纳米TiO2光催化降解环境中有机污染物研究进展

有机污染物是目前生态环境中最主要的污染源,对这类物质的控制还缺少经济有效的技术处理手段。纳米TiO2光催化技术是一种绿色环保的污染治理技术,具有催化效率高、性质稳定、成本低和无二次污染等特点。探讨了纳米TiO2光催化原理和几种掺杂改性方法,介绍了纳米TiO2催化降解水中和空气中有机污染物的研究进展,并简要展望了纳米TiO2光催化技术的发展前景。     

绿色纳米技术：利用纳米结构材料光催化降解水中的持久性有机污染物

作为一种水中的主要污染物,持久性有机污染物（POPs）严重威胁着人类健康．光催化降解水中的POPs是一项具有良好应用前景的创新性绿色技术．纳米化学领域的最新成就使得制备具有更优异降解性能的纳米尺寸催化剂成为可能．利用TiO2、In2O3、ZnO等不同种类的纳米结构材料可有效地光催化降解POPs．值得一提的是,上述反应机理含有羟基自由基的生成．该自由基具有非常高的氧化电位,可将绝大部分POPs氧化．实验研究证实利用纳米结构材料光催化降解水中的POPs是一项新颖、可靠、经济且对环境无害的处理方式．     

纳米TiO2的光化学特性及其在环境科学中的应用

纳米ＴｉＯ２是一种优异的光电功能材料。介绍了其奇特的表面结构、优异的光化学特性及其光催化作用的机理,并概述了纳米ＴｉＯ２在环境科学中有机污染物的光催化降解、重金属离子的光催化还原及光催化杀菌等方面的应用。     

可见光降解有机污染物催化剂研究进展

光降解水中有机污染物是解决环境问题非常有前途的策略。主要介绍了近年来光催化降解有机污染物的国内外最新研究进展,重点介绍了钛酸盐光催化剂、钽酸盐光催化剂、铌酸盐光催化剂、无机层状化合物、金属硫化物、Z型光催化反应体系。着重总结了金属硫族化合物催化剂降解有机污染物存在的问题及可行的解决方案,并对以后可见光催化降解有机物的研究发展趋势进行了展望。     

玻璃纤维支撑TiO_2对有机污染物的光催化降解

介绍了纳米TiO2 粉体的制备方法 ,通过对不同浓度、不同光照条件下的悬浮状和支撑状TiO2 光催化降解有机污染物 (以苯甲酰胺为例 )的试验结果分析 ,发现包覆在玻璃纤维上的TiO2 对有机污染物的光催化降解有许多优越性     

纳米二氧化钛光催化性能的研究进展及应用前景

纳米二氧化钛是一种新型半导体材料,因其具有优良的光催化特性,在太阳能储存与利用、光电转换、光致变色及光催化降解大气和水中污染物等诸多方面具有广阔的应用前景.对目前纳米二氧化钛光催化性能的研究情况以及光催化应用前景进行了综述.     

(La,Sr)CoO_3薄膜的制备及其光催化特性研究

为研究薄膜的光催化特性,通过金属有机配合物前驱体热分解制备(La,Sr)CoO3(LSCO)薄膜,采用热分析研究其热分解过程,通过X射线衍射进行物相分析,并制备ZnO纳米棒-单层LSCO薄膜复合结构,进行降解甲基橙有机模拟污染物实验。结果表明,在焙烧温度为550℃时可以得到质量较好的LSCO薄膜,且LSCO具有良好的结晶性;光催化降解实验证明LSCO能提高ZnO纳米棒的光催化活性,提高有机污染物的降解率。     

表面修饰Pt后TiO_2纳米粒子光催化性能研究

用溶胶-凝胶法并经氯铂酸的后续热分解后,制得表面修饰铂(Pt)的TiO_2纳米颗粒铂/二氧化钛(Pt@TiO_2)。扫描电子显微镜表征并X-射线衍射分析表明,该锐钛矿TiO_2纳米颗粒的直径约30nm。在紫外线照射下,对Pt@TiO_2和纯TiO_2纳米颗粒降解甲基橙溶液的光催化活性进行了对比研究。结果表明:与纯锐钛矿TiO_2纳米颗粒相比,Pt@TiO_2在降解甲基橙时表现出了更强的光催化活性,紫外光照25min后,用Pt做表面修饰的Pt@TiO_2纳米颗粒对甲基橙的降解率可达92%,具有高效降解水中有机污染物的性能。     

酞菁化合物可见光降解水中有机污染物的机理及应用

当前水环境污染已成为全球性普遍关注的重要课题,而利用光催化氧化技术处理水中难降解有机污染物的方法己经引起了国内外水处理专家的广泛关注。自1907年由A.Braun教授和T.C.Tcherniac教授第一次发现酞菁化合物以来,有关利用酞菁化合物对水中污染物进行光催化降解的研究备受瞩目。酞菁化合物由于具有18π电子体系的共轭结构,能吸收可见光区的光,因而显现出独特的光电特性。对酞菁化合物可见光催化降解水中有机污染物研究现状进行了综述,分别介绍了酞菁化合物的典型结构及其特性,并对其催化降解有机污染物反应机理进行阐述,总结了近年来酞菁化合物在降解水中有机污染物方面的应用,从环境可持续发展角度来看,具有十分重要的意义。     

纳米TiO2光催化材料及其应用于环境保护的研究进展

讨论了纳米TiO2光催化材料降解污染物的机理及几种主要降解方式,综述了纳米TiO2光催化材料在环境保护领域中的应用等方面的研究进展,展望了纳米TiO2光催化材料的发展方向和应用前景。     

