硅掺杂和硅钒共掺杂对TiO2光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了一定厚度(约120 nm)的掺硅TiO2薄膜,在配制原始溶液时,所用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙醇、水和硝酸的摩尔比为1∶y∶25∶1∶0.2.用扫描电子显微镜观察其表面形貌,用X射线衍射表征其结构.以甲基橙溶液为体系,考察掺杂后TiO2薄膜的光催化性能.结果表明当y≤0.3时,随硅掺入量的增加,TiO2薄膜的光催化性能提高;当y>0.3时,硅的掺入使TiO2薄膜的光催化性能降低.另外,用相同方法制备了钒硅共掺杂的TiO2薄膜,发现钒硅共掺杂可以进一步提高TiO2的光催化性能.     

掺杂Fe2O3纳米TiO2膜光催化降解有机染料废水中甲基橙

采用溶胶-凝胶技术,以普通载玻片为基底材料,制备了掺杂Fe2O3的TiO2薄膜,用TEM、TG-DTA、XRD对TiO2薄膜进行结构表征.用掺杂Fe2O3的TiO2薄膜降解有机染料废水中的甲基橙.结果表明,焙烧温度500℃时,制备的TiO2薄膜牢固,有较好的光催化活性.在pH为4,投加一定量的H2O2,太阳光照射30 min条件下,甲基橙的降解率达到93.02%.和纯纳米TiO2膜相比提高了3%以上.     

氮铈共掺杂TiO2降解亚甲基蓝的研究

以钛酸正四丁酯为钛的前驱体,Co(NH2)2、Ce(NO3)3·6H2O为分别为N源和Ce源,采用溶胶-凝胶法制备掺杂了Ti O2。用制备的催化剂对亚甲基蓝模拟废水进行了光催化降解实验。结果表明:亚甲基蓝起始浓度为3 mg/L,氮铈共掺杂Ti O2用量为0. 200 g/(50 m L),紫外光照时间为2. 5 h,催化剂煅烧温度为600℃时,亚甲基蓝的降解率最高,可达75. 7%。     

La^3＋，Ce^3＋及Fe^3＋的共掺杂对TiO2

通过溶胶-凝胶法分别制备了La^3＋-Ce^3＋共掺杂及Fe^3＋-Ce^3＋共掺杂的TiO2纳米粉体。利用透射电镜（TEM）对粒子的形貌和粒径进行了表征，并用分光光度法研究了粉体对甲基橙溶液的降解。通过分析共掺杂离子的掺杂量和样品的煅烧温度对降解率的影响，对所制备粉体的光催化性能进行了研究。结果表明，La^3＋-Ce^3＋共掺杂的TiO2粉体其光催化活性有较大提高。     

掺钇纳米二氧化钛光催化降解甲基橙的研究

采用金属钇掺杂改性,以钛酸四丁酯为主要原料,在室温下,利用溶胶-凝胶法制备了Y3+掺杂纳米TiO2光催化剂,通过X射线衍射分析(XRD)方法分析其改性机制;掺钇纳米TiO2光催化剂经太阳光照射后,用分光光度计测量光催化降解反应后甲基橙溶液浓度的变化,考察其光催化活性;研究了掺杂量和焙烧温度对光催化活性的影响。结果表明,Y3+掺杂能有效地抑制锐钛矿型TiO2向金红石型TiO2的转化,可使纳米TiO2的衍射峰宽化,粒径从80.5 nm降低到42.15 nm,掺杂量为1.2%,焙烧温度在400℃左右时,能够有效地提高TiO2光催化剂光催化活性。     

La3+,Ce3+及Fe3+的共掺杂对TiO2粉末光催化性能的影响

通过溶胶-凝胶法分别制备了La3 -Ce3 共掺杂及Fe3 -Ce3 共掺杂的TiO2纳米粉体。利用透射电镜(TEM)对粒子的形貌和粒径进行了表征,并用分光光度法研究了粉体对甲基橙溶液的降解。通过分析共掺杂离子的掺杂量和样品的煅烧温度对降解率的影响,对所制备粉体的光催化性能进行了研究。结果表明,La3 -Ce3 共掺杂的TiO2粉体其光催化活性有较大提高。     

节能灯光响应Ce-Fe共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Fe共掺杂的纳米TiO_2光催化剂.以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响.结果表明:与不掺杂及Ce、Fe单掺杂相比,Ce-Fe共掺杂能明显提高纳米TiO_2在节能灯照射下的光催化活性.其中,Ce_(0.062)5Fe_(0.004)/TiO_2的催化效果最佳,当反应温度50 ℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.313 g/L 时,4 h的降解率可达96.00%.XRD分析结果显示,催化活性较好的催化剂均为锐钛矿和金红石的混晶,晶粒尺寸在20～30 nm之间.     

