世界上首次成功合成氟化磷灰石二氧化钛光催化剂

日本独立行政法人产业技术总合研究所长野亨和株式会社TOUMEI刀根如人共同开发成功使用氟化磷灰石覆盖的二氧化钛光催化剂并已实际使用。新开发的氟化磷灰石覆盖二氧化钛光催化剂与原先开发的羟基磷灰石覆盖二氧化钛光催化剂相比大幅度提高了耐酸性能。由于不被酸雨等溶解，可望在外墙涂料等广泛应用。     

负载型TiO2/硅藻土复合光催化剂的研究

以四氯化钛为原料采用溶胶-凝胶法制备了负载型TiO2，硅藻土复合光催化剂，并通过XRD，IR，SEM等手段对样品进行了表征。实验中分别以300W高压汞灯和太阳光为光源，研究了硅藻土载体上TiO2负载量不同对甲基橙溶液光催化氧化效果的影响。实验结果表明：复合光催化剂的催化性能随着TiO2负载量增大先提高，而后有所下降，其中以1g硅藻土与1．8ml四氯化钛制备的TiO2，硅藻土复合催化剂光催化活性最高。     

Preparation and Characterization of Nucleus/Shell TiO2/HAP Complex Nanophotocatalyst

A rapid and more efficient method was developed to prepare nucleus/shell titania/hydroxyapatite （TiO2/HAP） complex nanophotocatalyst. Hydroxyapatite （5 μm） which had been dissolved with 0.1 mol/L HCI was formed on the surface of the nanosized anatase titania powders by increasing the pH value of the solution at 90℃ in the water bath for only several hours .The microstructure and morphology of the resulting sample were investigated by X-ray diffraction （XRD）, Fourier-transform infrared spectroscopy （FT-IR）, scanning electron microscopy （SEM）, energy dispersive spectrum （EDS） and atomic force microscope （AFM）. The results indicated that nucleus/shell structural TiO2/HAP was formed in our experiments, and the thickness of the coating layer was about 5 nm. Photocatalytic decomposition of methyl orange was utilized to test the photocatalysis of the resulting samples and the result was compared with that of pure anatase titania powders （about 20 nm）. It was shown that the photocatalytic activity of the sample was not decreased due to the coating of HAP.     

硫化锌纳米线的合成和表征

采用化学气相沉积法,以Zn(S2CNEt2)2为单源前驱体,Au为催化剂,在不同的温度下,得到了不同直径的六方相ZnS纳米线.在此基础上,改用Ni为催化剂,得到碳纳米管;改用单质S和Zn为原料,则得到立方相ZnS纳米线.在一定程度上实现了对ZnS纳米线的粒径和物相的控制合成,实现了利用催化剂对ZnS纳米线和碳纳米管的选择性合成.用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能量分散光谱(EDS)对合成产物进行了表征.     

三元体系化学水浴法制备ZnS薄膜结晶性能的研究

太阳薄膜电池ZnS缓冲层一般以氨水为主络合剂、水合肼为辅助络合剂二元络合体系化学水浴法制备。实验发现以氨水为主络合剂、水合肼和柠檬酸为辅助络合荆三元体系制备的ZnS薄膜质量明显要比氨水、水合肼二元体系的ZnS薄膜好。薄膜表面更加光亮、平整，光透过率能得到明显提高。从实验现象和测试结果来看，随柠檬酸浓度增加，在反应溶液中无定形态白色沉淀明显减少，ZnS薄膜结晶性能也得到明显提高，ZnS薄膜光透过率升高。柠檬酸浓度为0．15mol／L时，薄膜光透过率达到85％左右，完全满足太阳能电池的要求；继续增加柠檬酸的量，薄膜光透过率趋于一致，光透过率略有回落。     

拓展纳米TiO2作用光范围研究的进展

TiO2光催化剂在环境治理和能源开发方面具有广阔的应用前景,但其较宽的禁带宽度不能有效地利用太阳能,限制了它的应用范围.因此开发具有可见光响应的TiO2光催化剂将成为未来研究的主要方向.从染料敏化、半导体复合、金属离子和非金属离子掺杂等方面介绍了目前的研究现状,并对引入氧空位缺陷来改善其可见光催化活性进行了分析和展望.     

Enhanced photocatalytic activity of （La, N） co-doped TiO2 by TiCl4 sol-gel autoigniting synthesis

(La, N) co-doped TiO2 photocatalysts were synthesized using TiCl4 sol-gel autoigniting synthesis (SAS) starting from a plished in the formation of TiO2 nanocrystals. The prepared samples were characterized by using X-ray diffraction (XRD), X-ray photoemission spectroscopy (XPS) and UV-vis diffuse reflectance spectra. The results indicated that nitrogen and lanthanum were incorporated into the lattice and interstices of titania nanocrystals, which resulted in narrowing the band gap and promoting the separation of photoexcited hole-electron pairs, respectively, and showing expected red-shifts and enhanced photocatalytic activity under visible light. The mechanism on nitrogen doping and enhancement in photocatalytic activity of (La, N) co-doped titania by SAS was discussed in detail.     

氧化铁/绢云母复合光催化剂降解次甲基蓝

采用水热合成法，在绢云母表面沉淀一层氧化铁薄膜，制备成氧化铁/绢云母复合光催化剂。并以次甲基蓝为降解物，重点探讨了催化剂后处理方式、体系H2O2浓度和催化剂添加量对光催化效率的影响。结果证明，复合光催化剂煅烧前比煅烧后降解效果更好；体系H2O2浓度为0.5%、光催化剂用量为5 g/L时，降解效果最佳。     

ZnS/PS复合体系的白光发射

用电化学方法制备了一定孔隙率的多孔硅(PS)样品,然后用脉冲激光沉积(PLD)法以多孔硅为衬底生长一层ZnS薄膜.ZnS的带隙较宽,对可见光是透明的,用适当波长的光激发,PS发射的橙红光可以透过ZnS薄膜,与ZnS的蓝绿光相叠加,得到了可见光区较宽的光致发光带,呈现较强的白光发射.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了ZnS薄膜的结构性质.结果表明,沉积的ZnS薄膜结晶质量较差,薄膜表面起伏不平,这是由于衬底PS的表面不平整所致.     

两步法制备B-Mo共掺杂BiVO4及光催化活性研究

采用柠檬酸络合和浸渍两步法制备了一系列B-xMo共掺杂BiVO_4可见光光催化剂,并采用XRD、XPS、SEM、EDS、BET和UV-vis等表征和分析。以降解甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液为指针反应,考察掺杂对BiVO_4可见光催化活性的影响。结果表明:B-Mo共掺杂能抑制BiVO_4晶粒生长,比表面积增大,共掺杂后BiVO_4禁带宽度窄化,且氧空位较单掺杂增加。当Mo掺杂量为2.5%(原子分数)时制备的B-2.5Mo-BiVO_4对甲基橙的降解率达96%左右,且该样品也能有效降解亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液。