水热法制备花簇形氧化锌纳米棒结构及其光催化性能

采用简单的水热法,以氯化锌(AR)和氢氧化钠(AR)为原料制备了花簇形氧化锌纳米棒.通过改变溶液的pH值、水热温度、水热时间等因素研究对样品结构和成貌的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱仪(UV)对氧化锌纳米棒的结构、形貌及光催化性能进行研究,结果表明在温度为80℃,反应时间为18h、锌碱比为1∶7.5时,氧化锌成貌最佳,且光催化性能较好.     

采用Sol-gel法制备SiO2/TiO2光催化双层薄膜

采用溶胶-凝胶(sol-gel)旋涂法在玻璃基体上制备SiO2/TiO2双层膜,提高TiO2的光催化性并赋予传统玻璃自洁净功能.通过增加SiO2阻挡层,防止玻璃中的碱金属离子向TiO2层的扩散,同时以多孔SiO2为模版,增加TiO2的比表面积,提高光的利用率,进而提高其光催化活性.对各影响因素进行了研究,得出最佳制备工艺条件.并采用降解甲基橙溶液的方法对其光催化性能进行评价,采用紫外-可见分光光度计对镀膜样品的透射比及吸光度进行测试;采用XRD对薄膜的结构进行分析.实验结果表明:SiO2溶胶陈化时间为4d,调节溶胶pH值为5,母液与阶梯醇的质量比为3∶1,旋涂速度为3000 r/min,加液量为3滴,400℃热处理保温3 min时,制备出的薄膜在可见光范围内的平均透射比可达到94.5％,比未镀膜玻璃基片提高约3.2％,具有最大透射比.400℃热处理6 min的双层膜的光催化性能最好,在紫外灯的照射下对甲基橙溶液的降解率相较于单层二氧化钛光催化薄膜明显提高,提高了25.6％.     

反相微乳液水热法合成锐钛矿TiO2微球及其光催化性能

以钛酸丁酯（TBT）为钛源、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚(Triton X-100)为表面活性剂,采用反相微乳液水热法制备锐钛矿TiO2微球,并研究了反应体系中水含量对生成的锐钛矿TiO2微球性能的影响。采用粉末X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）、荧光光谱（PL）对锐钛矿TiO2微球的结构、形貌和物相等进行表征。结果表明：在一定范围内增加钛酸丁酯/水（TBT/H2O）摩尔比,锐钛矿TiO2微球形貌由无规则形态向规则形貌转变,颗粒尺寸也随之变均匀。同时,以亚甲基蓝为目标降解物,对其光催化活性进行评价,结果表明颗粒尺寸和形貌的变化对其催化活性有较大影响,当TBT/H2O摩尔比为1:25时,微球尺寸均匀,催化活性最好,优于商业化P25。     

A chemical etching route to controllable fabrication of TiO2 hollow nanospheres for enhancing their photocatalytic activity

The TiO₂ hollow nanospheres with diameters of about 230 nm were prepared by a simple and controllable route based on hydrolysis of Ti(OBu)₄ on the surfaces of the Cu₂O solid nanospheres followed by inward etching of the Cu₂O nanospheres. The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. The further post-heat treatment led to the high crystallization of the TiO₂ hollow nanospheres. The photocatalytic performances of these samples were evaluated for the photodegradation of rhodamine B (RhB) under UV-light irradiation. The as-prepared TiO₂ hollow nanospheres showed higher photocatalytic activity than the CuO and the CuO/TiO₂ hollow nanospheres. Effects of temperature and time for post-heat treatment of TiO₂ as well as initial RhB concentrations on the RhB photodegradation have also been studied. The results show that the TiO₂ hollow nanospheres have the good reusability as photocatalysts and are promising in waste water treatment.     

