AgBr/TiO_2/硅藻土复合材料对罗丹明B光催化降解的研究

以硅藻土为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和沉淀-沉积法,制备了异质结结构的Ag Br/TiO_2/硅藻土复合材料,对罗丹明B(Rh B)污染物光催化降解。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对复合材料晶型结构、形貌、元素化合价态和吸光性能表征分析。考察了不同摩尔比Ag Br/TiO_2对复合材料光催化性能的影响,并探究了复合材料的稳定性。结果表明,纳米TiO_2为锐钛矿晶型,Ag Br和TiO_2之间的异质结提高了复合材料的光催化活性;Ag Br和TiO_2摩尔比为0.20时,复合材料光催化活性最好。经过8次循环使用后,对Rh B的降解率仍保持在85%以上。     

AgBr/TiO_2/硅藻土复合材料对罗丹明B光催化降解的研究

以硅藻土为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和沉淀-沉积法,制备了异质结结构的Ag Br/TiO_2/硅藻土复合材料,对罗丹明B(Rh B)污染物光催化降解。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对复合材料晶型结构、形貌、元素化合价态和吸光性能表征分析。考察了不同摩尔比Ag Br/TiO_2对复合材料光催化性能的影响,并探究了复合材料的稳定性。结果表明,纳米TiO_2为锐钛矿晶型,Ag Br和TiO_2之间的异质结提高了复合材料的光催化活性;Ag Br和TiO_2摩尔比为0.20时,复合材料光催化活性最好。经过8次循环使用后,对Rh B的降解率仍保持在85%以上。     

光催化-膜分离耦合反应装置中TiO_2/AC的基本特性

采用溶胶-凝胶法制备了以活性炭为载体的负载型微米级TiO_2/AC催化剂,并利用XRD、SEM表征了TiO_2/AC的结构,考察了其在光催化-膜分离耦合反应装置中的光催化降解性能及其对膜通量的影响变化规律。结果表明:负载的TiO_2以锐钛矿为主,且分布较匀;微米级TiO_2/AC催化剂的光催化降解性能随催化剂投加量和酸性红B废水质量浓度的增加而先增大、后减小,亦随活性炭粒径的减小而先增大、后减小,膜通量随活性炭粒径的减小而先增大、后减小,适宜催化剂投加量和酸性红B废水的浓度以及活性炭粒径分别为0.7 g/L、18 mg/L和2.126μm。膜通量随膜底曝气量的增加而增大,并以0.042 m~3/h为宜,反冲洗能有效减缓催化剂引起的膜污染。     

CdS/TiO2复合材料的制备及其在不同波长光下的光催 化性能测试

以氯化镉、硫化钠和钛酸四丁酯为原料,通过水热合成法制备了不同比例,不同水热反应时间的CdS/TiO_2复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等对其组成和结构进行了测试和表征。将所制备的复合材料分别在395nm,425nm和465nm波长的灯光下进行光催化性能测试,研究结果表明采用水热合成法制备的CdS/TiO_2复合材料具有优异的光催化性能和可见光活性,在钛镉比为2∶1,水热反应时间为18h、光催化波长465nm的条件下,室温下反应140min几乎可将20mg/L亚甲基蓝溶液完全降解。该研究结果表明CdS/TiO_2纳米复合材料在光催化领域具有广泛的应用前景。     

管状TiO_2/层状ZnFe_2O_4复合材料的制备及其可见光催化性能

采用溶剂热-共沉淀两步法制备了管状TiO_2/层状ZnFe_2O_4复合材料,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对其晶体结构、微观形貌和磁性能等进行表征,并以罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)为目标降解物测试了样品的光催化性能。结果表明:TiO_2为介孔中空管状结构,ZnFe_2O_4为疏松的叠层状结构,管状TiO_2紧密地嵌入ZnFe_2O_4结构中,形成良好的载流子输运界面。相比于TiO_2,TiO_2/ZnFe_2O_4复合材料具有更大的比表面积,且光响应范围拓宽至可见光区。可见光照射210min后,复合材料对RhB和MB的降解率分别为50%和45%,显著优于纯TiO_2的降解率(10%和13%);模拟太阳光照210 min后,复合材料对RhB和MB的降解率均超过95%。此外,TiO_2/ZnFe_2O_4复合材料具有稳定的光催化活性,重复使用3次后,仍保持90%以上的降解效率。     

