掺杂Tb的TiO2异质结的制备

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Tb的TiO2粉末,再由其制备得到TiO2/Tb-TiO2复合催化剂粉末。使用SEM手段进行了表征,在可见光照射下,对罗丹明B溶液进行脱色反应实验,以研究不同Tb掺杂量以及不同复合比例对异质结催化活性的影响。结果表明,Tb-TiO2催化剂的光催化活性比纯TiO2好;而异质结结构TiO2/Tb-TiO2复合催化剂比纯TiO2光催化性能更高,但比Tb-TiO2光催化性能略差。     

稀土掺杂TiO2光催化还原CO2

采用溶胶-凝胶法制备了稀土掺杂TiO₂纳米光催化剂,并应用于光催化还原CO₂/H₂O体系中。通过XRD对光催化性能进行表征,研究稀土离子掺杂和焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,稀土La和Ce的加入可以抑制TiO2的晶相转变,提高光催化性能。催化剂800 ℃焙烧可达到最好的光催化活性,在反应时间7 h、CO₂流量200 mL·min^-1和反应液中NaOH与Na₂SO₃浓度均为0.10 mol·L^-1条件下,甲醇产率高达315.49 μmol·g^-1。并对稀土掺杂TiO₂催化剂光催化还原CO₂的机理进行了探究。     

无机钛硅源、液相水解-水热法制备TiO2/SiO2复合光催化剂

以无机物硫酸钛为钛源、聚硅酸为硅源,采用液相水解-水热法制备了TiO2/SiO2复合光催化剂,考察了水热温度和水热时间对TiO2/SiO2光催化活性的影响,并利用SEM、XRD和BET等手段对光催化剂的形貌、晶相和比表面积等进行了表征。结果表明,在最佳条件下制备的光催化剂在对25 mg/L的甲基橙光催化氧化30 min后,甲基橙的脱色率可达86.7%。物性分析表明,TiO2/SiO2复合光催化剂是一种分散均匀的纳米级球形颗粒,具有较大的比表面积,形成了以锐钛矿相为主的TiO2;硅的加入有效地抑制了TiO2晶粒的生长。     

模板剂—水热法合成纳米ZnFe2O4-TiO2光催化剂

研究了以多孔陶粒浮球为载体,采用模板剂-水热法制备了纳米ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜。主要研究了ZnFe2O4的掺杂对TiO2晶相结构、烧结温度、吸光性能及其光催化活性的影响和模板剂PEO20PPO70PEO20即P123的添加对ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜性能的影响。采用XRD、UV-Vis吸光光谱、SEM和EDS等对ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜的性能进行了表征。研究结果表明,适量掺杂ZnFe2O4,可以使TiO2成为催化活性较好的锐钛矿相;适量的添加模板剂P123可以提高TiO2的比表面积,P123与TiO2的摩尔比为0.02∶1时催化效果最好,这时ZnFe2O4-TiO2光催化剂对甲基橙脱色率在40min时可以达到80%以上。     

氮掺杂纳米TiO2光催化性能的研究

以钛酸丁酯和硝酸氮为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备不同掺氮比的纳米TiO2(纳米N-TiO2)光催化剂。研究了不同的氮钛比、焙烧温度对氮掺杂纳米TiO2降解甲基橙溶液催化效果的影响。利用XRD、SEM方法对氮掺杂纳米TiO2的晶体结构及微观形貌进行了表征。结果表明:通过氮掺杂纳米TiO2,抑制了纳米TiO2晶粒的生长和晶型的转变,同时提高了TiO2的光催化活性。在紫外线灯的照射下,煅烧温度为500℃,N/Ti的原料配比为0.5%,制备的催化剂可达到最大的降解效果(为92.49%)。     

制备条件对N-TiO2/累托石光催化剂的性能影响

高效的可见光响应型光催化剂一直是光催化领域的研究热点。本文采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO2累托石复合光催化剂,复合催化剂显示良好的可见光催化性能。结合催化剂的可见光催化性能,分析了一系列制备条件对催化剂光催化性能的影响。当N∶Ti比为1∶4时,Ti/累托石为15mmol/g,恒流蠕动泵转速3rpm,离心水洗后pH值2.0~2.5,400℃下焙烧的样品显示较好的可见光催化效果。     

