纳米SnO2包覆TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

利用均匀沉淀法制备了纳米SnO2包覆TiO2的光催化剂，通过XRD、紫外光谱、色谱-质谱和光催化氧化焦化废水实验，分析和检验了该光催化剂的光催化活性。结果表明：SnO2包覆TiO2对光催化活性的提高是可行的，SnO2包覆量大于5％时提高效果较明显。     

复合光催化剂CdS-Pt/TiO_2低温制备及可见光制氢性能

用不同方法制备了CdS-Pt/TiO2复合光催化剂。催化剂通过X射线衍射、比表面和紫外-可见漫反射吸收进行了表征。以可见光光解水制氢为探针反应,考察了CdS-Pt/TiO2复合光催化剂的可见光活性。结果表明制备方法极大地影响CdS-Pt/TiO2复合光催化剂的活性。低结晶度的CdS与Pt/TiO2复合形成的CdS-Pt/TiO2复合光催化剂具有最高的可见光活性,其光解水的量子效率为6.95%。     

纳米Ag@SiO_2/TiO_2复合光催化剂的制备及性能研究

利用改进的Stber法在银核表面包覆一层SiO2,制备核-壳结构Ag@SiO2,然后以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备出Ag@SiO2/TiO2复合光催化剂。应用XRD、TEM,UV-Vis和荧光光谱仪对样品进行表征。以亚甲基蓝作为降解模型化合物,研究所制备Ag@SiO2/TiO2复合材料的光催化性能。结果表明,由于贵金属Ag的存在,大大提高了TiO2的光催化效率;而Ag@SiO2结构,使得Ag的等离子共振峰明显向长波方向移动,与TiO2复合后,拓宽了TiO2的光谱响应范围,从而提高对可见光的利用率。     

碳掺杂TiO_2光催化剂的制备与性能研究

以葡萄糖和钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了C-TiO2光催化剂粉体。利用XRD、XPS、Raman、PL、UV-Vis等对样品进行表征分析,研究了不同制备条件对样品性能的影响,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究了其光催化性能。结果表明,碳掺入到TiO2晶格中,促进了样品由锐钛矿相向金红石相的转变,拓展了TiO2在可见光区的光谱响应范围,降低了光生电子和空穴的复合几率。当n(C)∶n(Ti)=0.30,400℃条件下焙烧4h制备的样品催化性能最好,在普通日光灯下3h内对MB的降解率达90.17%,显著高于同等实验条件下的Degussa P25(49.71%)。     

纳米TiO_2/偕胺肟纤维制备的研究

采用配位-水解法制备出负载于偕胺肟纤维的纳米TiO2光催化剂,并用甲基橙溶液的光催化降解反应对所制得的光催化剂进行活性评价。利用SEM,EDS,XRD等手段对该催化纤维表面的TiO2粒子的形貌、成分、晶型进行了表征。实验表明催化剂的最佳制备条件:Ti 4+溶液的浓度为0.1198mol/L,室温下配位时间60min,在温度为55℃的水浴锅中水解7h。所制得的催化剂结合牢固,易于分离。研究还发现以偕胺肟纤维为配体对TiO2的催化性能有较大的增强作用。     

原位水解低温制备ZnO-TiO2复合半导体光催化剂

以乙二醇作反应物和溶剂，通过原位水解低温晶化法在较温和的条件下制备出纳米复合ZnO-TiO2光催化剂．通过TEM、XR-D、UV-Vis、BET、粒度分析等技术手段对光催化剂进行了表征，发现ZnO-TiO2是由纳米级的ZnO和TiO2粒子组成，该光催化剂分散性好，并且可以吸收部分可见光，扩大了光吸收范围。光催化降解甲基橙实验表明，ZnO-TiO2纳米复合氧化物的光催化活性明显高于自制的TiO2和ZnO单一氧化物和商业P25TiO2．     

锌掺杂TiO_2光催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了锌掺杂TiO2粉体(Zn-TiO2),采用XRD、TEM、UV-Vis、PL等方法对其进行表征和分析。结果表明,Zn掺杂降低了TiO2的相转变温度,拓展了TiO2对可见光的吸收范围,有效地抑制了光生电子-空穴对的复合。光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验表明,n(Zn)∶n(Ti)=0.045,400℃烧结的Zn-TiO2粉体具有最佳光催化性能,在普通日光灯下对亚甲基蓝的降解率达95.77%,明显优于德国Degussa公司生产的P25纯TiO2光催化剂对亚甲基蓝的降解率44.95%。     

