高钛渣提钛制备纳米二氧化钛及其光催化性能的研究

以高钛渣为原料,采用浓硫酸焙烧法得到硫酸氧钛溶液,水热法制备偏钛酸进行高温煅烧,制备不同晶型组成的纳米二氧化钛产品,以亚甲基蓝为降解对象,检测不同煅烧温度下纳米二氧化钛产品的光催化性能。在254 nm波长的光照下,对亚甲基蓝溶液的光催化降解实验结果表明:纳米TiO_2对亚甲基蓝有一定的降解活性,650℃煅烧得到的二氧化钛产品对亚甲基蓝的光催化降解活性最高。     

磷酸银光催化性能的研究

以亚甲基蓝为降解物,在模拟可见光照射下比较Ag_3PO_4和TiO_2的光催化性能,探究Ag_3PO_4在不同pH、波长、催化剂用量和亚甲基蓝浓度下的光催化活性,并利用TOC分析降解的矿化效果。利用X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼光谱仪(RRS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析磷酸银样品的晶相组成。结果表明,在同等条件下Ag_3PO_4光催化活性远高于TiO_2。而Ag_3PO_4在中碱性环境、光照波长不大于535 nm、催化剂用量较大、亚甲基蓝溶液浓度不大于50mg/L这些条件下能有效降解亚甲基蓝。     

生物基多孔碳负载TiO_2光降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,花生壳碳化所得多孔碳为载体,制备了多孔碳负载TiO_2的复合材料TiO_2-PC。以亚甲基蓝的紫外光催化降解为模型反应,研究了TiO_2-PC复合材料的光催化活性。分别研究了TiO_2负载量和煅烧温度对复合材料催化性能的影响。结果表明,TiO_2理论添加量55%,煅烧温度500℃时,复合材料的光催化降解性能最好,光照2 h后,亚甲基蓝的降解率达到96%,而同等条件下,纯TiO_2对亚甲基蓝的降解率为18%,充分显示了该复合材料在有机染料分子光降解中的优势。     

纳米二氧化钛薄膜协同接触辉光放电技术降解亚甲基蓝

通过溶胶-凝胶法制得纳米TiO_2薄膜,研究了日光条件下亚甲基蓝在薄膜上的光催化降解以及在TiO_2协同接触辉光放电条件下的降解,结果表明:镀膜5次所得薄膜具有高的催化性能;TiO_2协同接触辉光放电可以高效地降解亚甲基蓝分子;所制得的薄膜随使用次数的增加而活性变化不大。     

生物基多孔碳负载TiO_2光降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,花生壳碳化所得多孔碳为载体,制备了多孔碳负载TiO_2的复合材料TiO_2-PC。以亚甲基蓝的紫外光催化降解为模型反应,研究了TiO_2-PC复合材料的光催化活性。分别研究了TiO_2负载量和煅烧温度对复合材料催化性能的影响。结果表明,TiO_2理论添加量55%,煅烧温度500℃时,复合材料的光催化降解性能最好,光照2 h后,亚甲基蓝的降解率达到96%,而同等条件下,纯TiO_2对亚甲基蓝的降解率为18%,充分显示了该复合材料在有机染料分子光降解中的优势。     

磁控溅射功率对WOx薄膜结构和光催化活性的影响

采用射频磁控溅射法在非加热载玻片上制备WOx薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、台阶仪、UV-Vis-NIR3600型紫外可见分光光度计和接触角计,研究不同溅射功率下薄膜的物相结构、表面形貌、元素价态、膜厚、光学性能、光催化和亲水性能.结果表明,随着溅射功率增加,薄膜的光学带隙逐渐减小,薄膜光催化活性与亲水性均提高.180 W溅射功率沉积的薄膜放置在亚甲基蓝溶液里,然后用紫外灯照射210 min,亚甲基蓝降解率达到97％;WOx薄膜在紫外灯下照射120 min时,水接触角达到12.2°,停止照射之后放置在可见光下260 min,水接触角达到19.1°.     

Fe、N掺杂纳米TiO_2薄膜的光催化性能

为了得到具有良好光催化性能,且易于成膜的纳米TiO_2,采用胶溶法制备透明TiO_2溶胶,以浸渍提拉方式涂膜,通过元素掺杂来提高纳米TiO_2的光催化性能,由实验结果可知,Fe、N共掺杂TiO_2薄膜的各项性能优于N掺杂、Fe掺杂,不论是单掺杂还是共掺杂其掺杂后的性能都比未掺杂的TiO_2光催化性能要好,Fe、N共掺杂TiO_2薄膜在180 min时对8 mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率达到99%,接触角测试可知60 min紫外光光照时薄膜样品的接触角都下降到0°,且XRD分析可知制备的样品主要是锐钛矿相,SEM观察发现,制备的薄膜表面均匀致密,晶粒尺寸约为10 nm左右。     

