稀土上转光剂(Y3Al5O12∶Er^3+)复合TiO2光催化剂的制备及其催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法、高温煅烧法和超声分散法制备了Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂,并对制备的样品进行了XRD和SEM表征。利用次甲基蓝水溶液模拟有机污染水,对比了单一TiO2,上转光剂Y3Al5O12∶Er^3+以及Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂的催化活性。同时讨论了煅烧温度、煅烧时间、光照射时间、光照强度以及光催化剂用量等因素对光催化剂性能的影响。结果表明,煅烧温度为550℃、煅烧时间为90 min,照射时间为150 min,光照强度为1.0 mW/cm2和催化剂的量为1.00 g/L时,Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂降解次甲基蓝表现出了最佳的催化效果。     

YAlO3/SnO2-TiO2复合物的制备及降解有机污染物的应用

以实验室合成YAlO3/SnO2-TiO2复合物作为催化剂,以酸性红B溶液模拟有机污染水,并用扫描电镜对YAlO3/SnO2-TiO2进行表征,研究了处理温度、处理时间、照射时间及YAlO3/SnO2-TiO2对酸性红B降解率的影响,同时也对不同染料进行了研究。结果表明,在YAlO3/SnO2-TiO2催化剂作用下可见光降解酸性红B的效果明显优于单纯TiO2或SnO2催化时的效果。     

掺Mo~(6+)附Ag纳米TiO_2在可见光下降解酸性大红3R

通过溶胶-凝胶法结合光催化还原法制备掺Mo6+附Ag的TiO2纳米颗粒,并在可见光下对酸性大红3R进行降解实验,研究其在可见光下的催化活性,并与纯TiO2、仅掺Mo6+或仅附Ag的TiO2进行对比。进一步讨论在可见光照射下掺杂量、焙烧温度等因素对掺Mo6+附Ag纳米TiO2降解性能的影响。结果表明:可见光下Ag/Mo6+/TiO2比纯TiO2、仅掺Mo6+或仅附Ag的TiO2显示出更高的活性,这是因为金属Mo6+的掺杂和贵金属银的沉积使二氧化钛的吸收带边发生红移,拓宽了可见光的响应范围;Ag/Mo6+/TiO2催化剂的催化活性最高时的Mo6+掺杂量为4.5%,银的附着量为2%。焙烧温度为500℃,这种掺Mo6+附Ag纳米TiO2对酸性大红3R的降解率可达87.6%.     

YFeO_3/TiO_2-SnO_2声催化剂的制备及降解酸性红B的研究

采用溶胶凝胶法制备了YFeO3和超声分散法制备了YFeO3/TiO2-SnO2和YFeO3/TiO2复合物,通过酸性红B的声催化降解来评价复合材料的催化活性,并与单一TiO2的声催化性能进行了比较。结果表明,YFeO3/TiO2-SnO2的声催化活性明显优于单一TiO2或YFeO3/TiO2。并且考察了声催化剂的处理温度和用量,超声照射时间和染料初始浓度等因素对酸性红B降解率的影响。     

Er3+∶YAlO3/Fe掺杂TiO2复合物的制备及光催化活性研究

对TiO2半导体材料进行改性,分别通过溶胶凝胶、超声波分散和溶液沸腾的方法合成了Er3+∶YAlO3/Fe掺杂TiO2复合物光催化剂,并且采用XRD和SEM进行表征,研究了各种因素在太阳光照射下降解酸性红B的催化活性,也考察了Er3+∶YAlO3的包覆量、Er3+∶YAlO3/Fe掺杂TiO2的量、太阳光照射时间、酸性红B的初始浓度和氯化钠浓度等其降解过程用UV-Vis光谱进行检测。实验结果表明,加入上转光剂之后降解率大幅度增加,改性后的光催化剂可以有效地降解染料废水。     

