Fe掺杂改性介孔TiO_2的制备及表征

为解决介孔TiO_2在光催化处理染料废水中可见光利用率低的问题,采用溶胶-凝胶法制备介孔Fe/TiO_2光催化剂.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)和N2/吸附-脱附等检测手段表征介孔材料的形貌结构和晶型组织;以亚甲基蓝染液(MB)为目标降解物,研究材料的光催化性能.结果表明:复合材料中TiO_2晶粒主要以锐钛矿的形式存在,平均粒径在5~30nm之间;Fe的掺入和NaOH处理提高了材料的比表面积,达到85.03m2/g,其吸收边带红移至687nm,禁带宽度减小到1.80eV.而且NaOH处理后的Fe/TiO_2光催化剂对亚甲基蓝染液的降解率远高于单一光催化剂的.     

金属共掺杂纳米TiO2对甲基橙的催化降解

以硫酸钛、CoCl2·6H2O和FeCl3为原料,采用共沉淀法制备了掺杂不同量Co2+和e3+的TiO2纳米粒,通过X-射线衍射(XRD)、差热-热重(TG-DTA)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等分析手段对样品的晶体类型、光谱吸收特征进行了表征.结果表明,金属共掺杂TiO2纳米粒仍以锐钛矿相存在,粒子的粒径约为12 nm;Co2+和Fe3+掺入TiO2后,主要以替代的方式占据TiO2晶格中Ti4+的位置,并在TiO2禁带中产生掺杂能级,使原来位于380 nm的吸收带边红移至460 nm.以太阳光为光源,当Co2+掺杂量为0.025%,Fe3+掺杂量小于0.05%时,光催化剂TiO2的活性较高,对甲基橙的降解率接近100%.     

活性炭负载Fe3+/TiO2光催化材料的制备及应用

以溶胶-凝胶法制备掺铁的TiO2溶胶光催化剂,通过浸渍法将其负载于活性炭,用其对甲基橙进行降解试验.分别采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电能谱仪(XPS)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)等测试手段对催化剂进行表征.结果表明,掺杂的Fe3+进入TiO2晶格中取代部分Ti4+,纳米TiO2粒径随掺铁量增加而变小,且部分发生相变;掺杂后TiO2光谱响应范围扩大,发生较明显红移现象,催化剂活性提高;其对甲基橙降解效果的提升作用在日光灯下较紫外灯下明显,降解率可提高11％.     

Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2溶胶的制备及光催化活性艳蓝K—GR脱色的研究

以TiCl4为原料用沉淀法制备了Fe3 参杂的TiO2溶胶,并利用XRD(X衍射谱)和IR(红外光谱)对掺杂溶胶进行了表征.将该溶胶用于紫外降解活性艳蓝K-GR,利用正交试验研究了染料初始质量浓度和溶胶用量、pH值以及H2O2用量对染料褪色降解的影响.得出最佳降解条件为:染料初始质量浓度100 mg/L,Fe3 /TiO2溶胶5 mL、φ(双氧水)1%(对染液体积)、pH值10,紫外光照5 h,对应染料脱色率约为70%.     

负载MIL-53(Fe)的改性聚丙烯腈纤维光催化剂的制备及其性能

针对MIL-53(Fe)粉末作为光催化剂的光响应范围窄、催化效率低和难回收利用等问题,以偕胺肟改性聚丙烯腈(PAN)纤维作为载体,通过表面原位合成法制备了负载不规则MIL-53(Fe)的纤维MIL-53(Fe)-PAN。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪和紫外-可见漫反射光谱仪对其表面形态、微观结构和光吸收性能进行表征,并对其在染料降解中的光催化性能进行了研究。结果表明:原位合成的MIL-53(Fe)能够均匀分布于改性PAN纤维表面,部分MIL-53(Fe)呈现出一定的结晶性能,且纤维配体的电荷转移(LMCT)效应将其光谱响应范围拓宽至800 nm;由于纤维配体和对苯二甲酸配体的协同作用,使得MIL-53(Fe)-PAN在染料降解中显示出极高的可见光催化活性,远优于MIL-53(Fe)粉末及其直接负载改性PAN纤维催化剂,为高效金属有机框架材料(MOFs)光催化剂的结构调控提供了新的思路。     

