准二级动力学方程来描述,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。     

后处理方法对纳米TiO2晶型、粒度与表面结合态的影响

采用溶胶-凝胶法合成锐钛型纳米TiO2胶体,用水热处理和常压下直接烧结等不同后处理方法制备TiO2晶粒,并使用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)三种测试手段对纳米TiO2的晶型、粒度与表面结合态进行表征,研究了后处理方法对纳米TiO2物理特性的影响,指出不同的后处理方法将有不同结晶性和粒度的TiO2,且TiO2表面含有的羟基量也有所差别。     

锰离子掺杂纳米二氧化钛及其应用性能

以TiCl3为钛源,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体;掺杂过渡族元素锰进入TiO2晶体中,制成掺杂纳米TiO2粉体:采用XRD、SEM、EDS对TiO2粉体进行了表征;以甲基橙为模型物,考察了TiO2粉体作为光催化剂的光催化降解能力.结果表明,制备纳米TiO2的煅烧温度高于450℃,产品的粒度可达到纳米级;纳米Ti...     

纳米TiO_2的溶胶-凝胶法制备改进及粒径控制

以无机钛盐为前驱体 ,PEG和淀粉为分散剂 ,分别用溶胶 -凝胶法及改进溶胶 -凝胶法制备出纳米TiO2 粉体。在改进方法中 ,用溶解凝胶而不是传统的高温灼烧凝胶的方法得到TiO2 。所得的产物是极细 (4nm )并已明显开始结晶 (锐钛矿 )的TiO2 粉体。此粉末可用作加热法控制TiO2 颗粒尺寸的起始物质。TiO2 在极低温度 (≤ 10 0℃ )下结晶被推测为由聚合物与Ti (NO3 ) 4交联组成的凝胶结构比较特殊所致。在改进的方法中 ,少量的NO2 气体可被容易地吸收 ,同时 ,重复溶解的聚合物可重复利用。因此 ,这种方法在工业生产中有利于环境保护     

石墨烯负载TiO_2-NX/Cu_2O复合光催化剂制备

以氯化铜为铜源,通过盐酸羟胺还原法制备氧化亚铜;以无水乙醇为溶剂,钛酸异丙酯为钛源,盐酸胍为氮源,石墨烯为载体,通过溶胶-凝胶法制备氮掺杂纳米TiO2以及石墨烯负载TiO2-NX/Cu2O复合光催化剂。采用氙光灯为光源,研究了该催化剂对甲基橙的光降解催化活性,讨论了材料制备过程中质量比和光催化剂添加量对光降解甲基橙活性的影响。实验结果表明,制备的石墨烯负载TiO2-NX/Cu2O复合光催化剂在m(TiO2-NX)∶m(Cu2O)=1∶1的情况下,负载到0.08g石墨烯于100min后对甲基橙的降解率可达到83.3%。     

TiO_2光催化降解亚硝酸钠的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化剂,以紫外光照射下的光催化降解亚硝酸钠为模型反应,以盐酸萘乙二胺显色法测定样品的吸光度,进而得出亚硝酸钠的转化率,并采用BET、XRD和IR对催化剂进行了表征。结果表明,500℃焙烧的TiO2催化剂比表面积为42.5 m2/g,平均孔径为5.8 nm,热稳定性好。400℃焙烧2 h的TiO2尚存在一定量的无定形相TiO2,500℃焙烧的TiO2完全转变为锐钛矿型TiO2,700℃时完全转化为金红石相。本实验最佳的反应条件为：TiO2（500℃,2 h）催化剂0.2 g,100 mL 0.125μg/mL亚硝酸钠溶液中,紫外光降解150 min,亚硝酸钠的降解率为100%;添加适量浓度的H2O2溶液,可促进亚硝酸钠溶液的转化。     

