锐钛矿型纳米TiO2低温制备及光催化性能研究

本文采用溶胶-凝胶法低温合成锐钛矿型纳米TiO2.探讨了水量及热晶化处理方式对纳米TiO2结构及性能的影响,通过XRD、HRTEM和亚甲基蓝溶液的脱色率对纳米TiO2的晶型和光催化能力进行表征.其结果表明,随着水量的增加,所制备的TiO2纳米晶结构由无定型晶转化为锐钛矿型晶体,其结晶度和光催化能力随着水量的增加而增强.与普通150℃干燥的纳米TiO2相比,溶胶经过汽蒸热晶化处理后得到的TiO2纳米晶具有很高的结晶度和光催化活性,在紫外光照1.Sh后,对亚甲基蓝的脱色率达97.1％.     

掺铜TiO_2薄膜光催化降解碱性品红的研究

采用溶胶-凝胶法在硅胶载体颗粒的表面制得Cu掺杂TiO2薄膜,通过扫描电镜(SEM)观察了TiO2纳米颗粒在载体表面的负载情况,显示二氧化钛纳米颗粒在载体表面是均匀分布的.研究了在自然光照条件下,碱性品红在TiO2薄膜上的光催化降解与溶液初始浓度、催化剂用量之间的关系,并比较了掺铜和未掺铜催化剂光催化的效率.结果表明,随着光催化剂投加量的增加,光降解效率增大,但当光催化剂投加量达到一定程度,继续增加其用量,光降解效率增加不多;随着初始浓度的增加,光催化效率在降低.考虑到经济性和光催化效率,选取催化剂的投加量为30.0 g/L、品红溶液初始质量浓度为10 mg/L时,5 d光催化降解率为83.61%.掺铜的TiO2薄膜比不掺铜的TiO2薄膜光催化活性高.催化剂重复使用3次的实验结果表明,其具有很好的稳定性.     

稀土氢氧化物纳米线掺杂二氧化钛光催化性能

利用水热法合成稀土Y(OH)3和Eu(OH)3纳米线,取一定稀土纳米线掺入以钛酸四丁酯为主要原料的溶胶-凝胶体系中,制备出不同煅烧温度不同稀土掺杂量的TiO2材料。以甲基橙为目标降解物,研究了该材料的光催化性能。结果表明,稀土的掺入量对材料的光催化性能有明显的影响,甲基橙的脱色率随着稀土掺入量的增加降低;不同煅烧温度也影响材料的光催化性能,实验条件下,煅烧温度较高的材料催化甲基橙的脱色率更高,当煅烧温度为600℃,Y(OH)3或Eu(OH)3纳米线掺入量为1%时,光催化效果最佳,光反应1 h后甲基橙的降解率可达99%以上。     

稀土氢氧化物纳米线掺杂二氧化钛光催化性能

利用水热法合成稀土Y(OH)3和Eu(OH)3纳米线,取一定稀土纳米线掺入以钛酸四丁酯为主要原料的溶胶-凝胶体系中,制备出不同煅烧温度不同稀土掺杂量的TiO2材料。以甲基橙为目标降解物,研究了该材料的光催化性能。结果表明,稀土的掺入量对材料的光催化性能有明显的影响,甲基橙的脱色率随着稀土掺入量的增加降低;不同煅烧温度也影响材料的光催化性能,实验条件下,煅烧温度较高的材料催化甲基橙的脱色率更高,当煅烧温度为600℃,Y(OH)3或Eu(OH)3纳米线掺入量为1%时,光催化效果最佳,光反应1 h后甲基橙的降解率可达99%以上。     

镍掺杂对二氧化钛光催化性能影响的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛以及不同掺镍量的TiO₂纳米粒子(原料中Ni∶TiO₂的摩尔分数为1%、3%、5%、7%、9%)。用紫外光照射甲基橙溶液的光催化降解实验研究了掺镍对二氧化钛光催化剂催化效率的影响，试验结果表明,当用n（Ni）∶n（TiO₂）＝5%的Ni(NO₃)₂溶液进行镍掺杂时，制得的TiO₂催化剂光催化效率最高，但与纯TiO₂相比，镍掺杂会减弱TiO₂的光催化效率。X射线衍射分析表明，未掺杂的TiO₂以锐钛矿和金红石两种晶型混合存在，镍掺杂后TiO₂的晶型几乎全为锐钛矿。镍掺杂后会减小TiO₂粒子的尺寸，增大其比表面积。     

