TiO_2薄膜光催化降解甲基橙反应动力学研究

以甲基橙为模型污染物、TiO2薄膜为光催化剂,在自制的光催化反应器上进行了光催化降解反应实验,主要研究了甲基橙初始浓度(c0)和紫外光光照强度(I)对其光催化降解反应的影响。结果表明,该降解反应可用一级反应动力学方程进行描述,反应速率常数(k)与c0及光强I的关系分别为:k∝c0-1 4和k∝I0.65。     

超声辐照制备SrFeO3降解苯酚光催化性能研究

采用超声辐照柠檬酸络合法制备了复合氧化物SrFeO3，以苯酚为光催化探针分子，以450W高压汞灯为光源（主波长〉410nm），研究了SrFeO3光催化性能、研究表明，经过超声辐照制备的SrFeO3光催化活性提高一倍以上。XRD、TEM、DRS表征结果表明，超声辐照制备的SrFeO3粒径均匀、分散性好、粒径较小，光吸收红移显著。探讨了超声提高催化性能的机理。     

纳米氧化锆/氧化锌光催化降解酸性红B的研究

以醋酸锌和氯氧化锆为原料，采用化学沉淀法制备了纳米氧化锆／氧化锌光催化剂。在中性条件下研究了催化剂煅烧温度，锆复合量，催化剂用量，染料初始质量浓度，过氧化氢质量浓度，各种阴、阳离子等条件对酸性红B脱色反应的影响。结果表明，该催化剂最佳制备条件为煅烧温度350℃，锆复合量2．5％（物质的量分数）。催化剂最佳用量0．9g／L。提高染料初始质量浓度会降低反应脱色率。适量过氧化氢可提高反应脱色率，当其质量浓度超过300mg／L会起负作用。NO3^-对反应影响不大；Fe^3＋和Ag^＋对反应起促进作用；SO4^2-，Cl^-，NO2^-等阴离子和Fe^2＋，Mn^2＋等阳离子对反应起抑制作用。     

α-Fe2O3/煤矸石复合光催化剂的制备及其降解五氯酚性能的研究

以Fe（NO₃）₃、煤矸石和NaOH为原料,采用沸腾回流法制得了一系列不同质量比的α-Fe₂O₃/煤矸石复合光催化剂。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）及紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等多种手段对产物做了表征。以五氯酚为目标降解物,考察了模拟太阳光照下样品的光催化效果。结果表明,将球形α-Fe₂O₃负载于改性煤矸石表面可有效提高其光催化活性,且α-Fe₂O₃/煤矸石复合光催化剂的性能与α-Fe₂O₃的含量有关,当α-Fe₂O₃与煤矸石的质量比为30∶100时,样品的光催化效果最佳,180 min内即可将五氯酚降解完全。此外,α-Fe₂O₃/煤矸石复合光催化剂还具有可重复使用的特点。     

P450酶启发的染料后修饰铁卟啉MOF光催化氧化

受细胞色素P450酶氧化代谢的启发,将染料酸性红87（Acid Red 87）后修饰到金属有机框架PCN-222(Fe)中,构筑非均相拟酶光催化剂Acid Red 87@PCN-222(Fe),拉近染料与铁卟啉中心的距离,利用光致电子转移模拟P450的电子传递链。以1-(4-甲氧基苯基)乙醇为模板底物,对光催化氧化的条件如溶剂、电子牺牲剂、氧源等进行筛选,得到优化反应条件为高碘酸钠(53.5 mg, 0.25 mmol),2,6-二甲基吡啶三氟甲磺酸盐(64.3 mg, 0.25 mmol),Acid Red 87@PCN-222(Fe)(12.0 mg, 0.00625 mmol),乙腈(2 mL),530 nm波长LED光照反应24 h。催化剂重复使用3次后仍保持活性和晶态结构。该催化体系对苄基碳氢键氧化具有良好的底物适用范围,可应用于非甾体类抗炎药匹美诺芬的区位选择性氧化，产率为48%，该体系还可将芳基硫醚类化合物氧化至相应的亚砜，体现其在精细化工制药、工业脱硫领域的应用潜质。     

半导体TiO2的光催化性能及其应用

TiO₂作为一种优秀的光催化材料，其在环境保护等领域的应用研究十分活跃，主要是在废水处理、空气净化、癌症治疗以及杀菌消毒等方面。介绍了新颖的光诱导超亲水性及其应用。     

Pr^3＋掺杂的TiO2纳米粉体的表面特性和光催化活性

利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Pr^3＋掺杂量的TiO2纳米粉体．以亚甲基蓝（MB）溶液的光催化降解为探针反应，评价了它们的光催化活性．利用XRD和BET技术研究了Pr^3＋掺杂量和焙烧温度对TiO2纳米粉体的相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响，并用XPS和SPS技术研究了Pr^3＋掺杂的TiO2纳米粉体的表面组成和表面光伏特性，探讨了Pr^3＋掺杂提高纳米TiO2的光催化活性的机制．结果表明：适量Pr^3＋掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性．当Pr^3＋掺杂量为1．25％（以Pr^3＋／TiO2质量比计），焙烧温度为600℃时，制得粉体的光催化活性最佳．Pr^3＋掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变，减小晶粒尺寸，增大比表面积，增加表面羟基和吸附氧的含量，提高光生电子和空穴的分离效率，改善粉体表面的光吸收性能，上述因素均有利于光催化活性的提高．     

TiO2-SiO2复合薄膜光催化活性与亲水性关系的研究

采用溶胶凝胶法在载玻片表面制备了均匀透明的TiO2-SiO2超亲水性薄膜。利用XPS，XRD，lR等对光催化活性和亲水性关系进行了研究。结果表明：薄膜的亲水性与光催化活性协同作用是其保持自清洁的关键。添加SiO2后，复合氧化物中表面形成Lewis酸，薄膜表面吸附的羟基含量增多且稳定。在与有机物竞争吸附过程中，水优先吸附，可提高薄膜的超亲水性和光催化活性，有利于提高其自清洁性能。     

Hydrothermal synthesis of flaky crystallized La2Ti2O7 for producing hydrogen from photocatalytic water splitting

Flaky monoclinic La₂Ti₂O₇ was prepared via a hydrothermal method based on the reaction of Ti(SO₄)₂ and La(NO₃)₃. Relative to the solid-state reaction sample, the flaky La₂Ti₂O₇ showed higher surface areas, much smaller crystal size and more efficient light absorption. All these factors led to the higher photoactivity to produce H₂ from water splitting under UV irradiation.     

TiO2光催化膜的成膜技术

综述了TiO2光催化膜的各种成膜方法及其进展，其中包括在陶瓷玻璃等耐热基材上的TiO2烧结法、近年来发展很快的用于塑料等非耐热性材料的粘合剂成膜法，以及用于无纺布的抄造法和水泥的混练法等。