介孔二氧化硅KIT-6介观单晶微球的合成

以非离子表面活性剂［聚环氧乙烷（PEO）-聚环氧丙烷（PPO）-聚环氧乙烷三嵌段共聚物,P123］和阳离子聚电解质（聚二甲基二烯丙基氯化铵,PAC）形成的复合物胶束为模板,合成了具有球形形貌的介孔二氧化硅KIT-6介观单晶微球。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附和热重分析（TGA）等手段对合成材料的形貌及孔结构进行了表征分析。结果表明,以有机复合物胶束为模板合成出的介孔KIT-6二氧化硅材料具有较规整的球形形貌,颗粒直径为2~3 μm,具有较大的比表面积和孔体积（747 m²/g和1.3 cm³/g）,介孔孔径为8.5 nm,且在整个颗粒内部介孔保持高度的有序排列。由于长链聚电解质PAC与硅源有着较强相互作用,样品可以在较高水热温度下（160 ℃）合成,有利于提升介观结构的稳定性。该合成方法对于介孔二氧化硅KIT-6单晶微球的合成及其在催化及吸附分离等领域的应用具有一定的启发意义。     

原料配比对介孔TiO_2薄膜避光超亲水性的影响

采用蒸发诱导自组装法制备介孔TiO2薄膜,通过改变原料配比水解比H、抑制比p、TiO2与模板剂比s值控制合成介孔TiO2薄膜,考察原料配比对介孔TiO2薄膜避光超亲水性的影响。结果表明,随H、s值增大,介孔孔径和平均粒径先增大后减小,TiO2以锐钛矿型出现,TiO2薄膜避光超亲水性先增强后减弱;随p值增大,孔径和平均粒径逐渐减小,金红石含量增大,TiO2薄膜避光超亲水性逐渐降低。当H=15,p=2,s=188时,所制备的TiO2薄膜最大孔径为10.2 nm,避光12 h后接触角仍小于5°。在所制备粒径范围内,介孔孔径对薄膜避光超亲水性的影响大于粒径的影响。     

微波辅助离子液体中铜掺杂TiO2光催化剂的制备及微波强化光催化活性

在[Bmim] PF6离子液体中,用微波辐射干燥的方法制备了铜掺杂纳米二氧化钛光催化剂TiO2-Cu,测试催化剂对甲基橙溶液的微波（MW）、紫外（UV）、微波-紫外（MW-UV）条件下的降解率,考察了离子液体用量、铜掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度、煅烧时间、微波降解功率等因素对TiO2-Cu催化剂活性的影响.结果表明,掺杂物质硝酸铜与钛酸丁酯的物质的量比为n（Cu）/n（Ti）=0.025,在功率为210 W的微波条件下干燥20 min,再在高温箱式电阻炉中于500℃下煅烧2h,所制得的TiO2-Cu催化剂具有较高的光催化活性;在MW、UV和MW-UV 3种降解条件下,对甲基橙的降解率分别为3.78％,92.98％,98.39％;并且在3种降解条件下,甲基橙降解率始终是：MW-UV＞ UV＞ MW.表明在紫外光照条件下,微波辅射具有强化TiO2-Cu催化剂降解甲基橙的作用.催化剂结构分析表明,TiO2中掺入铜后制得的催化剂,具有粒径均匀,比表面积、孔容、平均孔径和半孔宽均较大等特点,这也是TiO2-Cu催化剂具有较高的光催化活性的主要原因.     

水热合成二氧化钛纳米颗粒及光致发光性能研究

以价格较为低廉的钛酸丁酯为钛源,不同添加量的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,采用水热合成法制备二氧化钛纳米颗粒。利用氮吸附仪、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、荧光光谱仪（PL）对材料进行结构分析及光致发光性能测试。结果表明,所制备的二氧化钛纳米材料均为锐钛矿结构,粒径较小的纳米颗粒堆积形成介孔结构。样品具有特殊的光致发光特性,由于纳米颗粒粒径大小不同,孔径大小不等使得光致发光特性的强度产生较大差异,发射峰位置产生明显红移。     

