炭与TiO2光催化剂的复合及协同作用研究进展

通过论述炭与TiO2光催化剂的复合方式，系统总结了复合光催化剂的各种制备方法，指出炭与TiO2的复合呈现多样化的特征，炭不仅作为载体，还可以用作涂层、造孔剂以及助剂。同时，炭在复合体中也展现出多方面的作用，不仅可以富集目标污染物，捕获中间产物，还可以抑制水蒸气和其他组分对光催化降解的影响，并且可以抑制热处理时TiO2相变和晶粒长大。可见，炭与TiO2光催化剂的复合将为推动光催化技术的实用化产生积极影响。     

C—TiO2复合光催化剂研究进展

通过论述C与TiO2光催化剂的复合方式，系统总结了C-TiO2复合光催化剂的各种制备方法，指出炭与TiO2的复合呈现多样化的特征，炭不仅作为载体，还可以用作涂层、造孔剂以及助剂。同时，炭在复合体中也展现出多方面的作用，不仅可以富集目标污染物，捕获中间产物，还可以抑制热处理时TiO2相变和晶粒长大。最后还指出了C—TiO...     

磁性炭基TiO_2复合光催化剂的制备及降解罗丹明B的研究

采用浸渍法将介孔炭(MC)和铁酸镍复合制备出磁性介孔炭复合载体(MMC);采用溶胶-凝胶法在磁性复合载体上负载活性组分TiO2制成新型磁性复合光催化剂(TiO2/MMC)。样品采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、氮气吸附-脱附等和振动磁强计(VSM)表征。结果表明:TiO2/MMC复合光催化剂包含NiFe2O4磁性组分和锐钛矿TiO2活性组分,晶粒粒度约为0.15~0.2μm,BET比表面积约126m2/g,饱和磁化强度5.611emu/g。对罗丹明B染料废水光催化降解性能测试表明:TiO2/MMC复合光催化剂具有较高暗吸附特征和光催化活性,30min内暗吸附率可达33.168%,在8w低压汞灯照射下,3.5h降解率达到100%。因此,TiO2/MMC兼具良好的磁回收性能和光催化活性。     

TiO2/ACF光催化再生复合材料的研究进展

总结近年来在TiO2与活性碳纤维复合光催化剂的合成方法、结构与性能,及对室内挥发性有机物光催化降解方面的研究,分析TiO2/ACF复合光催化剂对有机物吸附、富集、光催化、原位再生的过程,探讨活性碳纤维吸附材料对提高TiO2光催化剂量子产率的作用机制,认为低浓度污染物在催化剂表面的吸脱附速率提高是TiO2/ACF复合光催化剂具有较高降解能力的关健因素.     

复合光催化剂CdS-Pt/TiO_2低温制备及可见光制氢性能

用不同方法制备了CdS-Pt/TiO2复合光催化剂。催化剂通过X射线衍射、比表面和紫外-可见漫反射吸收进行了表征。以可见光光解水制氢为探针反应,考察了CdS-Pt/TiO2复合光催化剂的可见光活性。结果表明制备方法极大地影响CdS-Pt/TiO2复合光催化剂的活性。低结晶度的CdS与Pt/TiO2复合形成的CdS-Pt/TiO2复合光催化剂具有最高的可见光活性,其光解水的量子效率为6.95%。     

TiO_2-硅藻土复合光催化剂的制备及其对有机染料的降解

为探索用于染料废水处理的新型矿物材料光催化染料复合剂的合成和效果,采用硅藻土表面包覆TiO2,制备TiO2-硅藻土纳米复合光催化剂,研究不同TiO2包覆量、煅烧温度、干燥温度、催化剂用量因素对复合光催化剂降解次甲基蓝效果的影响。结果表明:复合光催化剂的最佳合成条件为:煅烧温度500℃,干燥温度70℃,TiO2包覆量为25%,复合光催化剂处理次甲基蓝用量1g/L。所制备纳米级TiO2-硅藻土纳米复合光催化剂对次甲基蓝的脱色率可达90%。     

磁载核壳型TiO_2复合光催化剂的研究进展

TiO2是一种高效的光催化剂,为解决TiO2纳米颗粒从悬浮体系中分离回收难的问题,可将其包覆于磁性微球之外,借助于磁场的作用实现快速有效分离。简要介绍了磁载核壳型TiO2复合光催化剂的基本概念、分类及制备方法。根据磁载复合光催化剂的核壳之间是否包覆结合层,将其分为直接包覆磁载TiO2光催化剂和非直接包覆磁载TiO2光催化剂。磁载TiO2复合光催化剂的制备方法有溶胶-凝胶法、均匀沉淀法、微乳液法、原位生长法以及微波水热法等。还介绍了磁载核壳型TiO2复合光催化剂在水处理方面的应用,并且对其未来的发展前景进行了展望。     

