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。     

二氧化钛纳米晶的制备及光催化活性研究

本文用溶胶—凝胶法制备了不同晶相的TiO2纳米晶，将其负载于镍网上，以苯酚的降解为模型反应，研究对比了不同晶相TiO2纳米晶的光催化活性。结果表明，纯锐钛矿相的TiO2纳米晶的降解能力要强于锐钛矿与金红石混合相的TiO2纳米晶。     

二氧化钛光催化性能的影响因素分析

光催化是目前环保方面广泛应用的一项新技术.分别讨论了各种影响光催化效率的因素.在这些因素中,特别讨论了晶型种类、晶粒尺寸、稀土金属掺杂、氧浓度等,并分析了与以上提及的影响因素相关的已有文献,归纳总结出了一些概括性的结论.最后,根据目前的研究现状,提出了我们对该领域今后发展方向的一些见解.     

纳米二氧化钛光催化氧化技术

纳米TiO2光催化氧化技术是近年来备受关注的一项节能高效、绿色环保型新技术.详细评述了光催化氧化作用机理、提高纳米二氧化钛光催化活性的途径以及光催化氧化技术的应用.对当前该技术的研究现状以及存在的问题进行了分析,并提出了今后的发展方向.     

低温制备光催化纳米二氧化钛研究进展

综述了近年来具有光催化活性的纳米二氧化钛颗粒及薄膜的低温制备研究新进展，按水热法、溶胶-凝胶法及沉淀法分类介绍了纳米二氧化钛的低温制备的反应原理、产物性能及优缺点，评述了二氧化钛在高分子材质上的负载化研究进展，并展望了该领域的研究前景。     

纳米二氧化钛的光催化性能研究

采用TiOSO4常温水解法制备纳米二氧化钛，以甲基橙溶液做光催化降解实验，考察各种因素对光催化降解效果的影响。结果表明：加入表面活性剂方式制备的纳米TiO2具有更大的比表面积,光催化降解效果明显；甲基橙溶液的初始浓度越低,光催化降解效果越好；锐钛晶型96．5％、金红石晶型3．5％(质量比)的混晶型纳米TiO2具有更高的光催化活性；进行过多次光催化实验的纳米TiO2经再生后仍然可保持较高的光催化活性。     

聚苯胺/二氧化钛复合材料的制备及其光催化性能

采用模板自组装技术以氧化亚铜为模板制备了聚苯胺/二氧化钛(PANI/TiO2)复合材料,通过傅里叶红外光谱仪、激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计和热分析仪对不同比例复合的聚苯胺/二氧化钛材料进行了表征。研究结果表明:在反应时间、反应温度和催化剂用量等条件保持不变的情况下,苯胺(ANI)用量对复合材料的形貌和性能有着重要的影响。聚苯胺的复合使得聚苯胺/二氧化钛的粒径均比纯二氧化钛的有所增大,但随着苯胺用量的增大,粒径呈减小的趋势。可见光催化复合材料降解苯酚的研究表明,聚苯胺复合有利于光催化效率的提高;复合材料的光催化性能随着苯胺含量的增加呈现先升高后降低的趋势。     

氮、铅改性二氧化钛光催化活性的研究

以TiO2为基体,用N修饰Pb掺杂的TiO2进行改性,提高其光催化活性,0.5%(质量分数)Pb-N改性的TiO2,可将20 mg/L的甲基橙水溶液在35 min内完全降解.用扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱及紫外可见光谱进行了样品表征,并讨论了催化活性提高的机理:可能是改性样品中的Pb和N元素起到了协同作用,降低了TiO2的带隙能,提高了对可见光的吸收能力.     

微乳液法制备纳米二氧化钛及其光催化活性

以TiCl4为原料，在CTAB／正丁醇／环己烷／水组成的微乳液体系中合成了纳米TiO2。采用TG-DTA、XRD和TEM等分析手段对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征．通过粉体对罗丹明B的降解情况对其光催化活性进行了测试。结果表明材料具有良好的光催化氧化性能。     

纳米二氧化钛光催化薄膜的研究进展

纳米二氧化钛薄膜由于具有优良的光催化性而受到人们的重视,简要介绍了近年来纳米二氧化钛光催化薄膜的研究进展,综述了其制备方法及改性方法.     

水热温度对二氧化钛结构及光催化活性的影响

以四氯化钛、环氧丙烷和乙醇为原料,采用水热法在不同温度下分别合成了金红石相纳米二氧化钛及板钛矿相与金红石相混晶结构的纳米二氧化钛,并利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和N2吸附-脱附对其进行了表征。以甲基橙为探针研究了不同水热温度对二氧化钛光催化活性的影响。     

热处理工艺对La掺杂纳米TiO2光催化性能的影响

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备了La掺杂摩尔分数为2%的纳米TiO2,以TNT为目标降解物,研究了热处理方式对TiO2光催化性能的影响。结果表明:样品光催化性能最佳的热处理温度为500℃,升温速率为10℃/min,活化时间为2h,60min内对TNT的去除率达到了96%。     

La3+掺杂对纳米TiO2微观结构及光催化性能的影响

以钛酸丁酯和氯化镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备了La3+掺杂TiO2纳米粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度的样品催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,并通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)分析了La3+掺杂TiO2样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化活性的影响.结果表明:La3+掺杂能够显著提高TiO2粒子的光催化活性,最佳掺杂浓度为100∶3 0,最佳热处理温度为600℃;La3+掺杂的TiO2的相组成是影响光催化活性的决定性因素;晶格膨胀程度及晶粒大小对光催化活性的影响,主要是在相组成相同或相近时才体现得比较明显.     

