TiO_2/硅藻土复合光催化材料的制备与光催化性能研究

以纳米二氧化钛和硅藻土为原材料,采用机械力活化法制备了TiO2/硅藻土复合光催化材料。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对复合材料进行了表征,并用甲基橙溶液的光催化降解率对复合材料的光催化性能进行了评价。结果表明,复合光催化剂的光催化降解率随TiO2负载量的增大而增大,20%硅藻土-80%TiO2的TiO2/硅藻土复合光催化材料样品在光照60min后对甲基橙的降解率达90%,与纯纳米TiO2的效果基本相同。     

不同酸催化下制备的TiO2纳晶的光催化性能

以两种不同酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备出了纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性。结果表明,采用HCl为酸催化剂的Sol-gel制备工艺较佳,该制备工艺下经400℃焙烧制备得到单一锐钛矿型的TiO2纳米晶样品,其晶粒尺寸为11.69nm,光催化降解甲基橙的活性最高,光催化反应进行20 min后,对甲基橙的表观降解率高达98.9%。     

TiO_2/ATP纳米复合材料光催化降解甲基橙的动力学研究

以纳米凹凸棒土为栽体.TiCl4.为钛源,采用低温溶解-再沉淀法制备TiO2/ATP纳米复合材料,研究了在不同反应条件下复合材料光催化降解甲基橙的动力学过程.结果表明:当催化剂的用量为1.0g/L,甲基橙溶液初始浓度为0.01g/L、pH=3时,反应4h后甲基橙的降解串可达93.75%;复合材料对甲基橙的光催化降解反应可以用一级反应动力学方程进行描述.     

Fe-TiO2/膨润土对甲基橙染料废水光催化降解性能研究

以广西宁明膨润土为载体,采用溶胶-凝胶法及微波辐射下制备了掺铁TiO2负载型光催化剂——Fe-TiO2/膨润土复合材料,研究了废水的pH值、催化剂用量、Fe的掺杂浓度及废水初始浓度等因素对复合材料光催化降解甲基橙染料废水的影响.结果表明,当pH=4.21、催化剂用量为2.5g/L、Fe的掺杂浓度为0.2%、废水初始浓度为20mg/L、光照时间为60min时,甲基橙降解率可达96.3%;在实验浓度范围内,该光催化反应可用一级反应动力学方程描述,且Fe-TiO2/膨润土催化剂具有较高的活性稳定性,因而具有较好的应用前景.     

CaCO_3负载纳米TiO_2复合光催化剂制备及性能研究

为提高纳米TiO_2光催化降解污染物效率,减少使用量并实现回收与循环利用,拓展碳酸钙(CaCO_3)的应用领域,采用纳米TiO_2湿法研磨过程解聚、分散及在CaCO_3表面负载方式制备了CaCO_3-TiO_2复合光催化剂(CAT-CC),对CAT-CC性能、结构和机理进行研究。结果表明,TiO_2负载量30%的CAT-CC经紫外光照30 min和50 min,对甲基橙降解率分别为90%和100%,与纯TiO_2相当;CAT-CC易于从水中回收,循环使用5次降解性能基本不变。CAT-CC由CaCO_3表面均匀负载纳米TiO_2复合颗粒构成,TiO_2颗粒分散良好,并与CaCO_3在界面形成了化学键合。CaCO_3使纳米TiO_2分散性提高、二者界面化学键合提高光生电子传输能力是提升TiO_2光催化效率和实现应用过程减量的机制。     

复合纳米TiO2/凹凸棒土处理氨氮废水

制备复合纳米TiO2/凹凸棒土为光催化剂,处理氨氮废水;研究了光催化剂制备的方法与制备条件。通过正交实验,确定了负载量、煅烧温度和光照时间的最佳条件,光催化降解处理氨氮废水,降解率达84%。     

TiO_2/蒙脱土复合光催化剂的制备及其性能研究

以碳酸钠钠化改性后的钠基蒙脱土为载体原料,以钛酸丁酯和无水乙醇分别为前驱体和溶剂,利用溶胶-凝胶法制备了不同pH柱化剂及不同钛土比的TiO2/MMT复合光催化剂,通过XRD、Uv-vis、FT-IR和SEM等测试手段研究其微观结构和光谱学性能,并以甲基橙溶液为目标污染物测试其光催化性能。结果表明,蒙脱土复合于TiO2,而且蒙脱土的复合有效抑制TiO2晶型的转变和晶粒尺寸的增大,其中柱化剂pH值为2和钛土比为1 mol/g时复合光催化剂对甲基橙溶液的降解率最大,可达96.36%。     

