水热法制备TiO2光催化剂及降解罗丹明B的活性

本文以Ti(SO4)2为原料，用水热沉淀法制备纳米TiO2光催化剂，用XRD、TEM、BET、DRS对水热法和Sol-gel法制备的TiO2粒子进行表征，以光催化降解水溶液中罗丹明B为模型反应，对水热法制备的TiO2光催化剂活性进行评价，结果表明，水热法制备的TiO2粒子粒径小(d101=7．5nm)，比表面积大(SBET=102．8m^2／g)吸光能力强，光催化活性高。     

CdS/TiO2复合纳米粒子的制备及其产氢性能研究

采用化学沉淀法制备了CdS包覆TiO2（CdS/TiO2）复合纳米粒子,利用XRD、TEM、SEM、UV-vis吸收光谱等对其进行了表征分析,并以可见光分解水制氢为探针反应考察了复合纳米粒子的活性。结果表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子的颗粒大小约为40nm,TiO2 以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在;复合纳米粒子的吸收光谱较TiO2 发生“红移”,大幅拓宽了对可见光区的吸收范围。光解水制氢实验表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子具有良好的可见光释氢活性和光学稳定性。     

CdS/TiO2复合材料的制备及其在不同波长光下的光催 化性能测试

以氯化镉、硫化钠和钛酸四丁酯为原料,通过水热合成法制备了不同比例,不同水热反应时间的CdS/TiO_2复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等对其组成和结构进行了测试和表征。将所制备的复合材料分别在395nm,425nm和465nm波长的灯光下进行光催化性能测试,研究结果表明采用水热合成法制备的CdS/TiO_2复合材料具有优异的光催化性能和可见光活性,在钛镉比为2∶1,水热反应时间为18h、光催化波长465nm的条件下,室温下反应140min几乎可将20mg/L亚甲基蓝溶液完全降解。该研究结果表明CdS/TiO_2纳米复合材料在光催化领域具有广泛的应用前景。     

水热法制备TiO2及其光催化活性研究

文章利用钛酸四丁酯为钛源,通过低温水热法制备出高催化活性的TiO2粉末。XRD,TEM,BET和UV-Vis等技术表征结果显示水热法制备的TiO2具有良好的锐钛矿晶型,与传统溶胶-凝胶法制备的TiO2相比较,它具有较大的比表面结构,较强的紫外吸收能力以及较少的团聚现象。从光催化降解DMP的活性评估可以看出,优化条件(180℃下水热10 h)下的TiO2具有较强光催化活性,DMP降解率为溶胶-凝胶法制备TiO2的2.5倍。     

La3+掺杂CdS/TiO2复合膜的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶和旋涂工艺在普通玻璃表面制备La3+掺杂CdS/TiO2薄膜,采用XRD和UV-VIS等测试手段研究了CdS复合量、La3+掺杂量、焙烧温度和镀膜层数对La3+掺杂CdS/TiO2薄膜的结构、光学性能及光催化性能的影响.结果表明,经过合理掺杂和复合技术制备的TiO2纳米复合膜具有比单独掺杂或复合薄膜更好的光催化能力.当CdS的复合量40%(CdS/TiO2摩尔比0.4)、La3+掺杂量0.5%(La3+/Ti4+摩尔比0.005)、焙烧温度600℃、膜层数为6时,薄膜在可见光区域具有良好的透过率,在太阳光下4 h对0.4 mg·L-1甲基蓝溶液的降解率可达到60%以上.     

不同制备方法对TiO2/ZSM-5复合材料光催化性能的影响

分别采用浸渍法、水热合成法、均匀沉淀法和溶胶-凝胶法合成了TiO2/ZSM-5复合材料,并采用XRD、SEM、EDS、FT-IR、UV-Vis和PL等表征手段对所制备的材料进行物相、形貌、结构和光学性能分析.室温下,以100 mL质量浓度为10 mg/L的罗丹明B(RhB)溶液为目标污染物,考察了不同材料对目标污染物的光催化降解率,并对光催化过程中主要活性物质进行分析.结果表明:浸渍法合成的复合材料光催化性能最好,降解率可达99.8％.不同活性组分中,超氧自由基(·O-2)对RhB降解的影响最大.     

微波水热法制备CdS微晶球及S/CdS核壳结构

以氯化镉和硫代硫酸钠为起始原料采用微波水热法(M-H)制备了CdS微晶球和S/CdS核壳结构.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和EDS能谱对制备的CdS微晶球和S/CdS核壳结构进行表征.结果表明:在微波水热条件下,棒状S经自组装而形成直径为20 μm的圆盘核结构,经化学吸附组装,直径为1 μm左右的CdS微晶球吸附于S圆盘核的周围,形成了S/CdS核壳结构;CdS微晶球具有分级结构,是由纳米球组装而成的微晶球.     