Ti基CO2光催化还原及其影响因素研究进展

综述了Ti基CO2光催化还原的研究进展,简要介绍了近年来用于光催化还原CO2的Ti基催化剂,包括纯TiO2催化剂、金属掺杂TiO2催化剂、非金属掺杂TiO2催化剂、共掺杂TiO2催化剂、Ti基纳米复合催化剂、有机光敏化剂修饰TiO2催化剂及其它TiO2催化剂等,比较了各类TiO2基催化剂光催化活性,介绍了其相应的反应机理及优缺点,讨论了光照时间、反应温度、CO2分压力、H2O和CO2摩尔比、光反应器等因素对光催化活性的影响。通过综合运用多种改性措施,开发高效Ti基催化剂并优化反应系统以提高光催化反应活性及光利用率将会成为CO2光催化还原领域重点研究内容与发展趋势,最后展望了利用该技术光催化还原工业烟气,尤其是富氧燃烧烟气的潜在应用前景与挑战。     

TiO2光催化剂掺杂及负载改性研究进展

综述了TiO2光催化剂非金属离子掺杂、金属离子掺杂和共掺杂等催化剂改性方面的最新研究进展,分类简述了不同催化剂载体对TiO2光催化活性的影响及各自优势和不足,并简单介绍了几种常用负载方法。最后,对TiO2光催化剂未来研究方向作了展望。     

ZnFe2O4光催化剂改性研究进展

本文以ZnFe₂O₄为光催化材料基体，以提升ZnFe₂O₄基复合光催化剂光降解污染物的性能为目的，综述了材料尺寸、晶体结构、表面沉积纳米贵金属粒子、半导体复合、离子掺杂等方法提升ZnFe₂O₄光催化剂光降解污染物的性能，并分析各种方法提升光催化性能的机理，助推了ZnFe₂O₄基光催化剂应用于工业化污水处理。     

LaFeO3/TiO2复合光催化剂的制备及性能

采用溶胶—凝胶法制备了LaFeO3/TiO2复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)对所制备的光催化剂进行了表征,根据催化剂对甲基橙的降解率对其活性进行评价。结果表明:复合了铁酸镧的LaFeO3/TiO2光催化活性要高于未复合的TiO2光催化剂,当复合浓度为0.2%较佳,甲基橙降解率可达56.34%。     

热扩渗法制备C掺杂TiO_2薄膜的光催化制氢性能研究

采用微弧氧化法制备了TiO2薄膜,然后对其进行了热扩渗改性,制备出C掺杂TiO2薄膜(C-TiO2),利用XRD、UV-Vis、SEM和XPS等测试手段对上述催化剂进行了表征。分析结果表明,TiO2膜层只生成单一相的锐钛矿,并没有发现金红石相TiO2的特征峰;扩渗温度不影响膜层的晶相组成,扩渗温度超过700℃时膜层表面有附着物,推测为碳的沉积物;通过化学气相热扩渗处理的TiO2薄膜的吸收边发生红移,表明C掺杂TiO2薄膜对可见光有一定的响应。热扩渗温度控制在600℃时制备的C-TiO2光催化产氢速率达到0.224μmol/cm2.h。     

硫化镉插层制备K2La2Ti3-xCexO10 复合催化剂及其活性研究

采用硬脂酸法制备K2La2Ti3-xCexO10本体。分别采用微波辅助法和水浴法对K2La2Ti3-xCexO10进行质子交换、胺柱撑和硫化镉插层,制备了硫化镉插层K2La2Ti3-xCexO10催化剂。用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和紫外-可见漫反射（UV-vis）等手段对复合催化剂的晶型、粒径、表面形貌等进行表征,考察催化剂的可见光催化分解有机物活性。结果表明：在K2La2Ti3-xCexO10层间插入硫化镉可以将催化剂的光谱响应范围拓展到可见光区,提高了光催化降解有机物活性。水浴法制备的CdS-K2La2Ti3-xCexO10降解罗丹明B的降解率可以达到17.68%,而采用微波法制备的CdS-K2La2Ti3-xCexO10降解罗丹明B的降解率可以达到33.66%。     

TiO2及TiO2-SiO2复合氧化物特性及其降解水中有机污染物的光催化活性

TiO2 and TiO2-SiO2 photocatalysts were prepared by sol-gel and supercritical CO2 fluid drying method and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), etc. Their catalytic properties were tested through the photocatalytic degradation of phenol and aniline in wastewater. The results show that the developed fluidized photocatalytic reactor (FPR) and TiO2 catalyst had better performance in degrading pollutants as compared with slurry photocatalytic reactor (SPR) and commercial TiO2 catalyst. The composition and crystal form of TiO2-SiO2 composite oxide had obvious influence on catalytic effect and TiO2-SiO2 photocatalysts showed better catalytic activity and stability.     

