介孔二氧化钛的制备及其光催化降解甲基橙性能的研究

采用表面活性剂吐温-80和司班-80作为复合模板剂,通过溶胶-凝胶工艺,以钛酸四丁酯为前驱物制备了介孔二氧化钛,分别对制备的样品进行了XRD和TEM表征,研究了样品光催化降解甲基橙的能力.结果表明,该方法制备的二氧化钛孔径在2～10 nm范围内分布,模板剂配比为1:1和2:1的样品空间结构较完整,具有较好的光催化性能,其中模板剂配比为2:1的样品光催化性能最好,3 h内可使浓度为30 mg·L-1甲基橙溶液的降解率达到91.81%,比市售TiO2粉体的降解率高.     

介孔TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

本文以钛酸四丁酯为钛源,以十二烷基磺酸钠为模板剂,采用水热法制备了系列介孔TiO2光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET和BJH)和扫面电子显微镜(SEM)等测试手段对所制备系列样品的微观结构及其谱学性能进行了初步表征,并以甲基橙溶液为降解物测试其光催化活性,进而探讨了介孔TiO2光催化剂的最佳制备条件。结果表明,实验得到了以锐钛矿相为主的介孔TiO2纳米粉体,晶粒尺寸均为5nm左右,均具有Langmuir IV型孔径结构;对甲基橙溶液具有较强的光降解作用,晶化时间为28h、模板剂用量为5g时,对甲基橙溶液光催化活性最强,1h内降解率可达到98.54%。     

TiO2中空微球的制备及性能研究

以钛酸丁酯为钛源,采用无模板法溶剂热合成了中空TiO2微球,并采用了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜（TEM）、N2物理吸附-脱附（BET）等手段对样品进行了表征和分析,以甲基橙为模拟污水研究了样品光催化降解甲基橙的能力。结果表明, 中空TiO2微球为锐钛矿相,是由细小的纳米晶自组装组成的具有中空结构的TiO2微球,微球的直径为0.4~0.5 μm。样品具有介孔结构和较高的比表面积,在紫外光照射下,加入中空TiO2微球到初始溶度为15 mg/L的甲基橙溶液中,在光照80 min后降解甲基橙达到了95%,表现出良好的光催化活性。     

介孔SO_4~(2-)/TiO_2的超声化学法合成表征及光催化性能

以工业硫酸钛为原料,不使用有机模板剂,采用超声化学法一步水解制得吸附硫酸根的介孔偏钛酸,500℃焙烧得到介孔SO42-/ToO2固体超强酸催化剂.用X射线衍射、扫描电镜、高分辨透射电镜、Fourier变换红外光谱、低温氮吸附-脱附和紫外-可见光谱(ultraviolet-visible spectroscopy,UV-Vis)等多种手段对催化剂结构及光学性能进行了表征.结果表明:硫酸根在焙烧过程中与前驱体介孔偏钛酸孔壁上自由羟基的键合起到了孔结构导向及支撑作用.500℃焙烧后,样品具有161.3m2/g的比表面积及4.1 nm的平均孔径,酸强度(H0)介于-14.52与-16.02之间,硫的质量分数为2.8%,晶型全部为锐钛矿相.介孔SO42-/TiO2的UV-Vis吸收强于市售纳米TiO2(Degussa P25),并使TiO2的UV-Vis吸收光谱产生25nm的红移,导致其光催化活性提高.以光催化降解对氯苯酚为探针反应,用250W紫外灯照射2h后,40mg/L的对氯苯酚降解率可达96.2%.     

多孔氧化钛制备条件的优化及其光催化性能评价

以蒸馏水与钛酸丁酯的物质的量比、模版剂与钛酸丁酯的物质的量比、焙烧温度和焙烧时间为影响因素,设计L9(34)正交实验,利用溶胶-凝胶法结合模板技术制备多孔TiO2粉体,以甲基橙的降解率为评价指标,考察了这四组因素对多孔TiO2粉体光催化性能的影响。实验结果表明四个影响因素中用水量对TiO2催化性能的影响最大。最佳制备条件为:蒸馏水与钛酸丁酯的物质的量比为10:1、PEG与钛酸丁酯的物质的量比为0.25:1、焙烧温度为450℃,焙烧时间为3h,在此条件下甲基橙可实现在2h内全部降解。比商业P25(商业二氧化碳)相同反应条件下降解效率高10%左右。     

二氧化钛介孔材料的制备

基于溶胶-凝胶过程,以十六烷基溴化铵为模板剂,合成了TiO2以及V/Ce/F-TiO2 介孔材料。利用XRD、Ｎ２吸附、TEM、TG-DTA和UV-Vis DRS等手段表征了材料的晶相组成、晶粒尺寸、介孔结构、热稳定性及吸光性能。通过系统研究表明,延长凝胶时间和优化陈化工艺可以得到TiO2介孔材料。TiO2和V/Ce/F/TiO2的平均孔径为3.1～5.1 nm,最大比表面积可达189 m2/g。焙烧温度大于450 ℃脱除模板剂时可引起孔道的塌陷,而掺杂V/Ce/F后可稳定材料的介孔结构。相对于纯TiO2光催化剂,掺杂V/F的TiO2吸光带边红移至可见光区。     

Nd掺杂介孔TiO2光催化剂的制备及其性能研究

本文以十二烷基磺酸钠为模板剂,钛酸四丁酯为钛源,采用水热法制备了介孔TiO2光催化剂和不同摩尔比的Nd掺杂介孔TiO2光催化剂,通过X-射线衍射(XRD)分析、N2吸附-脱附和孔径分布(BET和BJ H)等对其进行表征,并且以甲基橙溶液为目标污染物,考察了所制备样品光催化性能.研究表明,所制备样品均为锐钛矿型结构TiO...     

水热法制备高比表面积介孔TiO2粉体及其光催化性能研究

实验以β环糊精(β-CD)为造孔剂,采用水热法制备了高比表面积介孔TiO2纳米粉体.利用BET、XRD、N2 ad-sorption-sorption等方法对样品进行了测试.考察了水热温度、水热时间、焙烧温度、造孔剂添加量等因素对材料的比表面积及其光催化性能的影响.实验结果表明:当体系的水热温度180℃、水热时间8h、...     

人造沸石负载型TiO2光催化剂的制备与光降解甲基橙的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了人造沸石负载型TiO2光催化剂,用XRD分析了其物相结构,以紫外灯为实验光源、甲基橙溶液为目标降解物对其进行了光降解性能的研究,考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等不同条件下催化剂的光催化活性.结果表明,焙烧温度为240℃、TiO2负载量为33.3%、催化剂用量为2～3 g·L-1、紫外光连续照射5 h时,甲基橙溶液的脱色率可达到83.8%.     

高比表面Ni-Al复合光催化剂的制备及其活性

采用水热法制备了不同比例的Ni-Al类水滑石前驱体,焙烧后获得Ni-Al复合金属氧化物。用XRD、SEM、BET和FTIR等技术对样品进行表征。在模拟太阳光下,以降解甲基橙溶液来评价其活性,考察了金属离子比例、焙烧温度等对样品光催化活性的影响。结果表明,当n(Ni)∶n(Al)比为1.5∶1时,焙烧温度400℃时生成了Ni O和Ni Al_2O_4复合氧化物,且其比表面积高达244.82 m²/g。60 min后,0.5 g/L复合光催化剂对浓度为25 mg/L甲基橙溶液的降解率达87.2%。对降解完成后光催化剂红外光谱分析表明,在开灯60 min后甲基橙大分子基本被降解完全。