铁酸锌-二氧化钛/氧化镧纳米复合物的制备及降解溴甲酚绿的研究

采用共沉淀法制备了ZnFe2O4和超声分散法制备了ZnFe2O4/TiO2-La2O3、ZnFe2O4/TiO2和TiO2-La2O3复合物,同时用扫描电镜(SEM)对ZnFe2O4/TiO2-La2O3、ZnFe2O4/TiO2和TiO2进行检验分析,考查了溴甲酚绿的光催化降解,评价了光催化活性,并与ZnFe2O4/TiO2-La2O3、ZnFe2O4/TiO2、TiO2-La2O3和纯TiO2的光催化性能进行了比较。并且考察了催化剂的量、焙烧温度、焙烧时间、光照时间、初始浓度等对溴甲酚绿降解率的影响。结果表明,在500℃条件下煅烧60min时,ZnFe2O4/TiO2-La2O3具有更好的光催化性能。当催化剂浓度为1.00g·L-1,溴甲酚绿溶液浓度为10mg·L-1,反应时间为150min时,ZnFe2O4/TiO2-La2O3、ZnFe2O4/TiO2、TiO2-La2O3和TiO2降解率分别为87.53%、62.67%、56.13%和39.42%。     

TiO_2/Mg(OH)_2复合材料对有机污水中甲基橙的光催化降解动力学的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2,并以TiO2和镁盐溶液为前驱物用氨气鼓泡法制得了TiO2/Mg(OH)2复合材料.利用氢氧化镁在水溶液中较强的吸附能力和TiO2对有机物的催化降解作用,研究TiO2/Mg(OH)2复合材料对有机污水中的甲基橙暗反应吸附规律和光反应催化降解性能.结果表明:当TiO2/Mg(OH)2加入量为1 g·L-1时,在可见光下照射180 min后,对有机污水中含20 mg·L-1的甲基橙的降解率达到98.00%,同时在同等条件下选用国家标准(30 mg·L-1亚甲基蓝溶液)作为参照时,降解率可达99.20%.TiO2/Mg(OH)2复合材料对污水中甲基橙的催化降解反应较好地符合Langmuir动力学模型,可用一级反应动力学方程进行描述.     

La掺杂SiO_2/TiO_2纳米粉体的制备及其光催化性能

采用并流中和法制备了La掺杂的SiO2包覆TiO2纳米粒子,利用X射线衍射(XRD),傅立叶交换红外光谱(FT-IR),透射电镜(TEM)及紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱对掺杂改性前后样品进行表征。以紫外光照降解甲基橙为测试体系,研究了La掺杂量及煅烧温度对SiO2/TiO2光催化性能的影响,并对其作用机制做了初步的探讨。FT-IR表明在包覆层和纳米TiO2颗粒之间的界面上形成了Ti-O-Si和Ti-OLa键,从而抑制了金红石相的形成,提高了热稳定性,和XRD分析结果一致,掺杂了La的SiO2/TiO2在800℃时金红石相的含量仍然比较低,和120℃时的含量相当;TEM照片显示改性后的TiO2团聚减小,粒度均匀。UV-Vis光谱分析显示La掺杂SiO2/TiO2的光响应范围拓宽至可见光区,其中光吸收红移最大的样品为3.0%La掺杂量的SiO2/TiO2,带隙能(Eg)由原来的2.98 eV降为为2.41 eV。光催化性能实验结果显示当La的摩尔掺杂量为3.0%时,其光催化活性最好,光照20 min,与未掺杂改性的TiO2相比甲基橙的光降解率提高了55.1%;另外,未掺杂TiO2煅烧温度对光催化影响显著,当温度由120℃增加为800℃时,光照25 min的降解率就由69%降为10.7%,而掺La的SiO2/TiO2煅烧温度对其光催化性能影响不大。     

工业硫酸氧钛溶液制备高比表面积二氧化钛及其性能研究

以工业硫酸氧钛溶液为钛源，利用水热法制备高比表面积二氧化钛，考察了水热反应时间、煅烧温度对比表面积影响。采用BET、XRD、XPS、SEM、TEM、紫外可见漫反射等对样品进行表征，并以罗丹明B对二氧化钛可见光催化性能进行评价。研究表明，恰当的水热反应时间和较低的煅烧温度有利于制备出高比表面积二氧化钛。水热反应3 h、煅烧温度300℃所得二氧化钛具有最高的比表面积，达214.3 m²/g，其在可见光降解罗丹明B时表现出明显优于商品二氧化钛P25的活性，2 h降解率达90.3%，这是因为所制二氧化钛具有更高的比表面积和较优的可见光吸收。     