CdS/TiO2复合纳米粒子的制备及其产氢性能研究

采用化学沉淀法制备了CdS包覆TiO2（CdS/TiO2）复合纳米粒子,利用XRD、TEM、SEM、UV-vis吸收光谱等对其进行了表征分析,并以可见光分解水制氢为探针反应考察了复合纳米粒子的活性。结果表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子的颗粒大小约为40nm,TiO2 以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在;复合纳米粒子的吸收光谱较TiO2 发生“红移”,大幅拓宽了对可见光区的吸收范围。光解水制氢实验表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子具有良好的可见光释氢活性和光学稳定性。     

TiO2及TiO2-SiO2复合氧化物特性及其降解水中有机污染物的光催化活性

TiO2 and TiO2-SiO2 photocatalysts were prepared by sol-gel and supercritical CO2 fluid drying method and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), etc. Their catalytic properties were tested through the photocatalytic degradation of phenol and aniline in wastewater. The results show that the developed fluidized photocatalytic reactor (FPR) and TiO2 catalyst had better performance in degrading pollutants as compared with slurry photocatalytic reactor (SPR) and commercial TiO2 catalyst. The composition and crystal form of TiO2-SiO2 composite oxide had obvious influence on catalytic effect and TiO2-SiO2 photocatalysts showed better catalytic activity and stability.     

Sm掺杂TiO_2光催化剂的制备与催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备Sm掺杂TiO2催化剂,并用X射线衍射、TEM等技术表征了催化剂,考察了催化剂的煅烧温度、催化剂用量以及掺杂量对光催化降解甲基橙效率的影响。结果表明:催化剂煅烧温度为500℃,最佳用量为100mg/mL,钐的最佳掺杂量为Sm/Ti摩尔比1%。     

掺Ag,Ni对TiO2气相光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了以活性炭为载体的负载型Ag/TiO2及Ni/TiO2光催化剂,以气相中甲苯降解反应考察了两种催化剂的活性随金属离子掺杂量的变化. 用透射电镜、X射线衍射及荧光光谱对掺杂催化剂进行了表征. 结果表明,经Ag, Ni掺杂后,Ag/TiO2和Ni/TiO2两种催化剂的催化活性均有不同程度的提高,且Ni/TiO2优于Ag/TiO2. 两种催化剂的最佳掺杂量均为0.4%. 根据表征及实验结果分析了金属离子不同掺杂量影响TiO2光催化活性的机理.     

竹炭负载TiO_2光催化氧化DBT的研究

研究了浸渍法制备的竹炭（BC）负载TiO2光催化氧化氧化二苯并噻吩（DBT）。对其反应工艺条件（如光催化剂用量、双氧水浓度和TiO2的负载量）进行优化。结果表明负载型TiO2/BC提高了TiO2的分散度,比纯TiO2表现出更好的光催化活性。反应条件为燃料油氧化脱硫的发展提供理论参考。所得结果为：TiO2负载量15%（wt%）、H2O2的浓度O/S为14mol、催化剂用量为0.002g/mL模型硫化物。在最佳条件下反应2h,DBT脱硫率高达66%。此结果为燃料油的氧化脱硫技术的发展提供了理论参考。     

TiO2/高岭石负载型催化剂的制备与表征

以高岭石颗粒为载体,采用TiCl4水解法制备TiO2/高岭石负载型催化剂。以SEM、IR、XRD、BET方法对其进行了表征。SEM观察到催化剂的表面形貌有了较大的变化,IR、BET结果表明有部分TiO2插入高岭石层间。以草酸为目标降解物考察其光催化活性,结果表明所制得的TiO2/高岭石负载型催化剂的光催化活性比对比样品纳米TiO2高,同时探讨了焙烧温度对催化剂光催化活性的影响。     

离子液体中微波辅助制备氮掺杂纳米TiO_2及光催化活性

在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)离子液体中,用溶胶-凝胶法以及微波干燥的方法制备了N掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为模拟污染物,高压汞灯为光源,考察了离子液体加入量、N掺杂量和微波干燥等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,N掺杂TiO2催化剂的活性高于未掺杂TiO2催化剂,在离子液体加入量为5.6 mL,掺杂量n(氯化铵)∶n(钛酸丁酯)=4∶1,在家用微波炉210 W功率干燥20 min,马弗炉625℃焙烧处理1.5 h,所制得的氮掺杂纳米TiO2光催化剂,具有较高的光催化活性。