温和条件下CoPc/TiO2光催化还原CO2

采用浸渍法制备的TiO2负载钴酞菁(CoPc/TiO2)为光催化剂,在碱性水溶液中、可见光照下,CO2可被光催化还原为产物HCOOH、CO、CH4。对催化剂的制备条件进行了考察,在m(CoPc)∶m(TiO2)=1∶100、催化剂浸渍时间12 h、浸渍溶剂为甲苯、催化剂焙烧温度200℃的条件下,还原总产物量最高可达1 075.38μmol/g-cat,其中甲酸为主产物,最高可达708.54μmol/g-cat。对催化剂进行了XRD、DRS表征,证实了CoPc在TiO2表面的负载。结果表明:用该催化剂在可见光照及常温常压下,于水溶液中就可将CO2还原。其次,实验还发现光照下可产生电子转移,实现了电荷的重新分配,以降低电子-空穴的重新结合;TiO2表面应有一定的空隙率,有利于CO2在其表面获得电子被还原。     

CoPc/TiO2催化剂的制备及其光催化还原CO2的研究

以钴酞菁(CoPc)为活性组分,TiO2为载体,采用浸渍法进行负载,制备CoPu/TiO2催化剂.用正交实验得到的最佳催化剂制备条件为CoPc负载量为TiO2的1.0%,焙烧温度600℃,浸渍时间12 h,溶剂为甲苯.将此催化剂用于CO2还原,在可见光照下,即可将CO2还原为HCOOH、CO、CH4等,其中HCOOH为主产物,产量最高可达450.64μmol/g.另外,实验中还发现了光照下产生电子转移,CoPc变为CoPc·+,而CO2在TiO2表面获得电子被还原.     

多孔矿物负载纳米TiO2光催化材料的研究进展

纳米半导体光催化技术几乎可以矿化所有有机污染物,被认为是一种最为环保的环境污染物深度处理技术.多孔矿物负载纳米TiO2光催化材料是高效、易回收、易于推广的纳米材料复合体系光催化剂,是目前光催化材料领域的研究热点.介绍了多孔矿物负载纳米TiO2光催化材料的制备及应用的研究现状,主要包括多孔矿物/纳米TiO2复合体系、金属...     

CoPc/TiO_2催化剂的制备及其光催化还原CO_2的研究

以钴酞菁(CoPc)为活性组分,TiO2为载体,采用浸渍法进行负载,制备CoPc/TiO2催化剂。用正交实验得到的最佳催化剂制备条件为:CoPc负载量为TiO2的1.0%,焙烧温度600℃,浸渍时间12 h,溶剂为甲苯。将此催化剂用于CO2还原,在可见光照下,即可将CO2还原为HCOOH、CO、CH4等,其中HCOOH为主产物,产量最高可达450.64μmol/g。另外,实验中还发现了光照下产生电子转移,CoPc变为CoPc.+,而CO2在TiO2表面获得电子被还原。     

TiO2薄膜光催化还原Hg^2＋的研究

采用溶胶法制备出TiO2、SO4^2-/TiO2、CdS/TiO2薄膜光催化剂,研究了TiO2薄膜光催化还原Hg2＋的最佳实验条件以及SO4^2-/TiO2、CdS/TiO2薄膜与TiO2薄膜、TiO2粉体与薄膜之间的光催化活性差异.结果表明：当pH=5.34时,经30 min紫外光照射,Hg^2＋的还原率达到最大;Hg^2＋初始浓度越高,光致还原量越低;光源波长越短,Hg^2＋的还原率越高;当甲醇添加量达到15%（体积比）时,反应30 min后,Hg^2＋的还原率即达100%;CdD改性薄膜的光催化活性高于未改性薄膜;CdS/TiO2薄膜的光催化活性略高于粉体.     

多孔矿物负载纳米TiO2光催化材料的研究进展

纳米半导体光催化技术几乎可以矿化所有有机污染物,被认为是一种最为环保的环境污染物深度处理技术。多孔矿物负载纳米TiO2光催化材料是高效、易回收、易于推广的纳米材料复合体系光催化荆,是目前光催化材料领域的研究热点。介绍了多孔矿物负栽纳米TiO2光催化材料的制备及应用的研究现状,主要包括多孔矿物／纳米TiO2复合体系、金属离子／多孔矿物／纳米TiO2复合体系、金属氧化物／多孔矿物／纳米TiO2复合体系,并对其应用前景进行了展望。     

纳米TiO2在废水处理中的光催化活性

介绍了纳米TiO2光催化降解废水中有机污染物的机理,系统评述了纳米TiO2的粒径、晶型、掺杂、负载和废水处理体系中催化剂投加量、pH值、外加氧化剂、无机盐及光强等因素对其催化活性的影响。展望了纳米TiO2在降解工业废水处理中的应用前景,认为：提高纳米TiO2的光催化效率,扩展纳米TiO2的吸收光谱范围和开发纳米TiO2的负载技术是光催化法处理废水应用研究领域今后的主要发展方向。     