YAlO3/Fe掺杂ZnO复合物的制备、表征及对酸性红B的降解

采用溶胶-凝胶、超声分散和溶液沸腾法制备YAlO3/Fe掺杂ZnO复合物,在可见光的照射下,考察了酸性红B降解效果,并利用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对光催化剂进行了表征,同时研究了YAlO3的包覆量、YAlO3/Fe掺杂ZnO的量、可见光照射时间、处理温度和处理时间等因素对酸性红B降解率的影响,其降解过程也用HPLC进一步进行验证。结果表明,YAlO3/Fe掺杂ZnO在40 min酸性红B的降解率达到97.7%,表现出更好的光催化活性。     

镧或钕掺杂TiO2可见光催化剂及其对甲基橙的降解活性

用溶胶-凝胶法制备的La2O3/TiO2和Nd2O3/TiO2等催化剂,在可见光下降解甲基橙活性顺序为Nd2O3/TiO2>La2O3/TiO2>Fe2O3/TiO2>TiO2.焙烧温度为500℃的掺Nd为0.7%(摩尔分数)的催化剂活性最高.用XRD、DTG分析了催化剂的晶型结构,探讨了稀土对晶格畸变和催化活性的影响.     

磁性TiO2空心球的制备及其光催化性能

分别制备Fe3O4和ZnFe2O4粉体并以它们作为磁芯,葡萄糖为模板剂,氟钛酸铵为钛源,通过水热法制备出Fe3O4/C/TiO2和ZnFe2O4/C/TiO2前驱体,煅烧后获得磁性Fe3O4/TiO2和ZnFe2O4/TiO2空心球。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪分析了产物的形貌、结构和化学组成,用振动样品磁强计测试了样品的磁化强度。结果表明,以Fe3O4为磁芯得到的Fe3O4/TiO2空心球的比饱和磁化强度是ZnFe2O4为磁芯得到的ZnFe2O4/TiO2空心球的20倍。以亚甲基蓝溶液为降解模型,考察了磁芯Fe3O4添加量对Fe3O4/TiO2空心球在紫外光下的催化降解能力。结果显示,Fe3O4的添加量对Fe3O4/TiO2空心球的光降解性能影响较小,且Fe3O4/TiO2空心球的紫外光降解能力均比纯TiO2空心球略低,但Fe3O4/TiO2空心球具有在外加磁场下易于回收的优势,具有潜在的应用前景。     

氧氮比对真空电弧沉积TiO_(2-x)N_x薄膜结构和性能的影响

采用真空电弧沉积技术在玻璃上制备了N掺杂TiO2复合薄膜。通过X射线电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)等测试技术研究了沉积过程中氧氮比对TiO2-xNx薄膜结构和性能的影响。实验结果表明,经500℃退火后的TiO2-xNx薄膜均为锐钛矿相,N原子在TiO2网络结构中以取代O原子的形式存在。TiO2-xNx复合薄膜在400～800 nm可见光区的透过率达60%,随着氮含量的增加,吸收边发生红移。在可见光下对酸性品红的降解表明TiO2-xNx薄膜具有可见光活性,随氧氮比的降低可见光催化活性逐渐增强。经自然光照射2 h,不同氧氮比制备的TiO2-xNx薄膜对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的杀菌率均达99%以上。     

钒掺杂TiO_2粉体的制备及性能

严重的环境和能源问题推动了对以TiO2为主的半导体光催化材料的研究.金属阳离子掺杂TiO2,可以有效地提高光催化材料对可见光的响应及光催化性能.该文作者采用水相法制备以不同比率掺杂钒的TiO2粉体,并用H2SO4溶液浸渍处理,研究掺杂比率对粉体吸收光谱和光催化降解甲基橙的影响.结果表明:钒掺杂可以使TiO2粉体的光波长响应阈值移至600 nm左右,大大提高了TiO2对可见光的吸收;钒的掺杂比率(摩尔分数)为2.5%时,粉体在普通日光灯下照射6h,对甲基橙的降解率达到69%,高于纯TiO2粉体;硫酸修饰则提高了掺杂钒的TiO2粉体的光催化性.     

La掺杂对TiO2光催化剂的影响

采用溶胶-凝胶法制备了La掺杂的TiO2.通过X射线衍射分析、扫描电镜、紫外-可见光漫反射测试等手段对TiO2进行了结构和光吸收性能研究.结果表明La3+阻碍了锐钛矿向金红石转变,提高了晶形转变温度,La3+掺杂之后的TiO2粒径变小,La3+掺杂TiO2光吸收与煅烧温度有关.     