非金属离子掺杂TiO2的可见光光催化性能研究

具有廉价、环保的可见光响应光催化剂的研究开发是走向工业化的关键。非金属掺杂TiO2是近几年发展起来的一种新型光催化剂，它可以使复合禁带宽度小于纯TiO2的禁带宽度，使TiO2的吸收边红移至可见光区。对可见光响应的非金属掺杂TiO2光催化剂的研究进行了综述。     

活性炭负载TiO2复合光催化剂的光催化活性研究

采用水热法将TiO2负载在不同活性炭上形成复合光催化剂,通过SEM和XRD对所得复合催化剂进行表征,并对亚甲基蓝(MB)进行光催化降解。结果表明:复合光催化剂具有很高的光催化降解率,其中椰壳活性炭载体优于煤质活性炭载体。负载的TiO2均为锐钛矿晶型,晶粒发育较完善、粒径小、分布均匀。TiO2负载量的提高未能改变光催化活性,反而降低了复合光催化剂的吸附能力。煅烧处理可以进一步提高光催化活性。     

流化床化学气相沉积法制备CNT/Fe-Ni/TiO2及其光催化性能研究

以Fe-Ni/TiO2为催化剂,采用流化床化学气相沉积法(FBCVD)在TiO2表面原位生长碳纳米管(CNT),得到CNT/Fe-Ni/TiO2复合光催化剂.通过SEM、XRD、UV-Vis等方法表征其结构和性能,以亚甲基蓝溶液降解为模型考察其光催化性能.结果表明:Fe-Ni/TiO2催化剂在FBCVD过程中,镍主要起到了CNT生长催化活性位的作用;在生长CNT后的复合光催化剂中,比例较低的Fe3+主要作为电子俘获剂,抑制TiO2光生电子空穴的复合;Ni和CNT共同起到将电子迅速地从TiO2中导出,从而降低光生电子空穴复合几率的作用.三者的协同作用显著改善了TiO2的光催化性能.其中Fe和Ni掺杂量分别为0.25mol%和4.75mol%样品的光催化活性较高,生长CNT后得到的复合光催化剂对亚甲基蓝的降解效率较纯TiO2提高约70%.     

TiO2/碳纳米短管复合体的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/碳纳米短管复合体,利用X射线衍射仪(XRD)、差热-热重分析仪(TG-DTA)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光谱仪(UV-vis)对复合体的过程和微观结构进行了分析,结果表明:短管与钛酸丁酯的质量比为1%,热处理温度为500℃时,光催化降解活性艳红X-3B效果最好,同时TiO2与碳纳米短管的复合造成TiO2的吸收谱线蓝移.     

TiO2/活性炭复合体的制备及其表征

以活性炭(AC)为载体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/AC复合型催化剂.利用SEM,TG-DTA,XRD,等手段对其组成、结构、尺寸等进行分析和表征,结果表明,该复合材料由碳、钛、氧等3种元素组成,其中TiO2纳米粒子尺寸在2O-50nm之间,比本体TiO2纳米粒子尺寸小;在该纳米复合材料中,活性炭作为载体与TiO2结合牢固,存在着某种化学键,TiO2纳米颗粒间不发生团聚,并且活性炭载体的比表面积变化不大.     

反应热压(Al2O3+TiB2+Al3Ti)/Al复合材料的低周疲劳行为

采用反应热压法以Al、B₂O₃、TiO₂粉和Al、B、TiO₂粉为原料制备了两种(Al₂O₃+TiB₂+Al₃Ti)/Al复合材料。后一种原料粉制备的复合材料从基体中析出了细小的Al₃Ti相。研究了应变控制原位生成复合材料的室温低周疲劳行为。结果表明,在应变幅较小时(ε_</em>t≤0.3%),不含Al₃Ti析出相的材料表现为循环稳定;而在应变幅较大时(ε_</em>t≥0.4%), 则表现为第一周的循环硬化和随后的循环软化。在所采用的应变幅下,含Al₃Ti析出相的材料均表现为循环稳定。疲劳裂纹萌生部位为Al₃Ti相断裂、Al₃Ti相与基体的界面开裂和基体中微裂纹。疲劳裂纹穿过基体,绕过Al₂O₃、TiB₂质点扩展。两种复合材料的疲劳寿命均符合Coffin-Manson公式。      

