有机颜料敏化TiO_2光催化降解二甲酚橙

以工业有机颜料C.I.颜料黄154(PY)为敏化剂,采用溶剂热法制备了PY/TiO2复合光催化剂。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)及热重-差热扫描量热(TG-DSC)对材料进行了表征。以氙灯为光源考察了PY/TiO2在降解二甲酚橙过程中的可见光催化性能。结果表明,与PY复合后,催化剂的光谱响应范围由387.5 nm拓展到540 nm的可见光区,光照110 min后二甲酚橙降解率达到96.9%。     

Co~(2+)-TiO_2纳米粒子的制备及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备Co2+-TiO2纳米粒子,利用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱(UV-vis)对样品进行表征。以对-硝基苯酚为目标降解物,考察了Co2+掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响。结果表明,适量Co2+掺杂抑制了纳米TiO2晶粒的成长,使TiO2的光谱响应范围向可见光拓展,有利于提高TiO2的光催化活性,提高TiO2对太阳光的利用率;Co2+-TiO2能有效提高对-硝基苯酚的光催化降解,掺Co量(以摩尔计)不同的TiO2光催化活性依次为:0.5%>0.25%>0%>5%>10%。     

掺杂铁的纳米二氧化钛光催化降解对硝基苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了掺杂铁的纳米TiO2粉末.采用X衍射仪对粉体的物相进行了表征.样品经500℃焙烧2 h后,摩尔分数0.02%Fe3+-TiO2纳米粉末为单一的锐钛型结构.通过粉体对对硝基苯酚的降解情况进行了光催化活性测试,结果表明,与纯TiO2相比,Fe3+-TiO2的光催化活性有较大提高,当Fe3+的掺入量为摩尔分数0.02%时催化活性最高.以高压汞灯为光源,对硝基苯酚的初始浓度为50 mg·L-1、0.02%(摩尔分数)Fe3+-TiO2催化剂投加量为1.0 g·L-1时,对硝基苯酚的光催化降解效果最好.     

二氧化钛纳米管的合成及光催化性能

以纳米二氧化钛(TiO2,P25)为原料,通过水热法合成TiO2纳米管,同时,采用光沉积法将金属金(Au)或铂(Pt)负载于所合成的TiO2纳米管上,并对其进行了光催化性能的研究.用X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计和比表面积法与孔径测定等仪器和方法对合成的样品进行表征.结果表明:合成出管径均匀且比表面积大于400 m2/g的TiO2纳米管.热处理结果表明:随着焙烧温度的增加,样品的比表面积减小.在焙烧过程中,TiO2的晶型由锐钛矿型向金红石型转变,TiO2纳米管的光催化活性高于P25纳米TiO2的.负载Au,Pt后,TiO2纳米管的光催化活性明显增加,且负载Au的样品在可见光区出现明显吸收峰,表明负载Au的Ti02纳米管有望成为可见光光催化剂.     

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。     

溶胶-凝胶法制备TiO2-Fe2O3半导体异质结构光催化材料

采用溶胶-凝胶法,以硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)和钛酸丁酯(Ti(OBu)4)为原料制备出均匀透明的TiO2-Fe2O3复合异质结构光催化薄膜材料,并将其在不同温度下进行了热处理。利用原子力显微镜(AFM)、紫外-可见分光光度计对试样的表面形貌和透光率进行了表征。考察了不同组成、热处理制度和温度对材料光催化性能的影响,特别是对可见光区的光催化性能的影响,并对其光催化机理进行了探讨。结果表明:TiO2-Fe2O3复合异质结构光催化薄膜的光催化活性比纯TiO2结构薄膜有了明显提高,且向可见光波段偏移。     

多种光源下氮掺杂TiO_2光催化降解染料废水的研究

以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂纳米TiO2粉末,以甲基橙溶液为模拟染料废水,分别在可见光、模拟太阳光和紫外光条件下,研究了氮掺杂纳米TiO2光催化降解染料废水的性能。结果表明:氮掺杂可以提高TiO2的可见光催化活性;氮含量和煅烧温度对氮掺杂TiO2光催化活性影响较大,n(N)∶n(Ti)为10%且经500℃煅烧的氮掺杂TiO2在可见光和模拟太阳光下均具有最佳的光催化活性;然而在紫外光下,氮掺杂TiO2的光催化活性低于未掺杂的TiO2样品。     