硅烷偶联剂对纳米二氧化钛表面改性的研究

利用硅烷偶联剂（KH-570）对表面包覆氧化硅的金红石相纳米TiO2进行了有机表面改性．采用红外光谱（IR）、X射线光电子能谱（XPS）、热分析（TG-DTA）、透射电镜（TEM）和润湿性实验等分析手段对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征．红外光谱和X射线光电子能谱表明，KH-570以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面，并形成了有机包覆层．经测量，纳米TiO2表面包覆的KH-570的质量分数约为7．42％-8．59％．润湿性实验显示，经KH-570表面改性的纳米TiO2具有疏水性．力学性能实验表明，经KH-570表面改性的纳米TiO2能同时提高复合材料的强度和韧性．     

TiO2／海泡石催化剂的光催化降解性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用水解．沉淀法制备纳米TiO2,再将其负载于海泡石上制得TiO2/海泡石催化剂,用X射线衍射和扫描电子显微镜对载体催化剂的形貌及晶型进行了分析．以紫外光为光源,在水溶液中以环境激素邻苯二甲酸二乙酯（DEP）为降解底物进行光催化性能的研究．结果表明：催化剂的用量和TiO2的负载量对光催化降解速率都有影响．其中TiO2/海泡石催化剂的用量起主要作用,更能影响其光催化速度及DEP的降解．当催化剂用量为4g/L、TiO2负载量为30％时,TiO2/海泡石催化剂的催化效果较好．     

Development of a gas sensor utilizing chemiluminescence on nanosized titanium dioxide.

A gas-sensing mode based on chemiluminescence generated on the surface of nanosized materials is proposed in the present work. Seven nanosized materials were tested, and chemiluminescence was detected from six of them during the catalytic oxidation of organic vapors in air. The luminescence characteristics of ethanol and acetone vapors passing through the surface of TiO2 chosen were studied with a chemiluminescence-based detection system. The linear range of chemiluminescence intensity versus concentration of organic compounds is 40-400 microg/mL for ethanol and 20-200 microg/mL for acetone dissolved in water, respectively. X-ray powder diffraction and Raman spectrometry were used to investigate the changes in catalytic activity of TiO2 after a 60-h reaction at 380 degrees C. The results showed that the carbon deposited on the surface of TiO2, decreasing the catalytic activity, but can be removed in air by controlling the temperature at 500 degrees C for 3 h. Regenerability and no consumption of sensor substrate signify the long lifetime of the gas sensor.     

二氧化钛纳米晶的光催化活性研究

以苯酚的光催化降解为模型反应,研究了锐钛矿相和金红石相二氧化钛纳米晶（７￣４０ｎｍ）的光催化活性。与市售的氧化钛相比,两种晶相的纳米氧化钛均有很高的光催化活性,锐钛矿相氧化钛对苯酚的深度矿化有更高的选择性。ＴｉＯ２吸附的水及羟基会降低氧化钛的光催化活性。由于粒径减小使氧化钛的吸收带边界蓝移,粒径小的氧化钛有更高的催化活性,粒径〈１５ｎｍ时,显示出量子尺寸效应。     

Photocatalytic degradation of 2,4-dinitrophenol

Contamination of the food supply from agricultural waste is an increasing concern worldwide. Numerous hazardous chemicals enter the environment from various industrial sources daily. Many of these pollutants, including 2,4-dinitrophenol (2,4-DNP), are water soluble, toxic, and not easily biodegradable. The solar photocatalytic degradation of 2,4-DNP was investigated in a solution of titanium dioxide (TiO(2)) that was prepared to be an optically clear aqueous solution of nanosized particles of TiO(2). In order to achieve optimal efficiency of the photodegradation, the effects of light intensity and pH were conducted. All experiments were carried out in a batch mode. At a pH of 8, maximum removal of 70% of 2,4-DNP was achieved within 7h of irradiation time. The nearly homogeneous solution of 5.8nm TiO(2) particles, size determined by XDS, were very effective in the photocatalytic degradation of 2,4-DNP.     

纳米和微米TiO_2对铜版纸涂层性能的影响

利用红外光谱（FT-IR）、X射线粉末衍射（XRD）和热失重（TG）等分析手段对纸张涂料用纳米TiO2样品进行了表征,并与微米TiO2的微晶结构进行比较研究。FT-IR和TG分析结果确证了改性纳米TiO2表面包覆约有12.43%的有机改性剂。对比研究发现TiO2微晶纳米化后,由Ti—O—Ti键的晶格振动引起的620cm-1附近强而宽的吸收峰出现约40cm-1的蓝移现象。制备了纳米TiO2改性纸张涂料,对纳米粒子改性的铜版纸涂层性能进行了探讨。实验结果表明随着改性纳米TiO2用量的增加,铜版纸的白度大大提高,铜版纸的表面强度改善尤为明显,当改性纳米TiO2用量为10%时,纸张涂层的表面强度提高15%以上。但是,不断增加改性纳米TiO2用量,涂料空隙基本被颗粒细小的纳米粒子所占据,铜版纸的平滑度呈现急剧下降趋势。     

纳米材料对PBT合成的催化性能研究

用溶胶－凝胶法制备TiO2及TiO2/SiO2复合纳米材料，作为PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）合成的催化剂，与现在普通使用的催化剂钛酸丁酯进行了比较和研究。结果发现，TiO2/SiO2复合纳米材料催化性能最好，纳米TiO2次之。     

多孔TiO2纳米薄膜的制备及PEG对其表面形貌的影响

用溶胶－凝胶法制备了多孔TiO2纳米薄膜修饰的镍基电极，用STM观察了TiO2纳米薄膜的表面形貌。由STM知，随烧结温度升高和PEG（聚乙二醇）含量增加，TiO2纳米薄膜表面孔穴的数量增加，孔径增大。