硫掺杂TiO_2光催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了硫掺杂二氧化钛粉体(S-TiO2),采用XRD、Nano-series Sizer、FT-IR、UV-Vis、PL等方法对其进行表征和分析。结果表明,S掺杂抑制了TiO2从锐钛矿相向金红石相的转变,减小了粒子间的团聚,拓展了TiO2对可见光的吸收范围,有效地抑制了光生电子-空穴对的复合。光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验表明,n(S)∶n(Ti)=0.14,450℃烧结的S-TiO2粉体具有最佳光催化性能,在普通日光灯下对亚甲基蓝的降解率3h达74.12%,明显优于德国Degussa公司生产的P25纯TiO2光催化剂对亚甲基蓝的降解率31.89%。     

Co掺杂TiO_2光催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Co掺杂TiO2粉体(Co-TiO2),采用XRD、FT-Raman、UV-Vis、PL等方法对其进行表征和分析。结果表明,Co掺杂降低了TiO2的相转变温度,拓展了TiO2对可见光的吸收范围,有效地抑制了光生电子-空穴对的复合。光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验表明,n(Co)∶n(Ti)=0.002,400℃烧结的Co-TiO2粉体具有最佳光催化性能,在普通日光灯下对亚甲基蓝的降解率达90.56%,明显优于德国Degussa公司生产的P25纯TiO2光催化剂对亚甲基蓝的降解率44.95%。     

陶瓷表面TiO_2薄膜的制备及光催化性能研究

采用化学溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,用浸渍-提拉方式在陶瓷表面制成锐钛矿相TiO2薄膜。用X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小;用光电子能谱测定了其微观成分及其含量;考察了7种过渡金属离子掺杂后对甲基橙降解的光催化性能的影响及其变化规律,并对陶瓷和玻璃的光催化活性进行了比较。实验结果表明:掺杂Mn及Ni离子对于提高TiO2薄膜的光催化活性有明显的促进作用,降解30min后,降解率分别达到79.7%,80.8%。瓷片和玻璃的光催化活性要视掺杂的金属离子而定,不同的掺杂离子对瓷片和玻璃的光催化活性有不同的作用效果。     

TiO_2作为光催化剂的制备与表征研究

研究具有可见光催化活性的TiO2光催化剂的制备及表征,以探索具有可降解甲基橙的光催化剂为研究目标,利用溶胶-凝胶法合成了不同晶型的TiO2粉末,利用X-Ray衍射(XRD)实验确定其晶体结构,利用其对甲基橙的催化降解能力分析其光催化降解污染物性能。     

TiO_2-硅藻土复合光催化剂的制备及其对有机染料的降解

为探索用于染料废水处理的新型矿物材料光催化染料复合剂的合成和效果,采用硅藻土表面包覆TiO2,制备TiO2-硅藻土纳米复合光催化剂,研究不同TiO2包覆量、煅烧温度、干燥温度、催化剂用量因素对复合光催化剂降解次甲基蓝效果的影响。结果表明:复合光催化剂的最佳合成条件为:煅烧温度500℃,干燥温度70℃,TiO2包覆量为25%,复合光催化剂处理次甲基蓝用量1g/L。所制备纳米级TiO2-硅藻土纳米复合光催化剂对次甲基蓝的脱色率可达90%。     

TiO_2/蒙脱土复合材料的制备及光催化降解苯酚性能

为了利用TiO_2优越的光催化活性和蒙脱土(MMT)的结构特性,首先,以MMT为载体、TiCl_4为原料、氨水为沉淀剂,采用水解沉淀法制备了TiO_2/MMT复合材料;然后,利用FTIR、XRD和SEM对TiO_2/MMT复合材料进行成分、晶型、结构和形貌表征;最后,在紫外光照射下,考察了不同TiO_2含量的TiO_2/MMT复合材料对模拟苯酚废水的光催化降解活性,并结合紫外-可见光谱对复合材料光催化降解苯酚的过程进行了跟踪实验。结果表明:所制备的TiO_2/MMT复合材料中TiO_2为锐钛矿相,在MMT上的晶粒尺寸为7.8nm。TiO_2/MMT复合材料中层间域内成分被钛柱取代,且柱撑反应在层间域内进行。因此MMT的基本骨架不变,且TiO_2分散在MMT的表面。当苯酚的初始浓度为10mg/L、苯酚溶液的pH为6且紫外光照射时间为150min时,37.5wt%TiO_2/MMT复合材料对苯酚降解率为63%,优于MMT(4.5%)和纯TiO_2(55%),说明MMT的负载提高了TiO_2的光催化活性。     