氧化物半导体异质结构光催化材料的研究

采用溶胶-凝胶法,以硝酸铁Fe(NO3)3·9H2O和钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料制备出均匀透明的TiO2-Fe2O3复合异质结构光催化薄膜,并将其分别在450℃、520℃5、40℃温度下进行了热处理。利用原子力显微镜(AFM)、紫外可见分光光度计对试样进行了表征。以甲基橙为光催化光降解对象,对材料光催化降解性能的影响,特别是在可见光区的光催化降解性能进行了讨论。结果表明,TiO2-Fe2O3复合异质结构光催化薄膜的光催化活性比单纯的TiO2结构薄膜有了明显的提高,且向可见光波段偏移,甲基橙的降解效果可以达到20%。     

纳米Ce-WO3-TiO2光催化剂的制备及性能

采用溶胶-凝胶(sol-gel)和浸溃相结合的方法制备了纳米Ce-WO3-TiO2光催化剂,用X射线衍射(XRD)和紫外-可见慢反射光谱进行了表征,并以甲基橙为模拟有机污染物进行了降解实验.结果表明,相对于单纯的TiO2,WO3耦合的TiO2和Ce掺杂的TiO2光催化剂,Ce-WO3-TiO2纳米复合光催化剂的平均粒径更小,光的吸收带边发生更大的红移.当掺杂量Ce,wO3和TiO2的物质的量之比为2.0:1.0 :100时,Ce-WO3-TiO2光催化的活性最高.甲基橙90 min的降解率达92%,比单纯TiO2的光催化活性提高80%.     

Sn4+-TiO2的制备及其光催化降解邻硝基苯酚的研究

采用硬脂酸法制备出Sn4 -TiO2复合光催化剂,用X光衍射仪对粉体进行了必要的表征。样品经500℃焙烧2h后,5%(摩尔分数)Sn4 -TiO2纳米粉末的平均粒径约为14nm。通过粉体对邻硝基苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明与纯TiO2相比,Sn4 -TiO2的光催化活性有较大提高,当SnO2的掺入量为摩尔比5.0%时催化活性最高。以高压汞灯为光源,邻硝基苯酚的初始浓度为50mg·L-1、催化剂5%(摩尔分数)Sn4 -TiO2投加量为1.0g·L-1时,邻硝基苯酚的光催化降解效果最好。     

非金属掺杂改性二氧化钛光催化剂研究进展

采用掺杂金属离子或非金属离子可增强TiO2光催化材料可见光响应能力.金属离子掺杂往往牺牲其紫外光区催化能力,而采用非金属掺杂不仅能够增强其可见光响应能力,且保持紫外区光催化活性,非金属离子掺杂将是TiO2光催化改性的重要方法.综述了近年来采用非金属离子掺杂改性TiO2光催化剂的最新研究.     

煅烧温度及气氛对GdBr3掺杂TiO2粉体可见光光催化活性的影响

采用醇盐水解法制备了掺杂GdBr3改性的纳米TiO2光催化复合材料,采用x射线衍射、透射电子显微镜、表面及孔隙度分析仪等测试技术分析和研究了改性TiO2粉体的晶相组成、形貌、比表面积及可见光光催化活性.结果表明,改性TiO2粉体在N2环境中经550℃煅烧2h后,粉体分散较好,TiO2仍为锐钛矿相,GdBr3/TiO2(摩尔比)为0.05的改性粉体在波长为420nm,照度为1200μw/cm2的可见光下照射12h后,对甲基橙的降解率可达70%,呈现出较好的可见光光催化活性.     

S掺杂TiO_2/粉煤灰复合材料的制备及光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,粉煤灰为载体,采用溶胶凝胶法制备了掺杂不同质量分数S的TiO2/粉煤灰复合纳米材料。用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等测试手段对其进行了表征,以甲基橙的降解为模型反应,评价了试样光催化活性。结果表明,掺杂TiO2/粉煤灰具备较高可见光催化活性,原因是掺杂的硫取代TiO2中的晶格氧形成Ti—S键,使TiO2的带隙能窄化引起对可见光的响应,增强催化剂对可见光的吸收,与未掺杂的TiO2/粉煤灰相比较,掺杂负载型二氧化钛催化剂能够获得更高的光催化活性。     

二氧化钛包裹碘单质(I_2/TiO_2)制备及其光催化降解苯酚

采用水热法,以Ti(SO4)2为钛源,KIO3为掺碘剂制备了具有高可见光活性,高稳定性的二氧化钛包裹碘单质(I2/TiO2)光催化剂.利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线晶体粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)等表征手段对样品进行表征.结果表明,I2/TiO2中除含有锐钛矿相二氧化钛外、还含有碘单质和碘酸;I2/TiO2粒径大小为45 nm左右;在波长384 nm至700 nm范围内,该催化剂有强烈的吸收.探讨了该催化剂的形成过程和可见光催化机理.以苯酚降解反应为探针,测定了I2/TiO2光催化活性.结果显示:在全谱光源照射下I2/TiO2活性略高于P25,在可见光范围内其活性是P25的3倍多.确定了降解苯酚的最佳条件:全谱光源照射,投加量为0.5 g/L,苯酚浓度大于10 mg/L,溶液pH为3.2.I2/TiO2重复使用4次后,催化活性没有明显下降.     