微乳液-溶胶凝胶法制备TiO2纳米光催化剂及结构表征

在TX-100／正己烷／正己醇／水（pH-9）微乳液环境中进行溶胶凝胶过程制备纳米TiO2粉体。研究在微乳液环境中发生稳定的溶胶凝胶过程的操作条件,并采用XRD、TG—DSC、FTIR、SEM、BET等手段对煅烧前后的TiO2粉体材料进行了结掏表征;研究结果表明在合适的操作条件下,该方法可以制备出12-26nm范围内粒径分布窄,平均孔径为47．6nm,BET比表面积为70．51m2／g,单一的锐钛矿型TiO2纳米微粒。     

Ni-Mo/TiO_2催化剂上二苯并噻吩加氢脱硫性能

采用浸渍法,以TiO_2成型载体制备Ni-Mo/TiO_2催化剂,考察MoO_3负载量对二苯并噻吩加氢脱硫性能的影响,采用XRD和BET等对催化剂进行表征。结果表明,当MoO_3负载质量分数大于10%时,已超过TiO_2载体的单层负载量,MoO_3晶相开始聚集长大,堵塞部分孔道,造成催化剂的比表面积和孔容显著下降。MoO_3负载质量分数10%时,二苯并噻吩转化率最高,继续提高MoO_3的负载质量分数,催化剂活性反而下降。对Ni-Mo/TiO_2催化剂进行30天的稳定性试验,催化剂没有失活。     

回流法制备TiO_2微球及其结构和催化性能研究

采用回流法制备了介孔TiO2微球催化剂,利用XRD、FE-SEM、BET等方法对所制备的催化剂进行了表征,并与溶剂热法制备的样品进行比较,研究不同制备方法对TiO2结构、形貌及催化性能的影响。结果表明,回流法制备的样品为锐钛矿单相微球,晶粒间堆积形成介孔结构,比表面积大;而溶剂热法制备的介孔样品含金红石和锐钛矿两相。以EtOH/HCl为回流溶剂制备的样品孔径约为5 nm,孔径分布窄,比表面积可达496 m2/g,光催化去除Cr（Ⅵ）反应速率快,去除率达到99%。     

TiO_2-ZrO_2-SiO_2复合载体催化剂制备及其负载磷化钼后的加氢脱芳性能

制备了不同配比的TiO_2-ZrO_2-SiO_2三元复合载体并对其负载磷化钼后的加氢脱芳性能进行了比较。XRD和BET表征结果表明,复合载体负载磷化钼后,晶型和表面结构、孔结构均发生较大变化;当Mo负载质量分数为20%时,晶相中有明显的MoO_3特征峰出现,但比表面积、孔径和孔容均有较大程度的降低。在反应温度320℃、压力3 MPa、体积空速2 h~(-1)和氢油体积比500:1的条件下,n(Ti)∶n(Zr)∶n(Si)=3∶1∶4的复合载体负载磷化钼后加氢脱芳效果最佳。     

阴离子-非离子共模板法制备Pt/K/TiO2-Al2O3催化剂

采用阴离子型表面活性剂SDS（十二烷基硫酸钠）和非离子型表面活性剂OP（聚乙二醇辛基苯基醚）做为共模板剂,采用柠檬酸络合-有机模板剂分解耦合法成功制备了介孔TiO2-Al2O3载体及其负载型NSR催化剂。BET测试结果表明：采用共模板剂法制备的TiO2-Al2O3载体比表面积高达398 m2/g,而使用单一模板剂CTAB或传统共沉淀法制备的载体其比表面积分别只有373和250 m2/g。H2-Chemisorption、XRD和NH3-TPD等表征结果显示,该载体同时具有更高的Pt分散度和表面酸量。负载后,所得Pt/K/TiO2-Al2O3催化剂表现出更高的NOx储存量（比传统共沉淀法样品提高62.1%）和抗硫性能（硫化再生效率达到91%）。