Sol-Gel法制备纳米Fe-TiO_2光催化剂及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和无水乙醇为主要原料,掺杂一定比例的Fe3+,采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备TiO2-Fe2O3复合催化剂,并用XRD和SEM等手段进行表征。以4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)光催化降解为模型反应,在可见光条件下对所制备的催化剂催化性能进行表征和评价。结果表明:掺铁TiO2比不掺杂TiO2有更高的催化活性,同时也验证掺铁量在0.5%时,光催化活性最高。焙烧温度在400℃时,催化活性大。     

退火工艺对二氧化钛薄膜光催化性能的影响

利用磁控溅射法制备得到二氧化钛薄膜,将薄膜在高温管式炉中分别进行退火,利用XRD、AFM和紫外-可见光谱仪研究了不同温度下退火前后薄膜的晶相结构、光学性能和光催化性能。结果表明,随着退火温度的升高二氧化钛的晶相由锐钛矿向金红石转变,600℃时为两相共存,表面颗粒大小也会有相应变化,锐钛矿相表现出了更好的光催化性能。     

Fe3+掺杂TiO2薄膜的制备与表征

利用射频磁控溅射技术在载玻片衬底上沉积了TiO2及Fe3+掺杂的TiO2薄膜,并利用X射线衍射、拉曼光谱和紫外-分光光度计对所制备的薄膜进行了结构与性能表征。结果表明,所制备的TiO2薄膜为锐钛矿相结构,Fe3+掺杂后TiO2薄膜的晶化程度降低,光催化活性减弱。     

Electrodeposition of photocatalytic TiO2 film on surface of alumina prepared by anodic oxidation

A new electrochemical method to prepare photocatalytic TiO2 thin film was developed, by which the TiO2 was electrodeposited on surface of alumina by AC electrolysis in solution consisting of K2 [TiO(C2O4 )2] and C2H2O4. The deposited TiO2 thin film was primarily characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM) and energy dispersive spectrum (EDS) methods. The photocatalytic properties of this film were also studied by the photocatalytic degradation of methyl orange. The results show that the TiO2 film electrodeposited by this method is mainly in amorphous and with a little crystalline component mixed anatase and rutile. The surface of the alumina prepared by anodic oxidation is porous and the TiO2 electrodeposited on it is scattered and incompact. TiO2 thin film fixed on the surface of alumina shows photocatalytic activity to the degradation of methyl orange.     

纳米复合材料CdS/TiO2NTs的制备及光催化产氢活性

通过离子交换和沉淀反应制备纳米复合材料CdS/TiO2NTs.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、漫反射紫外-可见吸收光谱(DRUVAS)、荧光光谱(FES)、X射线荧光分析(XRF)等手段对该复合材料的结构进行表征.SEM结果表明:钛酸盐纳米管的形成经由TiO2颗粒-片状的钛酸盐-卷曲的钛酸盐纳米管的自组装过程.XRD、DRUVAS、FES和FES结果表明:平均粒度大约 8 nm 的六方相CdS均匀的负载于锐钛矿型TiO2纳米管表面,其吸收边扩展到可见区.与TiO2纳米管及TiO2粉末相比,CdS/TiO2NTs 纳米复合材料展示了较高的可见光催化分解水产氢活性.     

碳纤维负载Pd-TiO2光催化材料的制备及表征

以PAN基碳纤维为载体,采用溶胶-凝胶法制备碳纤维负载TiO2的光催化材料(TiO2/CF),用常温氧化-还原法在其表面沉积贵金属Pd粒子对其改性,制备碳纤维负载Pd-TiO2的光催化材料(Pd-TiO2/CF).XRD分析表明:采用溶胶-凝胶法在碳纤维表面形成了锐钛矿型TiO2.选择偶氮类染料酸性橙Ⅱ作为光催化降解目标物,用紫外吸收光谱分析等TiO2负载量的TiO2/CF,Pd-TiO2/CF和粉末型TiO2的光催化活性.结果表明:TiO2在负载条件下光催化活性有所下降;Pd粒子沉积可有效提高光催化活性;对于酸性橙Ⅱ溶液,Pd-TiO2/CF光催化活性较TiO2/CF、粉末型TiO2均有显著提高.     

等离子复合处理制备光催化N掺杂TiO2薄膜（英文）

通过等离子合金化技术在不锈钢表面制备TiN薄膜,然后对TiN薄膜进行热氧化得到N掺杂TiO2薄膜。同时制备 TiO2薄膜作为对比研究。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)及紫外-可见分光光度仪(UV-Vis)对得到的薄膜进行表征。XRD测试结果表明:经过450 °C氧化处理的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2。经热氧化后薄膜表面均匀分布着尺寸接近的微小凸起物。TiO2和N掺杂TiO2的带隙分别为3.25eV和3.08eV。可见光下薄膜催化剂降解亚甲基蓝溶液的实验结果表明:N 掺杂TiO2薄膜比未掺杂TiO2薄膜的光催化效率明显高,可见光照射150min后对亚甲基蓝溶液的最终降解率为20%。     