采用不同碳源制备碳掺杂TiO_2可见光催化剂

分别采用不同的碳源制备得到碳掺杂TiO2,并采用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和BET液氮吸附对碳掺杂TiO2的物相、粒径、吸收波长阀值和比表面积进行了表征。以苯酚溶液为催化降解对象,测定了不同碳源掺杂TiO2的可见光催化活性。结果表明:相对于以蔗糖为碳源制备碳掺杂TiO2,使用酚醛树脂能有效的阻止TiO2纳米材料在煅烧过程中的团聚,其制备得到的C-TiO2粒径小,比表面积大,吸收光波长红移较为明显,并在可见光存在条件下,3h能降解超过90%的苯酚,高于商品化的催化剂P25。     

超声-醇盐水解法制备TiO_2及其光催化性能研究

以四异丙醇钛为前驱体,通过超声-醇盐水解法一步合成锐钛矿相TiO2,利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜测试对样品性能进行表征。结果表明,在醇盐水解过程中加入超声辅助作用,能得到光催化活性高且粒径均匀的锐钛矿相TiO2;当紫外光照180 min后,经超声处理制备的TiO2对甲基橙的降解率能达到90%以上,锐钛矿相的TiO2在紫外光照下具有很好的光催化活性。     

S掺杂改性TiO_2光催化剂的研究

TiO2具有无毒、化学性能稳定、价格便宜和不产生二次污染等特点,被认为是最有应用前景的光催化剂,但TiO2较宽的禁带宽度和低的量子转换效率限制了其实际应用。对TiO2进行改性以提高其在可见光区的光催化活性是近几年研究的热点。综述了S单掺及与其它离子共掺杂改性TiO2光催化剂的工作机理以及掺杂后对TiO2光催化性能的影响,介绍了国内外在该方面研究的主要进展,并讨论了TiO2光催化剂掺杂改性中存在的问题。     

Y-TiO_2光催化剂的制备与性能研究

以硝酸钇和钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Y-TiO2光催化剂粉体。以XRD、DSCTGA、FT-Raman、UV-Vis、PL等手段对样品进行表征,研究了不同制备条件对样品性能的影响,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究了其光催化性能。结果表明,钇掺杂可以减缓样品由锐钛矿相向金红石相的转变,拓展了TiO2在可见光区的光谱响应范围,降低了光生电子和空穴的复合几率;当Y∶TiO2的摩尔比为0.6%,500℃条件下焙烧4h制备的样品催化性能最好,在普通日光灯下3h内对MB的降解率达97.32%,显著高于同等实验条件下的Degussa P25(58.62%)。     

中频交流反应溅射TiO_2薄膜的制备及性能研究

利用中频交流磁控溅射设备用金属Ti靶制备出了TiO2 薄膜。用椭偏仪测试了TiO2 薄膜的厚度和折射率 ,用俄歇电子能谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外及可见光分光光度计分别测试了TiO2 薄膜的表面成分、表面形貌、晶体结构及其紫外及可见光透射谱 ,并初步探讨了工艺因素对薄膜性质的影响。实验结果表明 :所制备的氧化钛薄膜O/Ti比符合化学计量比 ,而且O/Ti比随O2 流量的变化不大 ;TiO2 薄膜结构主要为锐钛矿型 ;薄膜表面致密 ;TiO2 薄膜光学性能较好 ,透射比较高 ;但O2 流量较低时透射比明显下降。     

热液法低温制备锐钛矿型TiO_2水溶胶

以钛酸四丁酯为原料,采用热液法在低于100℃的条件下制备了锐钛矿型TiO2水溶胶。通过差热分析、X射线衍射和高分辨透射电镜对TiO2粉体进行表征。结果表明:所制备的TiO2粉体均为锐钛矿相,颗粒大小随着热液处理温度的升高而增大,其粒径介于4.8～6.9nm之间。同时,所合成的TiO2具有较高的光催化活性。     

WO_3-TiO_2纳米材料的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备WO3-TiO2纳米复合材料,并用透射电镜和X射线衍射对所制备材料进行表征和分析。以WO3-TiO2纳米材料为光催化剂对甲基橙进行光催化降解处理,研究WO3的掺杂量、煅烧温度、光照时间等因素对甲基橙降解率的影响。结果表明:在紫外灯照射下,使用w(WO3)=3%、550℃下煅烧得到的WO3-TiO2纳米复合粉体0.02 g,甲基橙溶液20 mL(ρ=5 mg/L,pH=4),光催化3 h后,甲基橙降解率达到94.93%。