二氧化钛-碳纳米管复合材料的制备和光催化性能

利用水热法制备了分别掺杂负离子粉和二氧化硅的二氧化钛溶胶,并分别以活性炭、碳纳米管作为载体进行负载,制备得到二氧化钛-碳纳米管(TiO_2-CNTs)复合材料;通过XRD及SEM对样品进行了表征;并以甲基橙为目标降解物评价了复合材料的光催化性能。XRD结果表明虽然负载体二氧化钛的峰的一致的;SEM的结果表明CNTs负载的TiO_2复合催化剂其晶粒尺寸变小,其中掺杂改性的TiO_2催化剂粒径更小。光催化降解实验结果表明碳纳米管作为载体所制复合材料光催化性能优于活性炭负载的。掺杂改性的TiO_2催化剂对甲基橙的光催化降解性能优于纯TiO_2催化剂,而掺杂二氧化硅的二氧化钛光催化性能优于掺杂负离子粉的。     

GO/介孔TiO_2复合材料的制备及性能研究

以硫酸钛为钛源、聚乙二醇为模板剂,采用水热法制备了一系列具有吸附及光催化双功能的GO(氧化石墨烯)/介孔TiO_2复合材料,采用XRD、TEM、BET和紫外-可见漫反射等测试手段对所制备系列样品的微观结构、孔结构和光谱学性能进行了初步表征,并以甲基橙溶液为目标污染物测试其吸附性能及光催化活性,进而探讨了GO/介孔TiO_2复合材料的最佳制备条件。结果表明,GO/介孔TiO_2复合材料中氧化钛均为锐钛矿相,晶粒尺寸均在7 nm左右,系列复合材料均属于Langmuir Ⅳ型介孔结构,GO的复合适当拓宽体系光响应范围;水热温度为110℃、水热时间为24 h、GO的复合比为5 wt%时,对甲基橙溶液的吸附及光催化活性最强,1 h内降解率可达100%。     

三维Ag/TiO_2纳米网的制备及其光催化性能研究

采用阳极氧化法在钛网上制备了TiO_2纳米管阵列,并利用循环伏安法在纳米管表面沉积Ag,制备出Ag/TiO_2纳米复合材料。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、紫外-可见漫反射光谱等方法对复合材料的形貌、结构、光电性能进行了表征,并以2,4-二硝基苯酚为模型化合物考察了沉积Ag对复合材料光催化性能的影响。结果表明,沉积5圈Ag的Ag/TiO_2复合纳米材料光催化性能最佳,在模拟太阳光照射120 min后,2,4-二硝基苯酚可被完全降解。     

HNTs/TiO_2/MoS_2复合材料的制备及其在氯四环素光催化降解中的应用

利用两步反应制备了HNTs/TiO_2/MoS_2复合材料,并通过X射线衍射仪、透射电镜、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱仪等对复合材料的结构形貌、化学成分以及光学性能进行了表征,并利用氯四环素(CTC)在水相中的光催化降解对制备的样品进行光催化活性的评价。结果表明,TiO_2粒子均匀地吸附在HNTs的表面,MoS_2的引入成功地扩大了TiO_2的光响应范围;与单半导体MoS_2和二元复合材料HNTs/TiO_2相比,三元复合材料HNTs/TiO_2/MoS_2具有更高的光催化活性。HNTs/TiO_2/MoS_2三元结构经过4次循环后显示出良好的光稳定性。     

水热法制备CuS-TiO_2复合材料的光催化降解亚甲基蓝性能研究

以Cu(NO_3)_2·3H_2O为铜源,硫脲SC(NH_2)_2为硫源,Ti(OBu)4为钛源,采用水热合成法合成了CuS-TiO_2复合型催化剂,通过XRD和UV-vis对复合材料进行了表征,探讨了CuS对TiO_2晶相、粒径及光吸收性质的影响。研究发现,CuS可能主要负载在TiO_2的表面,在一定程度上抑制了TiO_2的团聚,从而减小了TiO_2粒径。此外,CuS的负载扩展了TiO_2的光吸收范围,增加了TiO_2在可见光区的吸收。以亚甲基蓝为模型污染物考察了CuS-TiO_2复合型样品的光催化活性。结果表明,CuSTiO_2复合型样品可以实现电子-空穴对的有效分离,有利于提高CuS-TiO_2光催化性能。而且CuS的加入量对复合粉体光催化性能的影响很大,最佳负载量为0.1%。     