三波长分光光度法研究纳米TiO2对Hg2＋的光催化还原效果

利用自制微型纳米TiO2光催化反应器对不同初始浓度的Hg^2＋溶液进行光催化还原实验，利用Hg^2＋-硫氰酸盐-罗丹明B离子缔合物分光光度法测定溶液中剩余Hg^2＋的浓度，表征Hg^2＋的光催化还原效果．采用三波长分光光度法有效地消除了TiO2悬浮体系中的浑浊对测定的干扰．讨论了光催化还原的最佳条件及其在消除工业废水中有毒物质Hg（Ⅱ）方面的应用．结果表明：纳米TiO2对低浓度Hg^2＋溶液光催化还原效果显著，还原率可达90％以上，并且可以大幅降低工业废水中Hg（Ⅱ）的浓度．     

CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化还原CO2性能研究

采用沉淀-水热法制备了CdS/C-TiO2系列复合光催化剂,通过XRD、UV-Vis、FESEM、XPS等分析手段对催化剂晶体结构、形貌及光电性能进行了表征,考察了柠檬酸(CA)/TiO2质量比R对CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化性能的影响。实验结果表明,碳掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌,掺杂后光催化活性显著提高。在紫外光照射下进行光催化还原CO2反应,当CA/TiO2质量比R=3/1时,催化活性最高,还原产物HCOOH和HCHO总收率达到533μmol/(g.h)。     

负载纳米TiO_2薄膜光催化还原氮气合成氨的研究

对负载纳米TiO2薄膜光催化还原氮气合成氨进行验证,分别讨论了pH值、光照、初始浓度、不同载气和催化剂用量等因素对溶液中氨氮浓度变化的影响,并对实验结果作出初步解释。对自制的TiO2/Ti光电极绘制了Mott-Schotty曲线,初步研究了光电极的半导体性质,计算了其载流子浓度ND、平带电位Фfb及能带弯曲量VB。研究了当下利用TiO2光催化还原氮气合成氨方法的可行性,对TiO2光催化还原性的利用提出相应的意见及建议。     

稀土掺杂TiO2光催化还原CO2

采用溶胶-凝胶法制备了稀土掺杂TiO₂纳米光催化剂,并应用于光催化还原CO₂/H₂O体系中。通过XRD对光催化性能进行表征,研究稀土离子掺杂和焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,稀土La和Ce的加入可以抑制TiO2的晶相转变,提高光催化性能。催化剂800 ℃焙烧可达到最好的光催化活性,在反应时间7 h、CO₂流量200 mL·min^-1和反应液中NaOH与Na₂SO₃浓度均为0.10 mol·L^-1条件下,甲醇产率高达315.49 μmol·g^-1。并对稀土掺杂TiO₂催化剂光催化还原CO₂的机理进行了探究。     

LDO负载纳米二氧化钛复合物的制备及其光催化性能研究

以碳酸根型镁铝层状双氢氧化物(LDH)为载体,采用溶胶-凝胶法利用酞酸丁酯水解负载纳米TiO2于LDH片层获得TiO2/LDH前驱体,通过低温焙烧前驱体获得纳米二氧化钛/层状双金属氧化物复合物(TiO2/LDO).以亚甲基蓝溶液模拟染料污染物,在波长291 nm紫外光条件下测定吸光度,评价了光催化剂不同投加量,体系pH值以及光照时间条件下对亚甲基蓝降解率的影响,研究了TiO2/LDO的光催化性能.结果表明:通过溶胶-凝胶法可以获得高分散纳米级(<10 nm)TiO2负载型TiO2/LDH复合物,TiO2/LDH中TiO2负载率达8.01wt%(质量分数);TiO2/LDO的光催化性能较纯LDO高,TiO2负载于LDO层板对亚甲基蓝具有协同催化作用;在pH值为9的80 mL亚甲基蓝溶液(浓度为5 mg/L)中投入0.20 g TiO2/LDO,催化反应8 h后降解率高达81.7%,TiO2/LDO对亚甲基蓝溶液的光催化反应符合一级动力学方程.     

TiO2及TiO2-SiO2复合氧化物特性及其降解水中有机污染物的光催化活性

TiO2 and TiO2-SiO2 photocatalysts were prepared by sol-gel and supercritical CO2 fluid drying method and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), etc. Their catalytic properties were tested through the photocatalytic degradation of phenol and aniline in wastewater. The results show that the developed fluidized photocatalytic reactor (FPR) and TiO2 catalyst had better performance in degrading pollutants as compared with slurry photocatalytic reactor (SPR) and commercial TiO2 catalyst. The composition and crystal form of TiO2-SiO2 composite oxide had obvious influence on catalytic effect and TiO2-SiO2 photocatalysts showed better catalytic activity and stability.     