二氧化钛光催化材料研究的新动向

综述了TiO2超亲水性原理以及氮掺杂、过氧化氢改性、表面超强酸化、引入氧空位、微波场处理等新型提高光催化性能的方法;介绍了近年来新发展起来的微波、电化学、等离子体、生物化学与光催化反应结合的几种高效光催化反应技术的研究现状与进展,并对今后的研究作了展望.     

稀土掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展

纳米TiO2作为一种功能性半导体材料,在环境保护、光电转换、涂料行业和工业催化等领域有着极为广泛的用途。然而,光谱吸收范围窄、对太阳光的利用率低以及光量子效率低是限制TiO2实际应用的主要原因。掺杂改性可以拓宽光谱响应范围和提高量子效率,是提高光催化剂活性的重要方法。介绍了掺杂前后TiO2的催化原理,综述了稀土元素单一掺杂、稀土元素与其他元素共掺杂TiO2光催化剂的研究进展,并进一步指出了稀土掺杂TiO2中存在的问题和未来的研究方向。     

CNTs/TiO2复合物制备及光催化性能研究

在不使用表面活性剂的情况下, 采用溶胶-凝胶法成功制备CNTs/TiO₂复合物, 利用XRD、TEM、HRTEM和SAED对样品的结构和形貌进行了表征。选取亚甲基蓝溶液为目标降解物, 利用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计考察了CNTs/TiO₂复合物的光催化活性, 系统研究了CNTs掺杂量对催化降解效率的影响。实验结果表明: 经450℃煅烧, 锐钛矿相TiO₂通过C-O-Ti键均匀地涂覆在CNTs表面, TiO₂颗粒尺寸约16 nm。CNTs/TiO₂复合物光催化活性明显高于纯TiO₂, 当CNTs掺杂量为1wt%时, CNTs/TiO₂复合物对亚甲基蓝的催化降解效率最高, 比纯TiO₂提高11.7%。     

溶液法制备ZnO纳米阵列的影响因素及光催化活性

利用无水醋酸锌原位水解生成的纳米ZnO作晶种,通过溶液法制备ZnO纳米阵列,研究反应过程中各因素对ZnO纳米阵列形貌的影响,并对制得的ZnO纳米阵列的光催化活性进行研究。结果表明:采用浸涂方式制备晶种,生长得到的ZnO纳米阵列在衬底表面均匀密集分布;采用喷涂方式制备晶种,生长得到的ZnO纳米阵列存在着较大的空白区域。在晶种前驱体溶液中添加二乙醇胺或甲酰胺,会引起纳米ZnO成核的聚集,不利于制得分布均匀的ZnO纳米阵列。反应溶液pH=6.7时,可得到均匀、密集且取向性良好的ZnO纳米阵列结构。以不锈钢金属网为基底制备的ZnO纳米阵列应用于15mg/L甲基橙的光催化降解,3h即降解完全,且进行连续三次反应后仍表现出良好的光催化活性。     

退火对TiO_2磁控溅射薄膜结构和光催化活性的影响

采用磁控反应溅射制备了纯TiO_2薄膜和Fe掺杂的TiO_2薄膜,研究了退火对2种TiO_2薄膜结构和光催化活性的影响.退火前TiO_2薄膜与基体结合良好,退火后薄膜发生了开裂,薄膜与基体的结合变差.TiO_2薄膜在700℃以下退火后仍保持着锐钛矿型晶体结构,但衍射峰的强度有明显的增强,说明组成薄膜的晶粒在退火过程中长大;当退火温度高于800℃时,发生了从锐钛矿向金红石型的转变.退火后TiO_2薄膜的紫外可见光透射率有较大辐度的下降;甲基橙溶液的光催化降解速率随着退火温度升高而下降.     

热处理对Ag-ZnO异质结构光催化性能的影响

用溶胶-凝胶法制备纯ZnO和Ag修饰ZnO复合光催化剂,并分别对其进行了400℃、450℃、500℃保温2 h的热处理。使用XRD、SEM、TEM、XPS、PL、BET等手段对其进行了表征。结果表明,纯ZnO和Ag修饰ZnO均为六方纤锌矿晶型,Ag颗粒沉积在ZnO表面形成了Ag-ZnO异质结构。以罗丹明B为目标污染物研究了样品的光催化活性。结果表明,热处理温度对纯ZnO的光催化性能的影响较大,在450℃热处理后光催化效果最佳;热处理温度对Ag修饰ZnO的光催化性能没有显著的影响;Ag修饰ZnO比纯ZnO的光催化活性均有所提高,因为Ag修饰提高了ZnO表面羟基的含量并抑制了光生电子与空穴的复合。在500℃热处理后Ag修饰ZnO对罗丹明B的60 min降解率达到98%,其反应速率常数为0.063 min^-1。     

纳米二氧化钛/聚乳酸抗菌薄膜的制备和性能

目的以聚乳酸(PLA)为原料,添加纳米二氧化钛(Nano-TiO_2)来制备新型可生物降解抗菌包装材料。方法将抗菌剂Nano-TiO_2添加到PLA中,采用溶液流延法制备Nano-TiO_2/PLA抗菌薄膜。测试该抗菌薄膜的抑菌性、力学性能、透湿性,并用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射测定等手段对改性结果进行评估。结果当Nano-TiO_2的质量分数为4%时,抗菌薄膜对金黄色葡萄球菌的抑菌率为90.27%,其拉伸强度为23.2 MPa,断裂伸长率为2.2%,透湿系数为2.3×10~(-13) g·cm/(m~2·s·Pa)。结论Nano-TiO_2/PLA抗菌薄膜具有优良的抑菌效果,可用于食品、药品等产品的包装。