改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜的制备及性能研究

向纤维素氨基甲酸酯溶液中掺杂不同含量的改性纳米TiO_2,采用流延法制得具有光催化功能的改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透光性能测试、热分析仪(TG)、拉伸性能测试及光催化降解性能测试等方法对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,改性纳米TiO_2成功负载到复合薄膜上,并且对复合薄膜的结构有一定的影响;随着TiO_2含量的增加,复合薄膜透光性变差,抗紫外光能力明显增强,热稳定性能降低,拉伸强度减小;当改性纳米TiO_2含量为2%时,复合薄膜对甲基橙溶液的光降解率最高,达到100%,薄膜光催化降解性能最好。     

微波辅助制备TiO_2/CNTs复合材料及可见光光催化性能研究

文章以六氟钛酸铵、硼酸、碳纳米管为反应物,在低温(100℃)和常压体系下,采用微波辅助法制备二氧化钛/碳纳米管复合材料(TiO_2/CNTs)光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱对TiO_2/CNTs进行表征。采用TiO_2/CNTs为催化剂光催化降解罗丹明B,研究了TiO_2/CNTs的可见光光催化活性。测试结果表明,在可见光照射下制备得到的TiO_2/CNTs具有比Degussa P25光催化剂更优越的光催化降解活性。     

Ag纳米粒子改性MoS_2/暴露(001)面TiO_2二维复合材料及其可见光催化性能研究

以钛酸四丁酯、氢氟酸、钼酸钠、硫代乙酰胺和硝酸银为原料,利用水热法和光沉积法成功在二硫化钼(MoS_2)/暴露(001)面TiO_2二维复合材料上沉积了银纳米粒子(Ag)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收(UV-vis)对样品的相组成、表面形貌、表面元素组成和光响应范围进行表征测试,并在可见光下考察了复合材料降解亚甲基兰(MB)的光催化性能。结果表明粒径约为20~30 nm的Ag颗粒成功负载在MoS_2/暴露(001)面的TiO_2纳米片上(MT-001),Ag纳米粒子的等离子共振效应有效的改善了MT-001纳米片的光催化性能,改性后复合材料对MB的最佳降解率为89.72%,为同等条件下纯TiO_2纳米片的1.55倍。     

Gd掺杂锐钛矿型TiO_2光催化剂的制备及降解苯甲羟肟酸活性

以溶胶-凝胶法制备了不同煅烧温度及不同Gd掺杂量的TiO_2(TiO_2:x%Gd)粉末。对改性前后TiO_2结构和性能进行了表征,研究了Gd掺杂TiO_2粉末在紫外光下对苯甲羟肟酸的光催化性能。结果表明:相比纯TiO_2,适量Gd掺杂使TiO_2的光吸收强度增大、粒径减小且比表面积增大。掺杂后的TiO_2粉末具有很高的光催化活性,500℃煅烧的TiO_2:0.70%Gd催化剂光催化活性最佳,室温下300 W汞灯照射120 min后,对苯甲羟肟酸的降解率高达94.7%。总有机碳(TOC)测试显示,加入TiO_2:0.70%Gd后,苯甲羟肟酸矿化率达79.3%,苯甲羟肟酸降解后可能转化为有机小分子物质及无机CO_2和NO_3~-等。此外,Gd掺杂TiO_2重复使用4次后,苯甲羟肟酸的光催化降解率无明显降低,表明稀土Gd掺杂TiO_2是一种有效稳定的光催化剂。     

α-TPMPc/TiO_2复合材料的制备及光催化性能研究

采用原位化学合成的方法合成了均匀掺杂的1,8,15,22-四苯氧基酞菁钴/二氧化钛(简称α-TP Co(Ⅱ)Pc/TiO_2)和1,8,15,22-四苯氧基酞菁铜/二氧化钛(简称α-TPCu(Ⅱ)Pc/TiO_2)复合材料。通过UV-Vis、XRD、TG进行了表征,并通过对罗丹明B的降解来考察材料的光催化性能。结果表明,α-TPMPc/TiO_2对罗丹明B降解具有较好的光催化活性,α-TPMPc敏化能有效地提高TiO_2的可见光光催化活性,且α-TPCo(Ⅱ)Pc/TiO_2的催化活性明显优于α-TPCu(Ⅱ)Pc/TiO_2。     

