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.     

磷酸处理HZSM-5负载TiO2光催化降解活性艳红X-3B

以磷酸改性的HZSM-5分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD,SEM,BET,FT-IR和XPS进行表征。结果表明:TiO2均匀地分散在HZSM-5表面,没有发生TiO2颗粒的聚集。负载后的TiO2保持了锐钛矿晶体结构,TiO2的晶粒尺寸在负载后有所减小。TiO2/0.5HZSM-5的比表面积和对活性艳红X-3B的吸附量都随HZSM-5含量的增加而增加。负载后的TiO2光催化活性均高于纯TiO2,50%(质量分数)TiO2/0.5HZSM-5具有最高的活性,经紫外光照射2h可使活性艳红X-3B降解93.4%,而染料在纯TiO2上的降解率只有61.0%。     

S、RE共掺杂TiO2的制备及其可见光分解水制氢性能

采用溶胶-凝胶法制备了系列稀土(La、Eu、Nd、Tb、Er)和硫共掺杂TiO2光催化剂RE/S/TiO2。通过紫外-可见(UV-Vis)漫反射、X射线衍射(XRD)对催化剂进行了表征。以EDTA为电子给体,考察了光催化剂在可见光照射下的制氢活性。研究结果表明,S/TiO2具有可见光活性,稀土掺杂进一步提高了S/TiO2可见光活性,其活性顺序依次为Eu/S/TiO2>La/S/TiO2>Nd/S/TiO2>Tb/S/TiO2>Er/S/TiO2。与纯TiO2和S/TiO2光催化剂相比,稀土掺杂使催化剂的粒径减小,晶格畸变应力增大,从而提高了催化剂可见光制氢活性。     

不同催化剂可见光催化H2O2降解莠去津的性能研究

以锐钛矿型TiO2(记为A)以及Fe3+改性后的锐钛矿型TiO2(记为Fe-A)为光催化剂,以内分泌干扰物莠去津为目标污染物,研究了H2O2加入前后对两种不同催化剂可见光催化降解莠去津的影响,及其可见光催化降解莠去津的反应机理。结果表明:在H2O2存在的条件下,锐钛矿型TiO2可见光催化降解莠去津的光催化性能有了一定的提高,而Fe3+改性过后的锐钛矿型TiO2可见光催化降解莠去津的性能却得到显著提高,反应1h,降解率便达到98%。形成这种结果的原因可以初步判定为前者是H2O2吸附于锐钛矿型TiO2表面形成特殊结构,产生的O2-.主要起氧化降解作用,而后者则由于其溶出的Fe3+与H2O2作用在可见光下发生光芬顿反应,进而对莠去津起到良好的降解效果。     

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。     

白云母负载纳米TiO2的制备及光催化性能研究

进行了微乳液法制备负载型纳米TiO2的研究.采用微乳体系制备出纳米二氧化钛前驱体,然后将表面活性剂稳定和保护的纳米粒子在氢键吸附等作用力下包覆于云母载体的表面.XRD分析结果表明,所制得的产品为锐钛型二氧化钛.SEM结果表明,所制得的颗粒粒径为20nm左右,呈球形均匀分布于基质表面.以偶氮染料甲基橙为降解对象,考察了样品的热处理温度、溶液的初始浓度及溶液的pH值对降解率的影响.结果表明,白云母负载纳米二氧化钛具有较好的催化活性.     

负载型纳米二氧化钛光催化剂制备及其光催化性能研究

以粉煤灰分离出来的微珠为载体,采用不同方法制备TiO2负载膜光催化剂,通过XRD、SEM技术对粉煤灰微珠负载TiO2光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征,以偶氮染料甲基橙为降解对象,考察不同负载方法、负载层数以及负载量对TiO2光催化活性的影响.结果表明:改良溶胶-凝胶法负载的TiO2薄膜催化剂的催化活性最高,同时负载的薄膜催化剂的催化活性明显高于TiO2 粉末催化剂.     

二氧化钛光催化降解作用的研究综述

总结了近年来关于纳米TiO2光催化氢化的原理及其影响因素,介绍了负载型TiO2光催化降解几种有机物的研究结果。     

酞菁钴/MCM-41的制备及其可见光催化性能

以MCM-41分子筛为载体,采用浸渍法将酞菁钴负载到分子筛上以氙灯为光源降解甲基橙溶液。对负载型酞菁钴催化剂进行FT-IR、XRD、SEM表征,结果表明所制催化剂负载效果良好,且分子筛结构未发生改变。以甲基橙溶液为模拟处理对象,研究催化剂的催化性能,考察了光照、酞菁钴负载、催化剂用量等因素对催化效果的影响。结果表明,氧气充足时,在光照条件下、0.04g负载型酞菁钴催化剂处理200mL的0.05g/L甲基橙溶液能够有很好的处理效果,2h降解率能够达到98.3%,且重复利用4次后降解率仍能达到90%。