磁性纳米光催化剂的制备及其光催化性能

以Fe3O4为载体,制备了易于固液分离回收的磁性复合纳米光催化剂,采用SEM,元素分析,XRD等方法表征催化剂的表面形貌,晶体结构,结果表明,二氧化钛包裹在Fe3O4的表面,其包裹量越大,粒径越大,锐钛矿峰越强,利用光催化降解甲基橙的效果来考察磁性复合光催化剂的活性,直接包裹在Fe2O4表面的TiO2活性低于纯TiO2的,而在Fe3O4与TiO2之间包裹SiO2,可以有效地提高其光催化活性,其活性与纯TiO2接近。     

液料等离子热喷法制备Fe3+/TiO2纳米粉末

通过对液料等离子热喷前驱物添加掺杂成分实现了液料等离子热喷TiO2纳米粉末的掺杂改性,并利用TEM,XRD及XPS对其进行表征.结果表明,采用液料等离子热喷法可以制备Fe3 掺杂TiO2纳米粉末,所制备粉末形貌基本呈球形或近球形,粒径分布为10～35 nm,掺杂量小于2.0%时粉末为锐钛矿及金红石相混晶,Fd3 掺杂促进锐钛矿向金红石相的转变,掺杂量为10.0%时析出了Fe2Ti3O9相.Fe3 掺杂不会引起TiO2粒径的大范围波动.粉末中含有O,Ti,Fe和C等元素,Fe元素在TiO2中仍为 3价.     

Synthesis of iron(Ⅲ)-doped nanostructure TiO2/SiO2 and their photocatalytic activity

Iron(Ⅲ)-doped nanostructure TiO2-coated SiO2 (TiO2/SiO2) particles were prepared using the layer-by-layer assembly technique and their photocatalytic property was studied. TiO2 colloids were synthesized employing the sol-gel method with TiCl4 as a precursor. The samples were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), SEM, EDS, XPS, and XRD. The experimental results show that TiO2 nanopowders on the surface of SiO2 particles are well distributed, the amount of TiO2 is increased with the adding of coating layers, the pure anatase-TiO2 coating layers are synthesized at 500℃, and the photocatalytic activity of Fe3+-doped TiO/SiO2 is higher than tnat of undoped TiO2/SiO2.     

纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒的制备和光催化性能

用钛酸丁酯为原料,通过胶溶-沉淀的方法在低温下制备了纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒,利用SEM、DRS、XRD等表征了复合颗粒的结构和形貌。结果表明,玻璃微珠表面被20nm左右的TiO2包覆形成核-壳型结构,XRD结果显示表面的TiO2为锐钛矿型,复合颗在紫外光区有强烈吸收,呈现出纳米TiO2半导体光吸收特征。以含甲基橙废水为降解对象研究了所制备复合颗粒的光催化活性。     

掺杂Y^3＋的纳米TiO2微粒的制备及其光催化性能

在Sol-Gel法制备纳米TiO2微粒的最佳制备条件的基础上，制备了掺杂稀土离子钇(Y^3 )的纳米TiO2复合粒子，并对这二者进行了XRD，TEM和DRS表征及光催化活性检验。结果表明，未经掺杂的TiO2与掺杂稀土Y^3 的TiO2均为锐钛和金红石的混合晶型，锐钛和金红石的比例约为3：1；掺杂抑制了TiO2晶粒的生长，使得TiO2粒径明显变小，其颗粒大小为10nm左右。用DRS表征微粒的光吸收能力和光吸收带边移动情况，发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移。通过对苯酚的光催化氧化降解研究，发现当Y^3 掺杂量(按质量)为1．5％时，TiO2光催化活性最高，与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约20％。     

WO3对TiO2粉体晶型转变的影响

以TiO2为原料,通过引入WO3添加剂,经不同温度煅烧后得到钨掺杂的TiO2粉体.利用XRD和SEM等测试手段,研究煅烧温度、WO3引入量对TiO2粉体晶型转变的影响,并对其机制进行探讨.结果表明:WO3促进了TiO2从锐钛矿向金红石的转变,降低了TiO2的晶型转变温度,随着WO3引入量的增加,促进作用增强.引入的WO3以两种形式促进TiO2的晶型转变:一种是Wn+进入TiO2晶格置换Ti4+而促进了晶型转变;另一种是WO3和TiO2发生氧化还原反应,促进了TiO2的晶型转变.     

A new application field of plasma spraying technique to environmental depollution

To expand the application of plasma spraying technique, TiO2 coatings were prepared using agglomerated anatase TiO2 powder to solve the environmental problems. The composition and photocatalytic activity of plasma sprayed TiO2 coatings were investigated systematically. The content of anatase TiO2 in the sprayed coatings was approximate to 7%- 15%, which was influenced by the melting state of TiO2 powder in plasma spraying process. The surface of sprayed coating was very rough and the arithmetical mean deviation of the surface profiles (Ra) was in the range of 5.7 - 8.8 μm. Under lower arc current, the surface of the coating became rougher. The anatase to rutile phase transformation temperature of agglomerated anatase TiO2 powder was approximate to 1 173 K. The TiO2 coating sprayed under the arc current of 400 A had good photocatalytic activity for the relative high content of anatase phase in it. It is concluded that the application of plasma spraying technique to environmental field has been developed.     

