铁掺杂纳米TiO2处理喹啉的实验研究

本文采用钛酸四丁酯和硝酸铁为原料,采用溶胶一凝胶法制备了掺铁TiO2粉体,并用XRD、IR和DSC对其结构进行了表征。以铁掺杂纳米TiO2为光催化剂,在紫外光照的条件下处理了模拟喹啉废水。考察了不同条件对光催化分解率效果的影响。实验结果表明,制备掺铁0．15％的TiO2平均粒径为26．6nm,在412℃时发生晶型转变,提高了TiO2对喹啉废水的处理。     

纳米TiO2的制备及其在工业废水降解中的应用研究进展

针对近年来纳米TiO2研究的新成果,综述了纳米TiO2的制备方法,并对影响纳米TiO2光催化性能的因素（如纳米TiO2的晶型与粒径、掺杂与改性及辅助光催化技术等）进行了详细讨论;对纳米TiO2在废水降解处理中的主要应用进行了评述。     

钛铁矿制备TiO2及其光催化性能的研究

以钛铁矿为原料,采取SAS工艺制备TiO2及掺铁的光催化剂,对制药废水进行了降解实验。研究了煅烧温度、掺铁比例、投加量、pH值、附加曝气等条件对废水降解率的影响。结果表明:700℃的TiO2在两种光源(紫外光和太阳光)下3h的降解率分别为79%和75%;太阳光下掺铁0.5%的TiO23h降解率为82%;两种光源下的最佳投加量分别为2.0g/L和2.5g/L,降解率分别为79%和85%;pH=2的废水3h降解率分别为83%和79%;附加曝气的废水降解率比其它两种的高13%和11%。     

纳米TiO2光催化降解溴虫腈

用溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO2和不同掺铁量的TiO2纳米粒子,用XRD、TEM、FTIR等手段对其进行了表征。将制备的TiO2和掺铁TiO2纳米粒与溴虫腈农药配制成悬浮液,分别作光降解实验。结果表明,掺铁TiO2对溴虫腈的光催化降解速率较TiO2高,随着铁离子浓度的增大,溴虫腈的降解率先上升后下降,最大催化活性的掺铁量为n(Fe3+)/n(TiO2)=0.08,TiO2在酸性或碱性条件下对溴虫腈的光催化活性较中性高,而掺铁TiO2随着溴虫腈悬浮液pH升高催化活性下降。该研究为农药纳米功能化制剂的制备,及利用光催化降解农药减少环境污染提供了实验依据。     

纳米晶TiO_2与市售TiO_2光催化降解制浆废水的性能比较

用溶胶—凝胶法制取半导体金属氧化物TiO2粉末,并对其进行热处理。XRD分析表明,这样制得的TiO2其晶粒大小具有纳米尺度,为纳米晶催化剂。在紫外光照射下,用其作光催化剂对制浆黑液废水进行降解处理,同时用市售TiO2作比较实验。结果表明,纳米晶TiO2对制浆黑液废水的光催化降解效果明显优于市售TiO2。就纳米晶TiO2而言,其用量有一个最佳值。     

钛/铟复合材料的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,应用冷冻干燥技术,制备了掺铟纳米TiO2,采用X射线衍射、激光粒度分析仪、扫描电镜、紫外可见光谱等测试手段,分析In2O3,与TiO2复合后,不同含铟量的复合半导体的比表面积、晶型、颗粒大小等特性及其对罗丹明与甲基橙光催化脱色降解的影响,将半导体的物理性能与光催化性能结合起来,探讨了它们之间的关系。通过实验,发现掺铟的纳米TiO2复合材料,并不是只对特定结构的物质才有降解作用,处理实际的印染废水再次验证掺铟TiO2能提高TiO2的光催化效能,其中铟与TiO2的物质的量比为0．1％的复合材料光催化效果最好。     