石油焦基活性炭/二氧化钛复合型光催化剂污水处理性能的研究

以高比表面积石油焦基活性炭为载体,利用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_2)负载型光催化剂,并探讨其对亚甲基蓝光催化降解性能。使用XRD、SEM、BET、TEM及EDS等检测手段,对催化剂表面形态进行表征。通过考察不同负载量、煅烧温度、升温速率、煅烧时间、固液比及亚甲基蓝浓度等因素对亚甲基蓝降解性能的影响,结果表明:所制备的负载型光催化剂,Ti O_2颗粒能均匀地分散在活性炭表面,颗粒尺寸在10 nm左右,对亚甲基蓝具有较好的降解作用。在活性炭负载量6%、煅烧温度350℃、煅烧时间2 h、升温速率15℃/min、固液比0.5 g/L条件下制备的负载型催化剂,对浓度为10.44 mg/L的亚甲基蓝溶液,其降解率可达99%以上。对降解过程进行动力学模拟分析,该催化剂对亚甲基蓝催化降解过程符合准二级动力学模型,反应速率常数k为6.76 L/(g·min)。     

聚四氟乙烯超细纤维负载二氧化钛光催化性能

以静电纺聚四氟乙烯(PTFE)超细纤维为载体,采用浸渍-烧结法制备出PTFE超细纤维负载二氧化钦(TiO_2)催化膜。研究了该催化膜在紫外光下,不同反应条件对亚甲基蓝的光催化降解性能影响,探讨了负载型TiO_2光催化剂的循环回收利用率。结果表明:通过浸渍-烧结法可以成功制备出PTFE超细纤维负载TiO_2光催化膜,经450℃煅烧后TiO_2为锐钛矿晶型;在波长为365 nm,功率为300 W的紫光灯照射55 min,浸渍负载5h制备的TiO_2/PTFE超细纤维催化膜对初始浓度为5 mg/L,体积100 ML的亚甲基蓝溶液催化降解除率可达99%;在经过5次循环后,催化剂对亚甲基蓝的降解率仍达46%,回收利用率较高。     

介孔TiO_2光催化降解亚甲基蓝性能研究

以CTAB为模板导向剂,采用溶胶-凝胶法制备介孔TiO_2材料,以亚甲基蓝为降解底物,研究了光催化材料对亚甲基蓝的光催化活性,考察不同CTAB浓度及煅烧温度、光照时间对TiO_2光催化降解性能的影响。实验结果表明,随着CTAB的加入,所制样品的光催化活性均有所提高,紫外光照60 min后,500℃制备的,CTAB浓度为0. 14 mol/L的介孔TiO_2光催化剂对亚甲基蓝的光催化率达到92. 9%。     

TiO2中空纤维的制备及光催化性能

采用模板法制备了不同温度的TiO2中空纤维光催化材料,并利用X射线衍射、扫描电镜对其晶型及表面形貌进行了表征.以亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模式反应,考察了温度对TiO2中空纤维光催化性能的影响.     

金负载二氧化钛纳米纤维膜来提高光催化性能

通过水热法制备二氧化钛纳米纤维薄膜,同时运用微波辅助化学还原法将Au纳米颗粒负载于TiO_2 NFF表面制得Au/TiO_2 NFF,并将其应用于光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验。     

制备条件对TiO_2晶型结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛光催化剂,考察了煅烧温度和加水量对纳米二氧化钛晶型、粒径、结晶度及光催化活性的影响。通过XRD和SEM对纳米二氧化钛粉体的晶型结构及晶粒形貌进行了分析。结果表明:随着煅烧温度的升高,二氧化钛的晶型逐渐由锐钛矿型转变为锐钛矿和金红石混合晶型,粒径逐渐增大,晶体发育趋于完整。随着加水量的增加,在低温煅烧下,催化剂的晶型和粒径变化较小,而在高温煅烧下,催化剂的粒径、金红石相和锐钛矿相的比例呈现先增大后减小的趋势。以10 mg/L亚甲基蓝溶液为目标降解物,500 W氙灯为光源,研究了不同条件下制备的纳米二氧化钛粉体对光催化降解亚甲基蓝溶液的效果。结果表明:Ti O2-50-650具有最佳的光催化性能,在p H=6.9、Ti O2-50-650的投加量为1.0 g/L、光照60 min条件下,亚甲基蓝溶液的脱色率达98.0%。     

UV固化TiO_2光催化涂料的制备及性能研究

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体、二乙醇胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为主要原料合成了低分子量多官能度UV固化预聚物。以该预聚物为成膜树脂,与锐钛型Ti O2乙醇分散液混合,制备了UV固化Ti O2光催化涂层。采用傅里叶变换红外光谱、1H–核磁共振、凝胶色谱等对合成预聚物的结构和性能进行表征。探讨了Ti O2含量对涂层附着力、铅笔硬度、耐水性、水接触角和光照稳定性的影响,研究了在模拟太阳光照下不同Ti O2含量UV固化涂层对水中亚甲基蓝的光催化降解作用。结果表明,Ti O2含量为0.9%时,涂层具有较好的机械性能和耐水性,且2 h就可使亚甲基蓝溶液褪色。通过热重分析仪测得涂层的起始分解温度为220°C,热稳定性较好。     