高岭土负载氧化锌/氧化钛制备光催化功能材料的研究

以硫酸钛、硫酸锌、高岭土、尿素、无水乙醇等为原料,水热法制备了氧化锌/氧化钛复合纳米粉体以及高岭土负载纳米氧化锌/氧化钛复合粉体;利用X-射线衍射(XRD)对所得粉体进行了表征;研究了不同粉体对甲基橙溶液的光催化降解效果,制备出了光催化性能良好的高岭土负载纳米氧化锌/氧化钛复合粉体。     

TiO_2/偏高岭土复合粉制备及其光催化性能研究

以偏高岭土、Ti(SO_4)_2和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备了TiO_2/偏高岭土复合粉,利用XRD和SEM对TiO_2/偏高岭土复合粉的结构及表面形貌进行了表征,并以模拟太阳光为光源,甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。结果表明:TiO_2成功负载于偏高岭土表面,偏高岭土中的Fe~(3+)掺杂使其光学吸收边发生红移。500℃煅烧的复合粉光催化性能最好,模拟太阳光光照4 h降解率达到93.39%;Ti(SO_4)_2浓度为0.3 mol/L和0.5 mol/L时所得复合粉光催化效果较好。     

海泡石/TiO_2的制备及光降解有机物性能研究

研究了以硫酸氧钛溶液为原料,以海泡石为载体,采用强迫回流水解法制备海泡石/TiO2(锐钛矿晶型)复合材料的方法。通过对甲基橙和亚甲基蓝溶液降解脱色实验,检验了样品的光催化性。结果表明,复合材料对亚甲基蓝溶液具有较强的吸附性和光降解性,经过6h光降解反应,脱色率达到99%以上。     

铝电解阳极炭渣球磨制备Si/C复合材料及其电化学性能研究

以危险固体废弃物铝电解阳极炭渣为碳源,采用机械球磨法制备了用于锂离子电池负极的Si/C复合材料,研究了球磨工艺参数对所得复合材料电化学性能的影响。通过XRD、SEM分析观察材料结构和形貌,循环伏安法和恒电流充放电测试表征Si/C复合材料电化学性能。结果表明,球料比对所制备复合材料电化学性能影响不明显; 延长球磨时间、提高球磨转速有利于提升材料循环稳定性和可逆比容量。最佳球磨工艺参数为: 球料比5∶1,球磨时间25 h,球磨转速500 r/min。该条件下所得材料在120 mA/g的电流密度下循环100圈,容量保持在382.4 mAh/g。     

黑色TiO2/高岭石光催化剂的制备及其降解动力学研究

黑色TiO₂作为一种新型光催化材料被广泛关注,但利用黏土改性黑色TiO₂来提升其应用性能却鲜有报道。以高岭石为原料,钛酸四丁酯为前驱体,通过溶剂热法合成黑色TiO₂/高岭石（b-TiO₂/Kaol）光催化剂。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X-射线光电子能谱（XPS）技术对材料微观形貌及表面结构进行表征。研究了制备条件、负载量对材料可见光催化性能的影响,并结合动力学模型考察了亚甲基蓝（MB）初始pH值对去除效果的影响。结果表明,当摩尔比n（Ti4+）:n（BH₄-）为1:0.56、n（HNO₃）:n（H₂O）为1:11.5、合成时间为12 h、水热合成温度为180℃时,制备黑色TiO₂（b-TiO₂）光催化活性最强;b-TiO₂负载量为20%制得的b-TiO₂/Kaol具有最佳的光催化性能,对MB的去除率达89.7%,光催化降解过程符合一级动力学模型。MB溶液初始pH为5~7更有利于MB的去除。Ti3+的掺杂使得b-TiO₂光响应范围扩大,高岭石改性b-TiO₂增强了b-TiO₂/Kaol的吸附能力,两者协同促进了光催化性能的提高。      

TiO2/GO复合材料的制备及其催化性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以钛酸丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法制备TiO2/GO纳米复合光催化剂.利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等对催化剂的结构、组成、形貌和粒径进行表征.将催化剂用于光催化降解甲基橙(MO)溶液,考...     