CdS/TiO_2电极的制备及其光电性能的研究

采用电化学沉积方法制备CdS/TiO2电极并研究其光电催化性能,比较了不同电压、反应物浓度、不同电解质等条件下CdS/TiO2电极所显示的光电性能。另外,将CdS/TiO2与CdS/Ti电极进行光电性能比较,得出了在相同沉积时间下CdS/TiO2电极的光电性能比CdS/Ti电极稳定,产生的光电流略有提高的结论,在多数方面都优于CdS/Ti电极。     

微乳液法制备纳米SiO2/TiO2及其光催化性能

以无机物聚合硅酸为硅源、硫酸钛为钛源,采用微乳液法制备了SiO2/TiO2复合光催化剂,考察了制备条件对SiO2/TiO2光催化活性的影响,并利用SEM、FTIR、XRD和BET等技术手段对光催化剂进行了表征。结果证明,SiO2和TiO2颗粒之间存在着强的相互作用,形成了Ti-O-Si键,从而抑制了TiO2粒径的增大,延缓了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。对甲基橙等染料的光催化降解实验结果表明,SiO2/TiO2的光催化活性并非随着TiO2的含量增加而提高,当硅与钛物质的量比为1∶1并在160℃的温度下水热合成2.5 h时,SiO2/TiO2光催化剂在紫外光照15 min后对甲基橙的脱色率为85.5%,与同等条件下制备的TiO2相比具有更好的光催化活性和更大的比表面积。     

纳米N掺杂TiO2的制备及可见光催化活性研究

N-doped TiO2 nanoparticle photocatalysts were prepared through a sol-gel procedure using NH4C1 as the nitrogen source and followed by calcination at certain temperature. Systematic studies for the preparation parameters and their impact on the structure and photocatalytic activity under ultraviolet （UV） and visible light irra-diation were carried out. Multiple techniques （XRD, TEM, DRIF, DSC, and XPS） were commanded to characterize the crystal structures and chemical binding of N-doped TiO2. Its photocatalytic activity was examined by the deg- radation of organic compounds. The catalytic activity of the prepared N-doped TiO2 nanoparticles under visible light （λ〉400nm） irradiation is evidenced by the decomposition of 4-chlorophenol, showing that nitrogen atoms in the N-doped TiO2 nanoparticle catalyst are responsible for the visible light catalytic activity. The N-doped TiO2 nanoparticle catalyst prepared with this modified route exhibits higher catalytic activity under UV irradiation in contrast to TiO2 without N-doping. It is suggested that the doped nitrogen here is located at the interstitial site of TiO2 lattice.     

超声波及压力处理的TiO2柱撑蒙脱土的制备与光催化性能

引言 近十多年来,随着环境污染日益严重,利用半导体粉末作为光催化剂催化氧化降解有机物的研究已成为热点[1].TiO2作为典型N型半导体光催化剂,由于活性高、化学稳定性好以及对人体无害等特点,成为理想的环保型光催化剂[2].     

微波水热法制备稀土元素铒掺杂TiO_2光催化剂及光催化活性

采用微波水热法和溶胶-凝胶法制备稀土元素Er掺杂TiO_2光催化剂TiO_2-Er,以甲基橙溶液为模拟污染物,在微波辐射-紫外光照(MW-UV)和太阳光照条件下,考察TiO_2-Er光催化剂的光催化降解活性。分别用N_2吸附-脱附、ICP-AES和PL光谱分析对TiO_2-Er光催化剂进行结构测试和表征。结果表明,Er掺杂能显著提高TiO_2光催化剂光催化活性,微波水热法制备的TiO_2-Er光催化剂具有较高的光催化活性;微波水热法和溶胶-凝胶法制备的TiO_2-Er光催化剂微波辐射-紫外光照50 min,甲基橙降解率分别为100%和98.5%,太阳光照4 h,甲基橙降解率分别为99.0%和97.5%。微波水热法具有晶化时间短和元素掺杂均匀的优点,制备的TiO_2-Er光催化剂具有形貌均匀、孔径较大、孔分布均匀和比表面积较大等特点,且Er掺杂能抑制光生e~-/h~+复合,使光生e~-/h~+的分离效率得到提高,有利于光催化活性的提高。     

镧、碳共掺杂TiO2的制备及其可见光催化性能

为了更有效地利用太阳能,以钛酸丁酯为前驱体,硝酸镧和四丁基氢氧化铵为掺杂离子给体,通过改进的溶胶-凝胶法,成功制备了纯TiO₂和不同掺杂浓度的镧、碳掺杂和共掺杂TiO₂光催化剂.表征结果显示,共掺杂催化剂为锐钛矿型,具有较高的比表面积,感光范围拓展到可见光区.分别以甲基橙、罗丹明B和4-氯酚为降解物,氙灯、太阳光和自然光为光源,进行催化剂的光催化降解实验,结果表明,共掺杂催化剂活性高于未掺杂和单掺杂催化剂.降解结果显示,当共掺杂催化剂含0.5% La³⁺(摩尔比)、焙烧温度在500℃时具有最高的光催化降解效率.共掺杂TiO₂具备较高的可见光催化活性原因可能是碳掺杂降低了TiO₂禁带宽度,而镧掺杂同时维持了体系的电荷平衡.     