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。     

掺Fe~(3+)纳米二氧化钛对活性艳红X-3B的光降解性能的研究

采用溶胶——凝胶法制备不同掺铁量及不同pH值下的一系列纳米TiO2光催化剂,对模拟活性艳红X-3B染料废水进行降解,对其光催化活性进行研究。实验表明:Fe3+-TiO2比纯纳米TiO2具有更好的催化活性,且Fe3+最佳掺杂量为0.05%,最佳制备pH值为4,最佳用量为1.2g/L。     

热处理温度对掺铁TiO2纳米粉体光催化性能的影响

以硫酸氧钛、九水硝酸铁、钛酸丁酯等为原料,采用均匀沉淀法和溶胶-凝胶法分别合成制备出单一的二氧化钛和掺铁的二氧化钛纳米粉体。利用X射线衍射仪(XRD)和可见光分光光度计等测试手段,研究了热处理温度对掺铁TiO2纳米粉体的晶型和光催化性能的影响,并对掺铁TiO2纳米粉体的晶型和光催化性能之间的相关性的进行了分析。实验数据表明,掺铁TiO2纳米粉体的适宜热处理温度约为400℃。     

双元素掺杂对纳米二氧化钛光催化降解甲基橙的影响

应用冷冻干燥技术，采用溶胶——凝胶法制备了同时掺铁镧、铁锡的双元素掺杂纳米Tiq粉体材料，通过XRD、激光粒度分析仪、扫描电镜分析仪的检测，粒径为60～70nm，比表面积约为36～45m^2／g，粒度均匀，全为锐钛矿型。通过甲基橙溶液光催化降解实验，比较了不同掺杂纳米TiO2粉体的催化性能，实验发现在这些改性的TiO2粉体材料中，以同时掺0.05％铁和掺0.02％镧的效果最好。在光催化降解实验中，掺0．05％铁的基础上掺0．02％镧的粉体光催化效率约为在掺0.05％铁基础上掺0.02％锡的粉体的光催化效率的1．5倍。     

掺杂铁纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO₂和不同掺铁量的TiO₂纳米粒子。通过纯TiO₂和掺铁TiO₂分别作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，溶胶-凝胶法掺杂铁离子可以有效地提高TiO₂光催化活性，而水热法掺杂铁使TiO₂的光催化活性明显降低。Fe/TiO₂摩尔比为0.01％～0.1％，随掺杂量的增大,TiO₂光催化活性逐渐降低。     

负载TiO2纤维布的制备及光催化性能的研究

采用涂膜法直接将非晶态纳米TiO₂胶体负载于纤维布上，制备了纳米TiO₂光催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面及孔径分析仪观察了催化剂的表面形貌和结构特征。以甲基橙溶液、气态苯胺为研究对象，考察了负载TiO₂纤维布的光催化活性。结果表明，负载于纤维布上的TiO₂为锐钛矿型，具有中孔结构，且有较好的光催化降解能力。纳米TiO₂光催化降解气态苯胺的中间产物主要有苯酚、苯醌、亚硝基苯和偶氮苯等。推断了其光催化降解历程。     

Ag+修饰改性TiO2薄膜的制备、表征及日光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,制备了Ag^＋/TiO2薄膜.利用XRD、SEM等测试手段进行了样品的表征分析,以降解罗丹明B为反应模型,研究了薄膜的日光催化活性和薄膜的重复使用效果.结果表明,Ag掺杂以后可以明显地提高TiO2薄膜的催化活性,薄膜的使用次数可达到5次以上,且仍有明显的降解效果.     