RuO_2负载TiO_2纳米管的制备及其光催化性能

结合阳极氧化法、电解法和浸渍法制备了RuO_2/TiO_2纳米管阵列光催化剂。对纳米管的微观形貌、结构以及表面化学态进行了分析;通过紫外-可见吸收光谱仪分析了浸渍液中钌离子电解前后的变化情况,检测了RuO_2/TiO_2纳米管阵列在可见光下对亚甲基蓝溶液的光催化性能。结果表明:当电解电压为0.85 V时,浸渍液中Ru离子以+2价形式存在;只有当浸渍液中的Ru3+还原为Ru2+后,才能负载到TiO_2纳米管表面,且煅烧后以RuO_2形式均匀分散在TiO_2纳米管表面;RuO_2/TiO_2纳米管仍保持未负载TiO_2纳米管的结构特征,且其晶型结构并没有因RuO_2的负载而变化,也未增加TiO_2纳米管表面羟基数量。最佳浸渍Ru Cl3溶液浓度为3.0 mmol/L,最佳电解电压为0.85 V,在此条件下浸渍得到的RuO_2/TiO_2纳米管阵列的可见光催化活性最佳,光催化降解亚甲基蓝2 h的降解率由未负载TiO_2纳米管的37.50%提高到66.67%。     

二氧化钛薄膜的制备及光催化性能研究

通过液相沉积法(LPD)在玻璃片表面制备TiO2薄膜,并以甲基橙溶液为污染液,通过探讨制备TiO2薄膜原料的摩尔比例、诱导晶、沉积温度及时间,以及热处理温度及光照时间等因素对甲基橙溶液降解率的影响,得出最佳的降解条件.研究得出:(NH4)2TiF6与H3BO3摩尔比例为1∶1～1∶6,TiO2诱导晶为0～0.1g,沉积温度为25～65℃和沉积时间24h范围内,最佳降解条件为:摩尔比为1∶6,诱导晶为0.06g,沉积温度为55℃,550℃热处理,适当的沉积及光照时间.     

层层自组装PU/PSS/{201}TiO_2复合薄膜及其光催化性能

通过氢氟酸(HF)的调控,制备了高晶面指数{201}TiO_2,引入高分子材料聚氨酯(PU)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS),通过层层自组装(LbL),制备了(PU/PSS/{201}TiO_2)_n复合薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)和紫外漫反射(UV-Vis)对复合薄膜进行了表征。结果表明,{201}TiO_2的晶型结构为锐钛矿型,具有类花瓣状结构,其平均粒径约为1μm。紫外-可见吸收光谱证实了该复合薄膜的线性和规则生长。通过紫外光照射下亚甲基蓝(MB)的降解,研究了该复合薄膜的光催化性能。此外,薄膜在重复使用6次后,光催化活性并未明显下降。结果显示,利用LbL自组装合成的薄膜比粉体TiO_2具有更好的光催化活性,在工业印染类废水处理中具有一定的应用前景。     

Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃的制备及其光催化降解甲基橙性能

以溶胶-凝胶法制备了Fe~(3+)掺杂TiO_2胶体,并通过浸渍提拉法制备了Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃。以光催化能力(即对5 mg/L甲基橙溶液的降解率)和透光率为指标,通过正交试验考察了制备工艺对其性能的影响。增加镀膜次数可以增强薄膜玻璃的光催化性能,但是透光性降低。最优工艺为:镀膜5次、烘烤温度100℃、煅烧温度550℃、烘烤时间25 min、煅烧时间0.5 h。所得薄膜玻璃对甲基橙的光催化降解率和透光率分别达到81.8%和78.7%。对比相同条件下制备的TiO_2薄膜玻璃,Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃具有更好的光催化能力和更小的水接触角,意味着亲水性更好。     

AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、p H值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0. 20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1. 0 g·L~(-1)的催化剂对10 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液脱色率达到85. 2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na_2SO_4对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66. 4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。     

超声-S/TiO_2纳米颗粒可见光催化协同降解亚甲基蓝

采用共沉淀-浸渍法制备掺杂S的TiO2光催化剂,利用XRD,TEM,UV-Vis-DRs,XPS等方法对其结构、元素组成和光谱学特征进行研究,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解反应为模型,探讨高效利用可见光降解亚甲基蓝的反应体系。实验结果表明,S掺杂最佳热处理温度为500℃。掺杂光催化剂晶型仍为锐钛矿型,其粒径变小,比表面积增大,热稳定性增加,对可见光的吸收增强。超声波对光催化降解反应有协同作用,S/TiO2在可见光下对亚甲基蓝的降解率明显高于纯TiO2。