复合氧化物TiO2/SiO2性质研究

The nanometer particles of TiO2 and TiO2/SiO2 oxides were prepared by sol-gel and supercritical fluid drying method.The properties of TiO2 and TiO2/SiO2 were characterized by means of BET(Brunner-Emmett-Teller method), TEM(transmission electron microscopy), SEM(Scanning electron microscopy), XRD(X-ray differaction) and FTIR(Fourier transform-infrared) techniques.The effects of different preparation route,prehydrolysis and non-prehydrolysis,on the properties of TiO2/SiO2 oxide were also examined.Experimental results show that the termal stability of pure TiO2 is improved greatly when it is mixed with SiO2 in nanometer level.The composite TiO2/SiO2 oxides form Ti-O-Si chemical bonds,which creates new Broensted acidity stes.The acidity character is related to TiO2/SiO2 chemical composition and preparation methods.The acidity of TiO2/SiO2 oxides by prehydrolysis is greater than that of by non-prehydrolysis.Ti atom is rich on the surface of TiO2/SiO2.     

水基纳米TiO_2路径制备有序介孔TiO_2-SiO_2及其可见光催化性能

在多巴胺修饰的水基TiO_2纳米微粒(TiO_2NPs)悬浮液中,以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,分别采用碱性水热方法或酸性溶胶-凝胶方法,制备了有序介孔TiO_2-SiO_2(TiO_2NPs/MCM-41或TiO_2NPs/SBA-3)。采用XRD、TEM、ICP和N2吸附-脱附实验对样品进行表征。结果表明,制备的介孔TiO_2-SiO_2在TiO_2高负载质量分数(23.98%TiO_2NPs/MCM-41、17.27%TiO_2NPs/SBA-3)时,仍能保持长程有序的介孔氧化硅结构。TiO_2NPs随机地嵌入在有序介孔氧化硅孔道所组成的网络结构中。在可见光下催化甲基橙降解反应中,反应时间120 min时,在P25上甲基橙相对浓度降为57%,在TiO_2NPs/MCM-41上降为33%,而在TiO_2NPs/SBA-3上降为5.7%。     

过渡金属离子掺杂纳米TiO2的相变与光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Mo⁶⁺、Cr³⁺、Fe³⁺的改性纳米TiO₂光催化剂，并分别在550℃和580℃下对其进行了热处理，考察了热处理温度对掺杂纳米TiO₂相变和光催化活性的影响.通过光催化降解染料罗丹明B实验，对在不同热处理温度下Mo⁶⁺、Cr³⁺、Fe³⁺改性以及不同Mo⁶⁺掺杂量的TiO₂光催化活性进行了评价，发现掺杂离子对TiO₂光催化活性的影响与其对TiO₂相转变的作用是一致的，即抑制相转变的同时也提高了光催化活性.实验结果也进一步表明，Mo⁶⁺掺杂量为0.05％（摩尔分数）时的TiO₂具有最佳光催化活性.     

利用Sol-Gel法与水热合成法制备纳米TiO2及其光催化活性研究

以Sol-Gel法及水热合成方法制备了纳米TiO2,利用XRD进行了表征,以太阳光为光源,通过对亚甲基蓝溶液的降解反应,考察了两种方法所得样品的光催化活性。结果表明,利用水热合成法制备的锐钛矿型TiO2具有更小的粒径,而通过溶胶-凝胶制得的样品为混晶型TiO2,对亚甲基蓝降解具有较高的光催化活性。     

N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用水热法制备N掺杂TiO2,将其与二氰二胺混合进行高温焙烧合成N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂。采用XRD、UV-Vis、N2吸附-脱附和SEM等对催化剂进行微观结构表征,以200W氙灯模拟光源并过滤掉420nm以下的紫外光,对比研究TiO2、g-C3N4、N-TiO2和复合光催化剂对罗丹明B的可见光降解性能。结果表明,N掺杂后TiO2的禁带宽度降低,催化活性提高;而复合光催化剂可见光吸收边距相对N-TiO2进一步红移,禁带宽度为2.75eV,降解罗丹明B的一级动力学常数k可达0.12158min-1,是g-C3N4、N-TiO2的2倍;复合催化剂重复使用4次后,对罗丹明B的降解率仍达92%以上,表明催化剂具有较好的光催化活性和稳定性。