Fe3+和La3+共掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能的研究

通过溶胶凝胶法制备掺杂铁和镧的纳米TiO2,并以活性红15为目标降解物,研究了其光催化性能.采用热失重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、电镜、紫外-可见漫反射光谱(DRS)等测试手段对TiO2的结构、晶型、光吸收范围等进行了表征.结果表明:共掺杂的纳米TiO2在500℃煅烧3 h呈现锐钛矿型,晶粒尺寸约15 nm;掺杂铁和镧的纳米TiO2吸收带会发生红移,拓展了其对光谱响应范围.通过光催化降解模拟试验,发现掺杂铁和镧的纳米TiO2粉末对活性红15溶液的降解率最高达到98.9%,具有较高的光催化活性.     

可见光下TiO_2/α-ZrP复合材料光催化降解罗丹明B

以TiO2/α-ZrP复合材料为可见光光催化剂,采用氙灯模拟可见光,研究了TiO2/α-ZrP复合材料对有机染料罗丹明B的光催化降解情况。试验探究了TiO2的掺杂量、反应时间、染料浓度、光催化剂用量、染液pH值等对光催化降解罗丹明B的影响。结果表明,当TiO2的掺杂量为17%时,TiO2/α-ZrP复合材料的光催化活性最高。浓度为6×10-5mol/L的罗丹明B溶液的最佳降解条件为:染液初始pH值为4,TiO2/α-ZrP复合光催化剂质量浓度为3.6 g/L。     

Fe3+/TiO2负载型活性炭光催化降解染料的研究

以TiCl4为原料用沉淀法制备Fe^3＋掺杂TiO2溶胶,用于制备Fe^3＋／TiO2负载型活性炭,并表征了TiO2溶胶的晶型、负载型炭上Fe^3＋／TiO2的负载量与活性炭的吸附性能。将Fe^3＋／TiO2负载型活性炭用于紫外降解酸性染料普拉红3B—E,通过测试溶液在540nm吸光度以及TOC值变化,正交分析了染料质量浓度和Fe^3＋／TiO2负载型活性炭加入量、pH值以及加入H2O2对染料褪色的影响,得出Fe^3＋／TiO2负载型活性炭3g／L、1％的双氧水、pH值调节至2,染料初始质量浓度确定为50mg／L时,降解效果最佳。     

分散染料的纳米TiO_2光催化脱色

以低压紫外汞灯为光源,纳米材料为光催化剂,探讨不同类型纳米粉体对水溶液中分散染料的光催化脱色特性。结果表明,N掺杂TiO2纳米光催化剂和TiO2酸性分散液的光催化脱色效果较佳;溶液pH值、催化剂用量、光催化时间对分散染料溶液的脱色率有较大的影响;H2O2、Al3+和Fe2+的加入,有助于提高光催化脱色率;杂环、杂环偶氮类和偶氮苯类结构的分散染料均比蒽醌类容易被光催化降解脱色,染料中所含的取代基对其光催化脱色性能有重要影响。     

可见光响应型TiO2光催化材料的制备及应用

以钛酸丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型纳米TiO2,用XRD、FT-IR、SEM表征产物的结构和形貌,并研究其在模拟自然光下催化降解活性艳红X-3B的性能.结果表明,该光催化剂的制备条件为6mL水,40 mL无水乙醇,3mL冰乙酸,水解温度为27℃,煅烧温度为500℃.该光催化剂降解活性艳红X-3B的降解率可达90.09％.制备的TiO2粉体为锐钛矿结构,含有微量杂质,单晶粒径20nm左右;粉体的分散性较好,一次粒径为200～300nm,虽存在二次团聚,但不严重.