二氧化钛光催化氧化技术的研究进展

在阐明光催化氧化反应机理的基础上分析了国内外TiO2光催化氧化反应的研究现状。提出目前国内外主要是从TiO2负载基材、TiO2光催化剂的修饰、改性以及TiO2光催化反应的影响参数几个方面进行研究,指出某些掺杂金属或非金属的TiO2光催化剂可使TiO2薄膜的吸光范围拓宽至可见光区,具有良好的应用前景。     

TiO2及TiO2-SiO2复合氧化物特性及其降解水中有机污染物的光催化活性

TiO2 and TiO2-SiO2 photocatalysts were prepared by sol-gel and supercritical CO2 fluid drying method and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), etc. Their catalytic properties were tested through the photocatalytic degradation of phenol and aniline in wastewater. The results show that the developed fluidized photocatalytic reactor (FPR) and TiO2 catalyst had better performance in degrading pollutants as compared with slurry photocatalytic reactor (SPR) and commercial TiO2 catalyst. The composition and crystal form of TiO2-SiO2 composite oxide had obvious influence on catalytic effect and TiO2-SiO2 photocatalysts showed better catalytic activity and stability.     

掺Ag,Ni对TiO2气相光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了以活性炭为载体的负载型Ag/TiO2及Ni/TiO2光催化剂,以气相中甲苯降解反应考察了两种催化剂的活性随金属离子掺杂量的变化. 用透射电镜、X射线衍射及荧光光谱对掺杂催化剂进行了表征. 结果表明,经Ag, Ni掺杂后,Ag/TiO2和Ni/TiO2两种催化剂的催化活性均有不同程度的提高,且Ni/TiO2优于Ag/TiO2. 两种催化剂的最佳掺杂量均为0.4%. 根据表征及实验结果分析了金属离子不同掺杂量影响TiO2光催化活性的机理.     

TiO_2/AC复合光催化剂的研究进展

TiO2是绿色水处理技术——光催化氧化法常用的催化剂,近年来,为解决TiO2催化活性低、难以回收再利用等问题,将其负载到活性炭上得到的TiO2/AC复合光催化剂已成为光催化领域研究的热点。目前,国内外研究者对TiO2/AC的光催化机理、TiO2与AC的协同作用机理、TiO2/AC的制备方法以及TiO2的晶型与负载量、外加试剂及废水pH值等因素对TiO2/AC光催化活性的影响进行了较为深入的研究。今后的研究趋势是:一方面在制备方面加强TiO2与AC结合的牢固性以提高其使用效率,另一方面开发在自然光源下可以产生良好催化活性的复合光催化剂。     

天然矿物负载纳米二氧化钛复合材料的制备与表征

采用水解沉淀法制备了白炭黑、硅藻土和蛋白土负载纳米二氧化钛复合材料。通过SEM和XRD等手段对复合材料分别进行了表征,并用罗丹明B溶液的光催化脱色率来评价复合材料的光催化性能。结果表明,在复合材料表面负载了大量的二氧化钛且主要以锐钛型为主,白炭黑、硅藻土、蛋白土复合材料表面负载的二氧化钛的平均粒径分别为14.6、25.7、22.9 nm。二氧化钛/白炭黑、二氧化钛/硅藻土、二氧化钛/蛋白土3种复合材料的最佳制备条件分别为：700 ℃煅烧2 h,二氧化钛负载量为30%;700 ℃煅烧2 h,二氧化钛负载量为20%;600 ℃煅烧2 h,二氧化钛负载量为20%。3种复合材料对罗丹明B溶液15 min的降解率分别达到98.6%、97.4%和87.7%。     

改性TiO_2纳米粒子用于可见光催化反应

采用原位溶胶-凝胶法合成氧化钛,同时对大环配合物进行改性,得到粒径为10.89 nm的纳米级钴酞菁改性氧化钛（CoPc/TiO2）光催化剂,用于可见光下、水溶液中CO2的还原反应,可得HCHO、CH3OH、HCOOH等产物。结果表明,由于金属酞菁的存在导致TiO2粒径减小,相转变温度降低,CoPc以单体形式均匀分散于TiO2凝胶基质中,其二聚及多聚倾向大大减弱。钴酞菁固载的催化剂给电子能力较强,极大地提高了光还原效率。光反应的最佳条件为：在0.1 mol/L的NaOH溶液中,0.15 g CoPc/TiO2催化剂,三乙胺和三乙醇胺作为电子供体催化效果较好,在可见光照反应10 h后,还原产物中总有机碳最高可达2 965.3μmol/g-cat。在还原过程中CO2主要以HCO3-的形式被还原而非碳酸根离子,而且HCO3-的浓度在0.2 mol/L时还原产物量最大。