二氧化钛／硫化物纳米复合光催化剂的制备及表征

以硫酸钛为主要原料,用沉淀法在600℃下制备了TiO_2-CdS、TiO_2-NiS、TiO_2-ZnS的纳米复合物(每种硫化物掺杂摩尔比分别为5％、2.5％、0.5％、0.25％),用XRD、IR对产物结构进行了表征,并通过测定甲基橙的脱色速率,评价了所有样品的的光催化活性。实验结果表明:硫化物的不同掺杂量对产物结构的影响不大,这使得平行样的光催化活性无明显变化;不同的硫化物在同一掺杂量时,其光催化活性大小次序为TiO_2-ZnS>TiO_2-CdS>TiO_2-NiS。     

热处理对纳米TiO_2光催化活性的影响

本文对纳米TiO2光催化剂在空气气氛中进行程序升温热处理,以苯酚的光催化降解反应评价光催化剂活性,以XRD、FTIR分析TiO2的晶相结构、粒子大小和表面结构随处理温度的变化情况。分析了热处理作用条件下TiO2光催化活性的变化机理。400℃条件下热处理TiO2具有最高光催化活性。适宜的表面结构、粒子大小及晶相结构是纳米TiO2光催化剂表现出较高催化活性的主要原因。     

处理温度对锐钛型TiO2光催化活性的影响及利用可见光降解甲基紫

高温处理锐钛型TiO2可以使其转晶以改变晶型比例,因此加热温度和加热时间是影响TiO2光催化活性的主要因素.本研究中,以该方法得到了可利用可见光的TiO2催化剂,并进行了可见光降解甲基紫的研究.结果表明,在TiO2和可见光共同作用下,甲基紫的光降解效果明显优于单独使用锐钛型、金红石型和按照转晶的比率混合的锐钛型和金红石型TiO2.5.0小时的照射其降解率即可达到94.2%以上.而相同条件下,采用锐钛型、金红石型和按照转晶的比率混合的锐钛型和金红石型TiO2降解率分别只有55.82%、51.20%和40.47%.     

掺钒二氧化钛的可见光催化性能研究

制备高活性可见光响应型掺钒TiO2光催化剂,以荧光灯为光源,光催化降解亚甲基蓝为模型反应,对可见光下TiO2的催化活性进行评价。研究了掺钒TiO2制备方法、掺钒量及氧化剂对光催化氧化的影响。结果表明,溶胶-凝胶法制备的TiO2催化活性较高,且工序简单,钒离子掺杂均匀;掺钒能使TiO2具有可见光响应,最佳掺钒量为1%;外加氧化剂H2O2能提高掺钒TiO2催化活性。     

聚噻吩敏化TiO_2复合材料的制备和光催化性能

以无水FeCl3为氧化剂,在CHCl3中采用原位氧化聚合法制备了一系列不同噻吩与TiO2摩尔比〔n(Th)/n(TiO2)〕的聚噻吩敏化TiO2(PTh/TiO2)复合材料。用TEM、FTIR、XRD、DRS和PL对复合材料进行了表征。用苯酚的光催化降解反应研究了复合材料在紫外光和太阳光下的光催化活性。结果表明,PTh的修饰减轻了复合纳米粒子之间的团聚,但对TiO2的晶体结构无影响,复合材料粒径25～30nm。PTh的敏化作用可使复合材料吸收200～800nm的光。两种光源下,复合材料的光催化活性均优于纯TiO2,当n(Th)/n(TiO2)=0.04时达最佳。紫外光下,200min时苯酚降解率达76.39%,太阳光下,120min时苯酚降解率达88.27%,较纯TiO2光催化活性分别提高了19.7%和31.53%。     

过渡金属掺杂二氧化钛光催化性能的研究

采用浸渍法制备了过渡金属掺杂的光催化剂MOx/TiO2(M=Cr、Mn、Fe、CO、Ni、Cu)．以乙酸的光催化氧化降解反应为探针，研究了催化剂的光催化性能．研究结果表明，经过渡金属掺杂改性的二氧化钛，光催化性能都有所提高．掺杂量有一个最佳值，在最佳掺杂量时，催化剂光催化性能的提高程度与对应金属氧化物的生成焓有很好的一致性，还发现光催化性能与过渡金属离子稳定氧化态的电子亲和势与离子半径的比值间呈现火山型关系曲线．