Preparation of Nanoporous TiO2/SiO2 Composite with Rice Husk as Template and Its Photocatalytic Property

以稻壳为模板及硅原,采用溶胶凝胶法制备了具有高锐钛矿含量、高比表面积和较优光催化性能的TiO2/SiO2纳米孔复合材料。采用综合热分析仪（TG-DSC）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜、和N2吸/脱附手段对所制材料的热学性能、显微结构和化学组成经行了表征。结果表明,复合材料中锐钛矿型TiO2在700~800 ℃热处理后开始转变为金红石TiO2,1000 ℃转变完全。当处理温度在500~600 ℃时,纳米二氧化钛颗粒在稻壳引理生长,形成催化活性点。随着处理温度的升高,二氧化钛在稻壳孔隙结构表面形成层状结构。处理温度500 ℃时,TiO2/SiO2纳米孔复合材料具有最佳的催化性能,对甲基蓝的降解4 h达82%。     

热喷涂法制备的La3+掺杂纳米TiO2粉末的表征

采用等离子热喷涂法以钛酸四丁酯为主要原料制备出稀土离子掺杂的纳米TiO2光催化剂.通过XRD,XPS,TEM,UV-Vis等检测手段对样品进行表征,同时检测了其光催化性能,并分析了掺杂对TiO2的影响机理.结果表明,所制备的La3 掺杂纳米TiO2是锐钛矿相和金红石相混晶结构,粒径分布在10～50nm之间;La3 掺杂能够促进锐钛矿向金红石的转变,同时抑制TiO2晶粒的长大;La3 掺杂使TiO2紫外-可见吸收光谱发生红移;适量La3 掺杂能显著提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂浓度为0.5%(与Ti原子摩尔比),甲基橙降解率在90min内可达到82.4%.比纯TiO2高出13.2%.     

ZrO_2／TiO_2复合光催化膜的微弧氧化法制备及表征

采用微弧氧化方法和原位生成的Zr（OH）_4胶体颗粒,在纯钛基体上制备ZrO_2／TiO_2复合光催化膜。采用SEM、EDX、XRD、UV-VisDRS等分析手段,对膜层进行分析表征。结果表明：复合膜显示出层状和多孔的结构,由锐钛矿、金红石和ZrO_2组成;相对于纯TiO_2膜,复合膜层的光吸收截止边缘产生红移;ZnO_2／TiO_2复合膜层和纯TiO_2膜层在紫外光照射下,对罗丹明B的光催化速率常数分别为0．0442和0．0186h~（-1）。     

球形活性炭负载和Er~(3+):YAlO_3掺杂TiO_2的制备及其在可见光下降解甲基橙(英文)

为使TiO2能够在可见光下发挥其于紫外激发下的高光催化活性,且易于从处理废水中分离,采用溶胶-凝胶法将TiO2与掺杂稀土离子Er3+的上转换发光剂Er3+:YAlO3结合,再将其负载到球形活性炭(SAC)表面,制备出可见光响应的负载型Er3+:YAlO3/TiO2-SAC光催化剂。通过XRD、EDS、SEM与FSA等手段对制备的光催化剂进行晶相、表面结构与元素分布、发光光谱等表征。以甲基橙为目标污染物,研究制备的光催化剂在可见光下的催化活性。结果表明,Er3+:YAlO3可以作为上转换发光材料,它吸收可见光并发射紫外光进而激发TiO2。700°C煅烧制备的催化剂具有最佳的光催化活性,可见光下表观反应速率常数可达0.0197min-1。     

Y-TiO2薄膜的超声波—溶胶—凝胶法制备及表征（英文）

提出了一种制备Y掺杂TiO2薄膜的新方法。采用溶胶-凝胶法结合超声技术,以钛酸四丁酯为前驱体制备Y-TiO2溶胶,分别采用XRD、SEM、FT-IR和UV-vis对样品的组成与结构进行了表征。结果表明:Y3+掺杂可较好地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的相变,提高了相变温度,抑制了晶粒生长。Y掺杂TiO2薄膜的晶型结构为锐钛矿相结构,晶型为锐钛矿相,粒度为6~16nm。Y3+掺杂能引起TiO2光学吸收边的"红移",带隙变窄,红移程度随掺杂量增加而增大,随温度升高而减小。薄膜表面平整,厚度约80nm。     

SYTHESIS AND VISIBLE RESPONSE ACTIVITY OF TiO2 COMPOSITE NANOPARTICLES

在钛酸四丁酯(TBOT)的溶胶--凝胶过程中, 掺杂Fe3+并加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB), 得到的Fe3+/TiO2复合粒子在吸收曲线的530 nm处产生了宽的强吸收峰, 并对Rhodamine B具有一定的光催化降解活性. 应用TEM, XRD, TG--DTA和UV--Vis等手段对复合粒子进行了表征. 结果表明, 掺杂的Fe3+进入纳米TiO2的晶格, 产生新的带宽(E g=1.37 eV), 从而改变了TiO2的光谱响应范围.