含TiO_2/SiO_2的复合涂层光活性和抗老化性能

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合物。并将其分散到醇酸树脂中制成含TiO2/SiO2的有机涂层。实验结果表明,TiO2/SiO2复合粒子比纯TiO2粒子拥有更强的光催化性能,含TiO2/SiO2的有机涂层比只含有TiO2的有机涂层具有更好的抗老化性能。     

CeO2 / TiO2 复合体系的有序介孔结构表征

通过有机模板-溶剂热-超临界流体干燥法获得四方相TiO₂有序介孔(2～4 nm) 粉体, 利用浸泡沉淀法将CeO₂ 填充到TiO₂的介孔孔道中, 并用HREM、TEM、BET 等分析技术, 对CeO₂ / TiO₂ 复合体系的有序介孔结构进行了表征, 初步探讨了TiO₂ 介孔结构和CeO₂ 纳米团簇结构的形成机理。结果表明, 所制备的CeO₂ /TiO₂ 体系实现了纳米尺寸结构的均匀复合。      

TiO2薄膜的结构和光催化活性研究

薄膜型的TiO2光催化剂克服了悬浮型的许多缺点,具有广阔的应用前景.阐述TiO2的结构及其影响因素;评述了晶型、晶粒尺寸、结晶度和晶格缺陷、表面积和表面预处理、表面羟基、温度、薄膜厚度、基体、光源及光强等因素对TiO2薄膜光催化活性的影响;探讨了提高TiO2薄膜光催化活性的措施,包括掺杂、贵金属沉积、半导体复合、表面光敏化等.指出需进一步研究的问题:加强影响因素的综合研究,探索最佳的工艺条件和反应条件;进一步提高TiO2薄膜的光催化效率;将光源种类从紫外光扩展到可见光;将TiO2薄膜的光催化性能同其它性能结合起来研究.     

Fabrication of photocatalytic composite of multi-walled carbon nanotubes/TiO2 and its application for desulfurization of diesel

Composite of multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) and titanium (IV) oxide (TiO₂) were prepared by a heterogeneous gelation method. The activities of the MWNTs/TiO₂ composites were evaluated by photocatalytic oxidative desulfurization using dibenzothiophene (DBT), 4,6-dimethyl dibenzothiophene (4,6-DMDBT), n-tetradecane, and commercial diesel under irradiation using a high-pressure Hg lamp. The microstructures of MWNTs/TiO₂ composites were characterized by N₂ adsorption, scanning electron microscopy, transmission electron microscope, and X-ray diffraction. It was found that more than 98% of sulfur compounds in commercial diesel were oxidized and removed by the use of the MWNTs/TiO₂ composite as a photocatalyst.     

高温自生压力法制备基于天然产物的碳及其复合材料

高温自生压力法(RAPET)是一种新型、简单而又高效的无机材料制备方法。以含水天然产物如甘薯、香菜和野藤等为前驱物,经冷冻干燥其骨架结构得以维持,然后通过RAPET法在700℃碳化,制得了保持天然物原有微观骨架结构的碳材料;以液态油脂花生油为原料,经RAPET法直接制得微米碳球;粘胶纤维和脱脂棉经RAPET碳化后能维持其原有纤维形貌;用钛酸丁酯(TBOT)和正硅酸四乙酯(TEOS)浸渍的脱脂棉和粘胶纤维,经RAPET法一步合成了C/TiO2和C/SiO2复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了产物的形貌,以比表面积及孔径分布测试仪对产物的比表面积和孔结构进行了表征,通过X射线衍射(XRD)研究了所得C/TiO2和C/SiO2复合材料的晶相特征。结果显示,所得产物比表面积从4m2/g到405m2/g不等,C/TiO2中TiO2晶相为锐钛矿型。     

Ni/TiO2复合镀层光催化抗菌性能的研究

为了研究TiO2在镀层中的光催化抗菌活性,以不锈钢为基体,制备了Ni/TiO2光催化抗菌功能性复合镀层,测定了镀层中TiO2微粒的复合量,考察了Ni/TiO2电极的光催化析氢性能,利用ESEM观察了镀层的表面形貌,并探讨了半导体TiO2光催化杀灭细菌的机理.研究表明:当镀层中TiO2复合量达到21.98%时,Ni/TiO2复合镀层对大肠杆菌、绿脓杆菌、粪链球菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于95%;在光照射下,Ni/TiO2电极阴极析氢反应的起始电位正移了约200mV.