可见光催化剂N/TiO_2的制备及其光催化活性

对TiO2光催化剂进行改性,提高它的可见光活性。以钛酸四丁酯为前驱物,采用水解沉淀法制备了N/TiO2光催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱分析(FT-IR)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)等方法对样品进行了表征,以活性红紫为模型污染物,考察了N掺杂量、焙烧温度等制备条件对N/TiO2粉体光催化活性的影响。结果表明:当氨水投加量为20 mL时,在500℃下焙烧1 h制得的催化剂具有最高的光催化活性;同样条件下,其催化活性约为市售普通的Degussa P25 TiO2的1.5倍,N/TiO2光催化剂在可见光范围内对活性红紫的降解具有很好的应用前景。     

SnO_2-TiO_2复合氧化物的制备、表征及日光催化研究

采用水热法,在温和的条件下制备了具有较高光催化活性的SnO2-TiO2复合光催化剂,在太阳光照射下以罗丹明B的光降解为模型反应研究了其光催化活性。结果表明,掺Sn 0.3%的TiO2日光催化活性比纯TiO2的明显提高。用FT-IR、TG-DTA和XRD等进行了性能表征。     

用于可见光下Pt(Ⅳ)/Ti0_2光催化剂的制备和表征

采用溶胶-凝胶法,在温和的条件下制备了新型光催化剂Pt(Ⅳ)/TiO2,并利用XRD,TEM,XPS和UV-VIS等手段对其进行了表征。结果表明:尺寸为3 nm左右的PtCl4。微粒均匀地分布在无定型、多微孔的TiO2粉末中;UV-VIs测试表明,新型光催化剂Pt(Ⅳ)/TiO2的光响应波长已由纯TiO2的380 nm左右拓宽到了可见光区。在模拟太阳光下,以苯酚的光催化降解为模型反应,研究了该新型光催化剂的光催化活性,结果发现:新型改性的Pt(Ⅳ)/TiO2样品的光催化活性比较高,其中含Pt量为3％摩尔分数的样品的光催化活性最高,其光催化效率是商品TiO2的2倍。     

纳米自洁涂料的光催化性能研究

以钛酸四丁酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,用溶胶-凝胶法制备了碳纳米管-TiO2( CNTs-TiO2)复合催化剂.将复合催化剂添加到醇酸树脂中制备自洁涂层.测定了该复合涂层对表面吸附亚甲基蓝的光降解活性.结果表明:添加了复合CNTs-TiO2催化剂的涂层较纯TiO2有较高的光催化活性.同时还对涂层光催化动力学进行了研究.     

蠕虫状TiO2的制备及光催化性能研究

采用水热法一步合成了蠕虫状的TiO2,应用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光光度计(UV-Vis)对其形貌、结构进行了表征和分析,考察了NaOH浓度、不同钛源对TiO2形貌的影响,并研究了它们的光催化性能.结果表明:蠕虫状的TiO2为锐钛矿相,是由小纳米颗粒自组装形成的蠕虫状结构,NaOH浓度对TiO2形貌影响较大.以甲基橙为模拟污染物研究样品的光催化性能,在紫外光照射下,表现出良好的光催化活性.     

二氧化硫脲为硫源制备硫掺杂二氧化钛及其光催化活性

以钛酸四丁酯为TiO2的前驱物,二氧化硫脲为掺杂硫的源物质,采用溶胶-凝胶法制备了掺硫改性的TiO2光催化剂。采用XRD对制备的掺硫二氧化钛结构进行了表征,探讨了溶胶-凝胶制备工艺、硫掺杂量及催化剂煅烧温度对该催化剂光催化活性的影响。结果表明,掺硫改性的TiO2经600℃煅烧后光催化活性有了明显提高,且硫的掺杂有一个最佳值,即二氧化硫脲的掺杂质量百分数为4%。经掺硫改性后的TiO2在可见光区具备更强的光催化活性,在波长不低于400nm的可见光作用下,对亚甲基蓝的4 h降解率最高可达89.5%。