镧和铁掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了TiO2、Fe3+/TiO2、La3+/TiO2、Fe3+-La3+/TiO2光催化剂。考察了焙烧温度、焙烧时间和掺杂离子的种类和用量对催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响。制备纯TiO2、Fe3+/TiO2和La3+/TiO2的适宜焙烧温度分别为673,673和773 K,适宜焙烧时间为120min(TiO2)、180min(La3+/TiO2)。La3+/TiO2中La3+的适宜掺杂量为1.0%,Fe3+/TiO2中Fe3+的适宜掺杂量为0.04%,Fe3+-La3+/TiO2中,当La3+的掺杂量为1.0%时,Fe3+的适宜掺杂量为0.02%,相应的脱色率为99.83%,99.51%,98.73%。当掺杂量适当时,4种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为:La3+/TiO2>Fe3+/TiO2>Fe3+-La3+/TiO2>TiO2。根据XRD结果,由谢乐公式估算出所得光催化剂为纳米粒子。     

掺杂铁的纳米二氧化钛光催化降解苯酚的研究

以铁酸丁酯为原料,用溶胶——凝胶（Sol-gel）法制备了掺杂铁离子的纳米TiO2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、形貌和热稳定性等进行了表征。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0．02％（摩尔分数）Fe^3＋-TiO2具有良好的光催化氧化性能。     

溶胶-凝胶法制备掺杂银的TiO2薄膜与光催化性能的研究

论述了用溶胶—凝胶法在普通钠钙硅玻璃基片涂单一的TiO2膜和掺银的TiO2膜的工艺过程．探讨了热处理过程膜结构的转化、影响膜质量的各种工艺因素，并对两种膜的光催化性能做了比较。结果表明：适当选择涂液成分、热处理温度，可以在普通玻璃基片上制备性能优良的膜层，其掺银膜层的光催化性能优于单一的TiO2膜，而且膜层化学稳定性和强度都较高。     

镧和钴掺杂纳米TiO2的溶胶-凝胶法制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了TiO2、Co^2＋／TiO2、La^3＋／TiO2＋,Co^2＋,La^3＋／TiO2光催化剂。通过考察掺杂离子的种类和用量对所得催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响,得出La^3＋／TiO2中La^3＋的适宜掺杂量为1.0％,Co^2＋,La^3＋／TiO2中,当La^3＋的掺杂量为1.0％时,Co^2＋的适宜掺杂量为0.2％,相应的脱色效率为99.83％、98.79％。当掺杂量适当时,四种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为：La^3＋／TiO2〉Co^2＋,La^3＋／TiO2〉TiO2〉Co^2＋／Ti02o XRD分析结果表明,所得光催化剂均为纳米粒子。     

钆掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备不同Gd3+掺杂量的纳米TiO2光催化剂,用500 W长弧氙灯模拟太阳光,并以甲基橙模拟水研究样品的光催化性能。结果表明,钆掺杂并没有改变纳米二氧化钛的晶型结构,微观形貌为球状颗粒,粒径约为30 nm;当掺杂摩尔分数为1.26%时,光催化性能最好,用量为1 g/L,反应2 h时,降解率达51%。     

锌掺杂TiO2超微粉的溶胶-凝胶法制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了锌掺杂纳米TiO2光催化剂,探讨了锌掺杂对TiO2光催化活性的影响.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征了产品的微观结构和晶相组成,用综合热分析仪对前驱体凝胶进行了差热分析;以亚甲基蓝为降解对象,考察了锌掺杂、掺杂浓度对TiO2光催化活性的影响.结果表明:锌掺杂对TiO2晶由锐钛矿型向金红石型的相转变有抑制作用,并能够提高纳米TiO2的光催化活性;锌掺杂量具有一个相对最佳比例,当掺杂量3%、热处理温度550℃时,用溶胶-凝胶法可得到粒径分布均匀、锐钛矿晶型含量高、具有较高光催化活性的锌掺杂纳米TiO2.     