镍对镁碳复合储氢材料性能的影响

在金属Mg粉中添加经碳化处理的无烟煤,于H2气氛中用反应球磨法制备Mg/C复合储氢材料.研究了添加金属Ni对Mg/C复合储氢材料的粒度、放氢温度和放氢量的影响.结果表明,Ni在球磨过程中对Mg和C有助磨作用,还可降低储氢材料的放氢温度,增大放氢量.含10%Ni储氢材料与无Ni储氢材料相比,初始放氢温度降低70℃,高峰放氢温度降低46℃.     

BiOCl/TiO2/蒙脱石复合材料对模拟刚果红废水的光催化降解研究

为了解决TiO₂易团聚、带隙宽的问题,提高其对刚果红（CR）的光催化降解率,采用水解法和溶胶-凝胶法制备出BiOCl/TiO₂/蒙脱石复合材料（BCTM）,以刚果红染料为目标降解物,进行了光催化试验,研究了溶胶pH、蒙脱石悬浮液质量浓度、焙烧温度、焙烧时间和Bi/Ti摩尔比对复合材料光催化活性的影响,并利用X射线衍射仪（XRD）和紫外可见漫反射仪（UV-Vis DRS）对其进行了表征。结果表明,在溶胶pH为4、蒙脱石悬浮液质量浓度为1%、焙烧温度为600℃、焙烧时间为2 h、Bi/Ti摩尔比为20%的条件下,制备的BiOCl/TiO₂/蒙脱石复合材料具有较高的光催化活性,刚果红的去除率达到了94.04%。复合材料TiO₂以锐钛矿晶相形式存在。添加蒙脱石和BiOCl都会抑制TiO₂晶体的生长。BiOCl/TiO₂之间形成异质结使得禁带宽度从2.89 eV降低至2.61 eV,增强了复合材料对光的吸收能力。      

放电等离子烧结制备纳米SiC_p/Al复合材料及组织性能研究

以微米级、纳米级碳化硅(SiC)颗粒和纯铝(Al)粉为原料,通过高能球磨+放电等离子烧结(SPS)工艺制备了不同质量分数的SiC颗粒增强Al基复合材料(SiC_p/Al),研究了SiC颗粒尺寸和含量对复合材料组织性能的影响。结果表明:高能球磨能促进增强颗粒的均匀分布,放电等离子烧结具有烧结温度低、保温时间短的特点,可有效减少甚至避免基体与增强体有害反应的发生。纳米级SiC增强铝基复合材料的颗粒团聚趋势较大,复合材料致密度较低,但是其细晶强化和Orowan强化效果显著,包含源缺陷和源裂纹较少,因此,复合材料硬度和屈服强度相应提高。     

石墨烯的制备及其在光催化材料中的应用

以黑龙江鸡西柳毛鳞片石墨为原料制备石墨烯,重点探讨了氧化剂配比、氧化时间对氧化石墨结构的影响,表征了氧化石墨、氧化石墨烯与石墨烯的晶体结构与形貌特征.并将石墨烯与氧化锌纳米棒阵列(RGO/ZNRs)复合,研究了石墨烯浓度对石墨烯/氧化锌纳米棒阵列复合材料光催化降解性能的影响,分析了复合材料的光降解机制.结果表明:鸡西柳毛天然鳞片石墨成功制备成单层或少层还原氧化石墨烯片,厚度为1.1~1.3 nm.石墨烯的引入有效增强了RGO/ZNRs复合材料光催化降解性能.当石墨烯浓度为2 mg/mL时,RGO/ZNRs复合材料中石墨烯的含量达到最优值,光催化性能最佳.     

高岭石的特性及其复合催化材料研究进展

近年来,高岭石基复合催化材料因成本低廉、化学稳定性好以及具有高效催化性能等优点,而被广泛应用于光/电解水制氢、流化催化裂化、废水废气治理以及环境抗菌,其可再生循环特点及优异性能可有效助力绿水青山的建设以及双碳目标的达成.论文综述了高岭石基催化材料在不同催化领域及其合成应用方面的最新进展,主要介绍了高岭石基光催化材料、高...