TiO2-Cu2O复合膜的制备及其可见光催化降解染料性能研究

采用电化学方法制备了TiO2-Cu2O纳米复合材料,并用喷涂法在玻璃表面制成TiO2-Cu2O复合膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对TiO2-Cu2O复合材料进行了表征,用正交设计法研究了TiO2-Cu2O复合膜与Fe2 EDTA构成的Fenton试剂在可见光照射下催化降解亚甲基兰的性能,并用实验证实了H2O2存在.结果显示,TiO2-Cu2O复合膜光催化降解性能明显优于TiO2膜和Cu2O膜.与传统Fenton试剂相比,TiO2-Cu2O复合膜与Fe2 EDTA构成的Fenton试剂体系有效作用时间更长,并可重复使用.     

纳米Fe-TiO2可见光下光催化降解罗丹明B

汞灯、氙灯以及紫外灯,广泛用于光催化处理水体污染和研究。为减少这种高能耗光源的使用,实验采用溶胶-凝胶法制备了一种可在低耗LED灯下响应的铁掺杂纳米二氧化钛光催化剂。分析了其物相组成,微观形貌结构以及紫外和红外的光学吸收性质。在LED白灯照射条件下,探讨了Fe掺杂量、溶液初始浓度、初始pH对模拟废水罗丹明B溶液光催化降解的影响,并分析了其降解机理。结果表明,Fe³⁺的掺入加快了TiO₂锐钛矿相向金红石相的转变。在扫描电镜下纳米颗粒分布较均匀,团聚不明显。Fe³⁺的掺杂减小了TiO₂的禁带宽度并使光学吸收边红移,禁带宽度从3.2 eV显著降低到2.7 eV;但当Fe³⁺掺量过大时,纳米Fe-TiO₂光学吸收边蓝移,在可见光区域的活性明显降低。综合分析得：在摩尔比n(Fe)∶n(Ti)=0.3%,pH=7,经LED白灯(100 W)照射72 h,对罗丹明B去除率达89%。为利用低能耗LED灯光催化降解有机污染物提供参考。     

SiO2改性纳米TiO2及可见光催化性能研究

以四氯化钛等为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,制品为锐钛矿相和金红石相的混合物,随着热处理温度的升高,其中的锐钛矿相的比例逐渐降低,金红石相比例逐渐上升;又以Na2SiO3为原料,对TiO2进行表面改性,制得TiO2／SiO2复合材料。研究发现,原位改性后的TiO2在可见光下光催化甲醛可以发生聚合反应。     

载银TiO2/SiO2可见光催化降解偶氮染料的研究

用不同的方式制备了一系列载银TiO2/SiO2催化剂,并将其应用于可见光降解偶氮染料AO7,并对催化剂进行了XRD谱、SEM和BET表征.结果表明,Ag 的掺杂对催化剂的活性没有影响,而A0的掺杂能明显促进催化剂的活性,Ag0的最佳浓度为1%.在TiO2/可见光体系中,Ag0对催化剂活性的提高是因为A0加速了电子向溶解氧的转移,从而减少了染料正碳自由基和电子的复合.     

可见光诱导TiO2光催化及其机理研究进展

简述了二氧化钛的光催化机理。针对其禁带宽度较大,只能被小于387nm的紫外光所激发的缺点,综述了近年来国内外针对纳米TiO2可见光催化的改性方法和改性机理研究进展,包括离子掺杂、半导体复合、表面光敏化等方法。最后展望了提高纳米TiO2可见光光催化活性研究的前景。     

真空热处理对纳米TiO2-x可见光催化的影响

本文以TiCl4水解法制备的锐钛矿型纳米TiO2为原料,采用真空热处理对其进行改性处理.利用XRD、XPS、紫外可见分光光度计等测试手段对真空热处理前后的纳米TiO2粉末进行了表征,并对结果进行了分析.结果表明,纳米TiO2经400℃×40min,真空度在1.0E-2Pa以下热处理后,在TiO2晶格中形成了氧空位缺陷,改变了TiO2的能带结构,得到了具有可见光催化活性的TiO2-x.其吸收阀值红移至550nm左右,实现了其对可见光的吸收.     

N掺杂TiO2纳米纤维高可见光催化CO2合成甲醇

采用气相生长法在介孔SiO₂球的表面上制备了ϕ 8~10 nm的TiO₂纳米纤维, 采用相同的方法, 还成功地制备了氮掺杂的TiO₂(N-TiO₂) 纳米纤维, 它具有更高的可见光催化活性。采用X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外–可见分光光度计(UV-Vis)、荧光分光光度计(PL)等对样品进行了测试分析。TiO₂纳米纤维具有高结晶度的锐钛矿晶型, 掺氮后的TiO₂纳米纤维带隙变窄, 在可见光波段有明显的吸收, 同时, 光生电子还原能力更强, 大大提高了可见光下催化还原CO₂合成甲醇的产率。在300 W氙灯光照2 h后, 用纯TiO₂纤维催化CO₂合成甲醇, 产率为493.4 μmol•g^-1∙h^-1, 转换频率(TOF) 为0.089 h^-1; 以N-TiO₂为催化剂合成甲醇产率提高了40.1%, 达695.1 μmol∙g^-1∙h^-1, 转换频率(TOF) 提高了40.4%, 为0.125 h^-1。     

TiO2纳米管阵列催化降解甲基橙的性能研究

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管阵列电极,以甲基橙为目标降解物研究了TiO2纳米管阵列电极的光催化和光电催化性能.此外,还进行了超声辐射替代紫外光照探索性研究.结果表明,阳极氧化时间和热处理温度对TiO2纳米管阵列电极的光催化性能具有显著影响;在光催化过程中,施加一定外加电压可有效提高电极的光催化活性.尽管与紫外光照相比,超声辐射在TiO2纳米管阵列电极的催化氧化甲基橙分子过程中的促进作用具有一定的差距,但仍显示出替代紫外光照的可行性.     

纳米TiO2光催化材料分散性及其降解效率研究

采用苯丙乳液、锐钛型纳米级二氧化钛和表面活性剂,制得应用于道路交通设施中的光催化净化大气环保材料,在日光照射下降解汽车尾气中的有害气体.研究了分散方法、分散剂的种类、分散剂的浓度及分散时间对纳米TiO2分散性的影响,利用透射电镜对其分散情况进行观察,并对其分散机理进行探讨与研究.结果表明,采用合理的分散方法和适量的表面活性剂能有效改善纳米TiO2在水中的分散度,提高颗粒的稳定性,增强了光催化材料的光降解能力,有效提高了对汽车尾气中有害气体的降解能力.     

负载有ZnSe的TiO2纳米带复合材料的制备及其可见光催化性能

采用水热法制备了立方相ZnSe负载的锐钛矿型TiO3纳米带复合材料.在140℃下反应6h制得的产物是六方相ZnO负载的TiO2纳米带,但此样品再在160℃下反应6h,则获得的产物是ZnSe负载的TiO2纳米带;若在140℃下将反应时间延长至24h,只有少量ZnO转变为ZnSe.紫外-可见吸收测试结果表明,负载的ZnSe对TiO2起到了可见光光敏化作用;可见光催化测试结果表明,ZnSe在TiO2纳米带的负载对罗丹明B的光催化降解活性起到一定程度的增强作用,但随着ZnSe负载量的增大,光催化降解活性显著降低.