掺杂锡的纳米二氧化钛光催化降解苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(So l-gel)法制备了掺杂锡离子的纳米T iO 2粉末。采用透射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征。通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明5%Sn4 -T iO 2具有良好的光催化氧化性能。     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性．结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

铁碘共掺杂纳米TiO2光催化降解水中土霉素的研究

以钛酸四丁酯( CH3(CH2)3O)4Ti为钛源,碘酸HIO3和硝酸铁Fe(NO3)3· 9H2O为改性剂,采用溶胶-凝胶法合成了铁碘共掺杂纳米TiO2催化剂.利用X射线粉末衍射(XRD)、热重-差热(TG-DTG)、紫外可见光谱( UV-Vis)对其结构进行了表征.结果表明,当焙烧温度为400℃时,Fe/I- Ti...     

光催化膜反应器用于亚甲基蓝的降解

研究了催化剂颗粒粒径对降解速率的影响,并将光催化反应和膜分离技术相结合,开发了光催化膜反应器。利用该反应器对亚甲基蓝进行降解的结果表明,亚甲基蓝可被很快地降解,而悬浮在反应液里的催化剂颗粒同时可被有效地分离回收并连续地在反应器里使用。     

不同光源对光催化降解亚甲基蓝的影响

用长弧氙灯、中压汞灯、高压汞灯、镓灯、镝灯等几种光源对光催化降解亚甲基蓝的效果进行了比较。结果证明镓灯的效果最好 ,其降解速率高于其它光源 ,所得到的反应速率常数是常用中压汞灯的 1 .2 4倍。从光子对Ti O2 的作用机理及光谱分析结果可以证明 ,光源的紫外部分辐射强度愈高对反应愈有利。并为光催化反应中光源的选择提供了一定的依据。     

活性炭纤维负载镧氮共掺杂二氧化钛复合催化剂可见光下光催化性能研究

制备了活性炭纤维负载镧氮共掺杂二氧化钛复合光催化剂ACF,TLN·并在可见光下降解甲基橙以考察其催化活性。并在同等奈件下,对负载未掺杂二氧化钛的活性炭纤维样品ACFT1和未负载二氧化钛的空白活性炭纤维样品ACFT1进行了对比实验。结果表明,在可见光下ACFTLN降解能力ACACT1和ACF。其降解能力是吸附性能和光催化性能的协同作用,并拥有较好的可见光响应性。     

氮镱共掺杂TiO2介孔材料的制备及光催化降解生活污水

以尿素和硝酸镱分别作为氮源和镱源,用溶胶-凝胶法制备氮、镱共掺杂TiO2光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线能谱(EDX)等分析手段表征产品结构和光学性能.考察了光照时间、pH、催化剂中含氮摩尔百分量等因素对光催化降解生活污水的影响.结果表明,经紫外光照射4 h,体系的pH=4、氮与钛的摩尔百分比为3时,对生活污水的光降解效果最好,COD去除率可达79.6%,色度去除率达到100%.     

铋和镧共掺杂二氧化钛半导体的制备与光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯的TiO2和铋镧共掺杂的TiO2光催化剂,以活性黑KN-B为模型降解物,考察了铋单掺杂和铋镧共掺杂对TiO2光催化剂的活性影响,研究了催化剂投加量、染料初始质量浓度、溶液pH对活性黑KN-B降解率的影响.结果表明,铋掺杂的TiO2光催化活性高于TiO2,而适量铋镧共掺杂TiO2光催化活性进一步提高,最佳掺杂比是0.5％的Bi和0.2％的La.当铋镧共掺杂TiO2催化剂投加量为2.0 g·L-1,初始质量浓度为40 mg·L-1,pH为2.2时,活性黑KN-B在125W高压汞灯光照下20min后的降解率可达100％.     