光催化功能Fe_2O_3/TiO_2陶瓷的制备及其光降解特性

以九水硝酸铁和硫酸钛为原料,利用共沉淀法合成了Fe2O3/TiO2混合粉体,粉体压制成型的素坯经过高温烧结制备Fe2O3/TiO2陶瓷。通过XRD、SEM分析Fe2O3/TiO2多孔陶瓷的物相和微观结构,并通过对甲基蓝溶液(浓度为25mg/L)的降解研究其光催化性能和循环使用性能。结果表明:紫外和可见光条件下,该陶瓷第一次使用时对甲基蓝溶液的最大降解率分别是80%和94%,循环使用三次后,最大降解率分别仅下降16%和17%。所制备的Fe2O3/TiO2陶瓷具有良好的光催化性能和循环使用性能,且利于收集,可以广泛应用于污水处理。     

掺杂Co的纳米TiO2光催化降解水中五氯苯酚的研究

采用溶胶-凝胶法制备的掺杂Co纳米TiO2粉体(Co/TiO2),在紫外光照射下光催化降解水中五氯苯酚(PCP).研究了光照反应时间、催化剂加入量、PCP溶液初始浓度等因素对纳米Co/TiO2光催化降解五氯苯酚的影响.在溶液中五氯苯酚初始浓度为0.01 mg/mL,pH=9～10,纳米Co/TiO2加入量达到0.25 ...     

溶胶-凝胶法制备TiO2及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯为原料、无水乙醇为溶剂、硝酸为抑制剂,运用正交试验法确定了溶胶-凝胶法制备TiO2的初步最优条件,运用X-射线衍射技术对所制备的TiO2粉体样品进行了表征,并以大红染料作为目标降解物,研究了制备TiO2粉体活化温度、活化时间、紫外灯照射高度、催化剂投加量以及废水pH值对光催化性能的影响.结果表明,该方法制备的TiO2为纳米级锐钛矿.制备TiO2的最佳配比条件为:无水乙醇20.0 ml,蒸馏水1.5 ml,pHl.7.当活化温度为450℃、活化时间为180 min、紫外灯照射高度为10 cm、催化剂投加量为2g/L、目标废水pH为4.0时,达到最佳降解效果.     

叠层型Cu沉积TiO2复合薄膜的制备及光学性能

真空蒸镀法结合溶胶凝胶法成功地制备Cu-TiO23层复合结构薄膜.运用XRD,SEM,UV-vis等手段进行结构表征和光吸收性能测试.通过模拟可见光下制备样品对亚甲基蓝溶液降解率的变化,评定其光催化活性.结果表明:该法制备的复合结构薄膜,在未热处理时真空蒸镀的金属层为单质Cu.在723 K热处理后,沉积的Cu被氧化主要以Cu2O的形式存在,而TiO2为单一的锐钛矿晶型.823K保温2.0 h热处理后Cu2O进一步被氧化为CuO,同时出现了少量金红石型TiO2.由于Cu2O与CuO均为窄带隙的半导体,在可见光照射下会发生电子由价带向导带的跃迁,因此复合薄膜表现出明显的可见光吸收性能.降解实验的结果则表明:不同温度热处理后的复合薄膜均表现出较高的光催化活性,特别是723K热处理后的复合薄膜样品可见光催化活性最好,在可见光照射5.0 h后对亚甲基蓝溶液降解率接近100%.分析其原因认为,P型的Cu2O和CuO与n型TiO2半导体接触后,在其界面形成了纳米异质结的结合,其p-n结的内建电场抑制了光生载流予的再复合,提高了量子产率,因此使复合薄膜表现出较高的光催化性能.     

可见光活性的Ru掺杂TiO2光催化剂的制备及光解水制氢性能研究

采用溶胶—凝胶法制备了系列Ru掺杂TiO2光催化剂,并利用XRD和UV-Vis漫反射光谱对样品进行了表征。结果表明:Ru掺杂阻止了TiO2纳米粒子由锐钛矿向金红石相的转变,提高了TiO2对可见光的吸收强度。Ru掺杂的最佳浓度为0.014%,在可见光的照射下,Ru(0.014%)/TiO2对光解水制氢有较高的活性。