燃料对溶液燃烧合成ZnO纳米棒微观形貌和光催化性能的影响

以蔗糖、柠檬酸、乙二醇和尿素为燃料, Zn(NO₃)₂为氧化剂/锌源, 采用溶液燃烧法合成ZnO纳米棒。借助XRD、SEM、比表面分析和光谱吸收等测试方法, 考察了不同燃料对粉体的物相组成、微观形貌、比表面积和光催化性能的影响。结果表明: 在点燃温度500℃下, 各燃料配制的前驱体溶液均可发生燃烧反应合成六方相ZnO纳米棒, 其平均径向尺寸小于100 nm, 且以尿素为燃料合成的ZnO晶形更完整, 以蔗糖为燃料合成的ZnO粉体具有最大的比表面积(24.83 m²/g)。光催化实验表明, 以蔗糖为燃料合成的ZnO粉体光催化能力最佳, 在高压汞灯照射60 min条件下, 其对甲基橙溶液(10 mg/L)的降解率可达98.2%, 且光催化反应符合一级动力学方程。     

CuS花状空心微球制备工艺及其光降解性能研究

以硝酸铜、硫脲为原料, 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂, 采用一步溶剂热法制备了CuS花状空心微球。采用XRD、SEM-EDS、BET、UV-Vis DRS等手段对样品进行表征,并研究了样品对亚甲基蓝溶液的光-类芬顿降解行为, 考察了H₂O₂添加量、温度、pH值对光降解性能的影响。实验结果表明:制备的样品均为六方晶系铜蓝型结构的CuS, 其形貌受表面活性剂的影响; 3D花状空心微球结构由平均厚度约为30 nm的纳米片彼此交替相连组装而成; 添加了PVP的样品CuS花状空心微球的孔径减小, 比表面积和孔容积增大, 光降解性能提高了约30%; 在H₂O₂(30%)添加量0.8 mL、温度25 ℃、pH=6条件下, 可见光光照30 min后, CuS花状空心微球对亚甲基蓝的降解率可达93.0%。     

钙钛矿型NdFeO3纳米材料的制备及光催化氧化NO-2的研究

采用有机前驱体法合成了钙钛矿型复合氧化物NdFeO3,并用XRD、IR和SEM等方法对其进行了表征;以NO-2为目标降解物,考察了其光催化活性.结果表明,钙钛矿型复合氧化物NdFeO3对NO-2的降解具有很好的催化活性.     

贵金属修饰型TiO2 的催化活性及Fermi能级对其光催化性能的影响

采用自制纳米TiO2粉末,以磷酸铝为粘结剂,制备了负载型TiO2光催化剂。将Ag,Pt或Pd3种金属的盐溶液滴涂在负载TiO2的表面,从而得到修饰型负载光催化剂(M／TiO2)。通过甲基橙溶液降解实验研究了贵金属的掺杂种类和含量对TiO2光催化性能的影响。实验结果表明：适量掺杂Ag,Pt或Pd3种金属粒子均可提高TiO2的光催化活性,且3种金属粒子的最佳掺杂质量分数分别为0．5％,1．0％和1．0％。在最佳掺杂量时,Ag／TiO2[w(Ag)=0．5％]的光催化活性要高于Pt／TiO2[w(Pt)=1．0％]或Pd／TiO2[w(Pd)=1．0％]。另外,通过金属-半导体接触理论阐述了M／TiO2的光催化机理,并通过Ag,Pt,Pd金属的Fermi能级的不同,解释了Ag／TiO2,Pt／TiO2和Pd／TiO23种光催化剂催化性能的差别。     

TiO2光催化分解酸性红G和活性艳红K-2G的研究

研究了在紫外光的照射下,由TiO2催化分解染料酸性红G和活性艳红K-2G的行为,并且探讨了TiO2的添加量、染料结构、染料的初始浓度以及溶液pH值等因素对上述2种染料光催化分解的影响.实验结果表明,当TiO2的添加量为3g·L-1时,2种染料的催化分解率最大;在碱性条件下(pH＝8.5)的分解效果好于酸性条件(pH＝5.5).     

TiO2/ACF光催化材料的制备与特性

 本文采用溶胶-凝胶法制得TiO_2溶胶,并将TiO_2溶胶和粘胶基非织造布通过浸渍-干燥、磷酸活化和煅烧工艺一步法制备得到TiO_2/ACF光催化材料。采用EDAX、XRD、SEM对样品进行表征,同时测试了样品对亚甲基蓝溶液的催化降解性能。结果表明：样品负载上了锐钛矿型和金红石型的混晶的TiO_2;而且在样品的纤维上出现了孔洞,形成活性碳纤维;同时在20w紫外灯照射下,TiO_2/ACF光催化材料表现出了优异的光催化降解性能,500℃碳化条件得到的TiO_2/ACF光催化材料光催化降解亚甲基蓝溶液的脱色率达到98.83%。