纳米TiO2光催化降解直接冻黄染料的研究

以纳米TiO2作为光催化剂,紫外灯为光源,对印染废水中的直接冻黄G染料进行了光催化降解实验.讨论了COD的初始浓度、光照时间、纳米TiO2投加量、初始pH值和外加催化剂Fe3＋的用量等五个因素对COD和色度去除率的影响.正交实验结果表明：初始pH值和光照时间是影响光催化氧化反应的关键因素;在初始COD为144.67mg/L、Fe3＋投加量为6.72mg/L、纳米TiO2投加量为100mg/mL、pH6的条件下,经6h的照射,COD的去除率达到80%,色度的去除率达到98.5%.     

纳米管TiO2光催化降解丙烯的研究

制备了纳米管TiO2并研究了不同pH和不同处理温度对纳米管TiO2光催化氧化丙烯的影响，采用能量色散分析、荧光光谱和X射线衍射谱等方法对影响因素进行了初步探讨。     

{001}面TiO2光催化降解罗丹明B的研究

以钛酸四丁酯为钛源、HF为形貌控制剂,采用水热法在不同反应温度条件下制备纳米片状{001}面TiO2,并以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察了不同反应温度对{001}面TiO2形貌结构的影响,研究了反应温度、pH及催化剂投加量对光催化活性的影响。结果表明,所有{001}面TiO2均具有良好的锐钛矿相衍射峰,并且在紫外光区域具有明显的光吸收;当反应温度为180℃、溶液pH为2、投加量为1 g/L时,样品对罗丹明B光催化降解活性最高,紫外光照射20 min后罗丹明B降解率可达100%。     

铁铈共掺杂TiO2纳米复合体的制备及光催化性能

采用微乳法制备了纯TiO2纳米粉体、Fe掺杂TiO2(Fe-TiO2)、Ce掺杂TiO2(Ce-TiO2)和Ce、Fe共掺杂TiO2(Fe/Ce-TiO2)纳米复合体。通过X射线衍射、扫描电镜和紫外漫反射光谱等对样品的结构和形态进行表征。以甲基橙溶液为标准模拟降解物,对Fe/Ce-TiO2、Fe-TiO2、Ce-TiO2和纯TiO2光催化降解性能进行评价。结果表明:Fe、Ce掺杂后TiO2的光催化性能明显提高,原因是Fe、Ce掺杂不仅能抑制TiO2晶粒生长,提高TiO2的热稳定性和比表面积,而且能够拓展TiO2的吸收波长范围至可见光区,降低了光生载流子的复合几率。共掺杂对TiO2光催性能的提高具有双重效应,使Fe/Ce-TiO2光催化活性明显高于Fe-TiO2的和Ce-TiO2的。500℃制备的Fe/Ce-TiO2对甲基橙降解效果最佳,归功于热处理温度对晶型和晶粒尺寸的影响。     

PHOTOCATALYTIC DEGRADATION OF PATENT BLUE V BY SUPPORTED TiO2: KINETICS,MINERALIZATION, AND REACTION PATHWAY

The photocatalytic degradation of patent blue V (sodium salt of [4-(α-(4-diethylaminophenyl)-5-hydroxy-2, 4-disulfophenyl-methylidene)-2, 5-cyclohexadien-1-ylidene] diethylammonium hydroxide) in aqueous solutions has been investigated by using TiO₂-coated nonwoven fibers as the photocatalyst. Before the study began, adsorption in the dark was done, and the effect of the initial concentration of dye in the solution was determined. The mineralization was monitored by chemical oxygen demand (COD), and the HPLC-MS method was used to identify reaction intermediates. The experimental results show that adsorption is an important parameter, controlling the apparent kinetic constant of degradation. The rate of fading was favored by a high concentration of dye in the solution with respect to the Langmuir-Hinshelwood model. The COD abatement was slower than the discoloration of the solution; this indicates that the dye was not directly mineralized, but transformed to intermediate photoproducts. These intermediate photoproducts lead to other cycles of degradation, to the point of total mineralization. Several by-products were detected and identified by HPLC-MS. On the basis of these findings, we propose a probable degradation pathway as critical for assessing the suitability of detoxification procedures for the degradation of particular contaminant classes.