以玻璃珠为载体的负载型二氧化钛的制备及光催化活性研究

在溶胶-凝胶法制备。TiO2胶体溶液的基础上,用玻璃珠作载体制备了负载型TiO2光催化剂,利用SEM对玻璃珠载体和玻璃珠负载TiO2膜的粒径进行了表征分析;同时对玻璃珠负载TiO2的光催化活性进行了研究。     

钆掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备不同Gd3+掺杂量的纳米TiO2光催化剂,用500 W长弧氙灯模拟太阳光,并以甲基橙模拟水研究样品的光催化性能。结果表明,钆掺杂并没有改变纳米二氧化钛的晶型结构,微观形貌为球状颗粒,粒径约为30 nm;当掺杂摩尔分数为1.26%时,光催化性能最好,用量为1 g/L,反应2 h时,降解率达51%。     

硼银共掺杂二氧化钛材料的制备及光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为钛源,硝酸银和硼酸为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法制备硼银共掺杂二氧化钛催化剂,采用紫外可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射光谱(XRD)对样品进行表征。以400W金卤灯为光源降解20mg/L甲基橙溶液,光照30min分别探究Ag摩尔分数、B摩尔分数、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对光催化剂性能的影响。结果表明,银硼共掺杂二氧化钛是结构不规则、大小不均匀的块状颗粒,硼、银离子成功掺入TiO2中。硼银元素的掺入使TiO2的光谱响应范围向可见光方向发生了明显红移。当煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h,Ag摩尔分数为1.2%,B摩尔分数为6mol%时,Ag-B-TiO2降解效果最为显著,降解率为89.47%。     

镧掺杂纳米二氧化钛的可见光光催化性能研究

采用经La2O3掺杂后的纳米TiO2粉末作为光催化剂,以300 W卤钨灯作为可见光光源,对水中的苯酚进行光催化降解,考察了La2O3不同的掺杂量、焙烧温度、pH值以及催化剂用量等因素对降解率的影响。实验结果表明:在光照射3 h后,纳米TiO2粉末在La掺杂量为0.5%,焙烧温度为600℃,pH为5,催化剂用量为1 g/L时的光催化活性最高,苯酚的TOC去除率为42.7%。     

锰掺杂的二氧化钛光催化降解偶氮染料性能研究

采用超声分散法,以钛酸丁酯为前驱体,硫酸锰为掺杂剂,制备掺锰的纳米二氧化钛光催化剂。以甲基橙为目标降解物,对掺杂锰的二氧化钛粉体进行了光催化降解性能研究。结果表明：催化剂的最佳投加量为2 g/L,锰的掺杂量为10%[Mn占（Mn＋Ti）的摩尔分数]。焙烧温度为550℃,焙烧时间为2 h,锰掺杂的二氧化钛降解效果最佳。     

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.     

介孔纳米二氧化钛的制备、表征及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)技术制备出比表面积高、孔径分布窄的锐钛型二氧化钛粉末,并用热重分析、粉末X射线衍射、比表面仪、扫描电镜等方法进行表征.以士林大红降解为模型反应,对其催化性能进行评价并与商业化产品DegussaP-25进行比较.实验结果表明,比表面积为149.5m2/g、孔径为3.92nm、晶粒尺寸为9.6nm、团聚体为100～200nm的锐钛型二氧化钛粉体具有良好的催化活性.     

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。     

纳米TiO2的制备及其光催化性能的研究

采用改进的溶胶-凝胶(sol-gel)方法,以钛酸四丁酯(TB)和苯甲酸为主要原料,通过溶剂热处理得到纳米级TiO2.以XRD、Raman、TEM和BET对样品的晶型和形貌进行了表征.结果表明,改进的sol-gel法制备得到的TiO2是结晶性很好的锐钛矿晶型TiO2,具有较大的比表面积.以偶氮染料甲基橙(MO)水溶液为目标降解物,考察了TiO2催化剂在紫外光照射下的光催化性能.实验结果显示,TiO2催化剂60 min就可以将MO彻底降解.