TiO_2/GO复合材料光催化降解大气中VOCs研究

为提高TiO_2光催化降解VOCs的活性,以氧化石墨烯(GO)作为光催化剂的载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。利用SEM和XRD对样品进行分析表征。在紫外光照射下,以乙醇为目标污染物,分别以TiO_2和TiO_2/GO作为光催化剂,考察了TiO_2和GO负载比例对不同初始浓度VOCs光催化去除能力的影响。结果表明,复合材料中TiO_2以锐钛矿晶型为主,均匀地分散在片层GO表面,复合后减轻了TiO_2颗粒的团聚现象;TiO_2/GO对乙醇的光催化降解效率显著高于TiO_2;GO溶液浓度为1.0 g·L~(-1)时制备的TiO_2/GO(TG10)显示出较佳光催化性能,在乙醇浓度为8.24~14.22 g·m~(-3)范围内,TG10对乙醇的去除率可达90%以上。     

TiO_2/ZnO/木质素全波段紫外屏蔽剂的制备及其防晒性能研究

以TiO_2/ZnO为核体,在其表面包覆木质素,制备TiO_2/ZnO/木质素全波段紫外屏蔽材料。通过UV-Vis、TG、XRD、FT-IR、TEM和光催化性能测试等对材料进行结构和性能分析。结果表明,木质素能够有效降低锌-钛复合材料的光催化活性,且最佳包覆量为15%。将TiO_2/ZnO/木质素复合材料与市售TiO_2/ZnO以相同活性组分添加至防晒配方中,考察配方稳定性、防晒性能等。结果表明,TiO_2/ZnO/木质素复合材料具有更优异的紫外屏蔽能力和稳定性。     

可见光响应TiO_2中空球的制备及在降解水体中有机物的应用

采用天然聚合物(可溶性淀粉、羧甲基纤维素、魔芋)或葡萄糖为碳源,通过水热碳化合成法制备了粒径分布均一的亲水性碳球,以硫酸氧钛为钛源,通过二次水热合成方法制备了核-壳型C-TiO_2复合材料,再经高温煅烧制得TiO_2空心球。通过XRD、SEM和TEM对所制备的TiO_2空心球进行了表征,结果表明所制备的TiO_2的晶型为锐钛矿型,TiO_2呈中空结构。此外,以甲基橙为典型的模拟有机污染物,通过在模拟太阳光下对所制备TiO_2空心球的光催化降解有机物的性能进行了评价,结果表明,3h内即可将溶液里的甲基橙完全降解,因此,该TiO_2空心球具有良好的光催化性能,在降解废水中的有机物方面具有潜在的应用价值。     

TiO_2/ACF的制备及其光催化降解乙烯的性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,活性炭纤维(ACF)为载体,采用溶胶凝胶-超声辅助-浸渍提拉的方法制备活性炭纤维负载二氧化钛光催化复合材料(TiO_2/ACF)。利用SEM和XRD对材料的表面形貌及晶型结构进行表征,并研究了制备工艺对其光催化降解乙烯性能的影响。结果表明,TiO_2以点块状形式成功负载于ACF,对ACF的吸附性能影响较小;所制得的TiO_2晶型为锐钛矿型,负载工艺对TiO_2的晶型结构几乎没有影响;当pH为2. 5、加水量为2. 5 m L、煅烧温度为350℃、超声分散时间为30min时,ACF浸渍提拉3次制得的TiO_2/ACF光催化性能最优,经过2 h的反应后降解乙烯的效率为71. 62%。     

层层自组装PU/PSS/{201}TiO_2复合薄膜及其光催化性能

通过氢氟酸(HF)的调控,制备了高晶面指数{201}TiO_2,引入高分子材料聚氨酯(PU)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS),通过层层自组装(LbL),制备了(PU/PSS/{201}TiO_2)_n复合薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)和紫外漫反射(UV-Vis)对复合薄膜进行了表征。结果表明,{201}TiO_2的晶型结构为锐钛矿型,具有类花瓣状结构,其平均粒径约为1μm。紫外-可见吸收光谱证实了该复合薄膜的线性和规则生长。通过紫外光照射下亚甲基蓝(MB)的降解,研究了该复合薄膜的光催化性能。此外,薄膜在重复使用6次后,光催化活性并未明显下降。结果显示,利用LbL自组装合成的薄膜比粉体TiO_2具有更好的光催化活性,在工业印染类废水处理中具有一定的应用前景。