钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶—凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响.实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0.5％的钕和0.2％的镨.当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2.0g/L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30 mg/L,pH值为10.5时,在40 W紫外灯光照射35 min后降解率最好,可达到93％.     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响。实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0．5％的钕和0．2％的镨。当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2．0g／L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30mg／L,pH值为10．5时,在40w紫外灯光照射35min后降解率最好,可达到93％。     

TiO_2-过渡金属光催化降解有机废水

纳米TiO2掺杂过渡金属离子,能有效提高其光催化活性和反应效率,在处理有机废水等方面具有广阔的应用前景。综述了纳米TiO2的光催化氧化降解机理,纳米TiO2掺杂过渡金属离子的制备方法,掺杂不同金属离子对TiO2光催化性能的影响以及在多种有机废水降解方面的应用等。     

共掺杂纳米TiO2光催化剂研究进展

在研究纳米TiO2光催化降解有机物机理的基础上,对纳米TiO2催化性能的影响因素、改性方法及掺杂原理等进行了系统的分析。研究分析表明：共掺杂是提高纳米TiO2光催化性能的有效手段。从而为进一步深入研究纳米TiO2光催化剂的制备及其在可见光条件下对难降解有机物的催化降解性能奠定基础。     

La-Co共掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La-Co共掺杂的纳米TiO2光催化剂并对其进行了DTA和XRD分析。以9W紫外灯为光源,考察了催化剂组成、光照时间及催化剂加入量等因素对纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明：与不掺杂及La单掺杂相比,La-Co共掺杂能明显提高纳米TiO2的光催化活性。其中,La0.125Co0.04/TiO2的催化效果最佳。当反应温度40℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.60g/L时,50min的降解率可达100%。     

掺杂改性纳米TiO_2光催化剂的制备及表征

对纳米TiO2光催化剂的溶胶-凝胶法合成工艺方法进行了改进。分别考察了不同掺杂金属离子(Fe3+、Cu2+、Pb2+)的不同掺杂量对TiO2的晶相和晶粒尺寸、光学性能、以及其光催化降解性能的影响。所得到的改性纳米TiO2光催化剂,扩大了对可见光响应范围,提高了光催化降解效率,对进一步利用太阳能治理工业有机废水有重要的参考价值。     

纳米TiO2在废水处理中的光催化活性

介绍了纳米TiO2光催化降解废水中有机污染物的机理,系统评述了纳米TiO2的粒径、晶型、掺杂、负载和废水处理体系中催化剂投加量、pH值、外加氧化剂、无机盐及光强等因素对其催化活性的影响。展望了纳米TiO2在降解工业废水处理中的应用前景,认为：提高纳米TiO2的光催化效率,扩展纳米TiO2的吸收光谱范围和开发纳米TiO2的负载技术是光催化法处理废水应用研究领域今后的主要发展方向。     

Gd,B共掺杂改性TiO_2纳米颗粒的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Gd和B共掺杂的TiO2纳米颗粒,研究了TiO2纳米颗粒在可见光下的光催化活性。应用XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征。结果表明,掺杂可以抑制TiO2晶粒增长,阻碍TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示,共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应,使吸收带产生红移,提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明,共掺杂TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化活性,以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005 Gd和0.04 B的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。     

Ce掺杂TiO_2纳米粒子的制备及其光催化活性研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的和掺杂铈的TiO2纳米粒子,并利用XRD和UV-VIS对其进行表征,且在紫外光下,以甲基橙的光催化降解为模型反应,考察了TiO2纳米粒子的光催化活性和不同Ce掺杂量对光催化活性的影响。结果表明,Ce的掺杂抑制了锐钛矿晶粒的生长,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,掺杂Ce的摩尔分数为0.05%时,TiO2纳米粒子具有最佳的光催化活性。     

Gd,B共掺杂改性TiO2纳米颗粒的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Gd和B共掺杂的TiO2纳米颗粒,研究了TiO2纳米颗粒在可见光下的光催化活性。应用XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征。结果表明,掺杂可以抑制TiO2晶粒增长,阻碍TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示,共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应,使吸收带产生红移,提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明,共掺杂TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化活性,以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005 Gd和0.04 B的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。     

F离子掺杂TiO2的性能研究

以NH4F为掺杂剂，采用溶胶-凝胶法制备F离子掺杂型TiO2光催化剂，对其进行XRD、XPS和PL表征，结果表明，F离子掺杂ToO2由于Ti—F配位体的形成而能抑制金红石相的生成，同时F离子掺杂能增加TiO2表面缺陷浓度并降低Ti2P键的结合能，另外，由于F离子能取代Ti—OH配位体而降低了表面羟基氧浓度．光催化研究结果表明，F离子掺杂提高了TiO2光催化活性近1．5倍．     

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%。     

Nd~(3+)离子掺杂纳米TiO_2光催化性能的研究

本文采用溶胶-凝胶法制备Nd3+离子掺杂纳米TiO2光催化剂,利用XRD对制备的样品进行表征,以孔雀石绿为降解对象,探讨最佳工艺条件。实验结果表明:Nd3+掺杂改性的催化剂为锐钛矿型的TiO2,Nd3+掺杂量为0.2%,煅烧温度为400℃,煅烧时间为3 h,催化剂用量为100 mg/L,孔雀石绿浓度为6 mg/L时的催化活性最高。     

An experimental and theoretical study on the photocatalytic antibacterial activity of boron-doped TiO2 nanoparticles

Boron-doped titanium dioxide nanoparticles (B–TiO₂ NPs) were prepared by a sol-gel method. The physicochemical properties of B–TiO₂ NPs were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, ultraviolet–visible diffuse reflectance spectroscopy and photoluminescence spectroscopy. The band structure and electrical properties of B–TiO₂ NPs were investigated using the first-principle. The effects of the concentration gradient of doping B ions on the photocatalytic antibacterial activity of B–TiO₂ NPs under visible-light irradiation were investigated by the inhibition zone method and the shaking flask method. The experimental results show that B–TiO₂ NPs are mainly composed of the anatase phase, but no B-related phase was observed. With the increase of the doping amount of boron ions, the particle size decreases and the specific surface area increases. B atoms mainly exist in the form of substitutional dopant and interstitial dopant. Theoretical calculations reveal that B atoms in the TiO₂ matrix exist much more easily as interstitial dopant, but B–TiO₂ NPs composed of B substituted dopant have better photocatalytic performance. The results of the antibacterial assays show that B–TiO₂ NPs have strong antibacterial activities and some bactericidal activities. Finally, the mechanism of the antibacterial activity of B–TiO₂ NPs are examined.     

H_4SiW_（12）O_（40）/TiO_2-ZrO_2的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/TiO2-ZrO2光催化剂,以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,探讨了催化剂投加量、溶液pH值对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。结果表明,H4SiW12O40/TiO2-ZrO2催化剂具有更优越的光催化性能,当催化剂的用量为1.8 g/L,甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,pH=4时,反应4 h后甲基橙的降解率可达90%以上。     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性．结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

掺杂铁TiO_2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明:选用Fe3+掺杂量为0.05%,煅烧温度在500℃下得到的Fe3+-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1 g/L时,其光催化活性达到最佳效果。     

TiO_2/AC负载型光催化剂的制备及性能研究

以活性炭为载体,用溶胶凝胶法制备TiO2/AC负载型催化剂,用XRD对其进行了表征。以甲基橙为目标降解物,以紫外灯为光源对催化剂进行了光降解研究。考察了催化剂煅烧温度、催化剂用量、光催化反应时间、催化剂重复使用次数等对催化剂活性的影响。结果表明：催化剂煅烧温度500℃,催化剂用量为0.8 g/L,光催化反应时间为2 h,甲基橙降解率最高,可达到97.26%。催化剂再重复使用5次后,对甲基橙的降解率仍然可达到91.48%。     

Impact of Si and Zr addition on the surface defect and photocatalytic activity of the nanocrystalline TiO2 synthesized by the solvothermal method

In the present work, the effects of Si and Zr addition on the surface defect and photocatalytic activity of the solvothermal-derived TiO₂ were investigated. The metal-doped TiO₂ samples were prepared with the molar ratio Si/Ti and Zr/Ti ranging from 0.002 to 0.1 and were subjected to two different cooling temperatures (room temperature and 77 K) after calcination as a post-synthesis treatment. The presence of a small amount of metal dopant caused a slight change in the TiO₂ crystallite and BET surface area (ranging from 7.8 to 10.6 nm and corresponding surface area 95 to 159 m²/g). The photocatalytic activity of TiO₂ did not depend solely on the surface area but rather affected by the concentration of Ti³⁺ on the catalyst surface as shown by a linear ascending trend of the ethylene conversion and the amount of Ti³⁺/surface area of the catalysts. It is noted that addition of Zr had more positive effect than Si and the effect of post-treatment on the photocatalytic activity of TiO₂ catalysts was more pronounced than the addition of metal dopants.     

Pt负载BaTi4O9的紫外光催化降解甲基橙的研究

采用传统固相合成法制备了BaTi403光催化剂，并利用XRD和UV-Vis光谱分析对催化剂进行了表征。选用甲基橙作为光催化活性的染料模型，研究了Pt的负载量对BaTi409光催化活性的影响，并对其影响机制进行了初步的探讨。实验表明，n的负载对光催化活性影响很大，当Pt的负载量为BaTi403。质量的0．5％时光催化效果达到最好。