掺杂金属卟啉的TiO2薄膜对活性艳红X-3B染料的光催化降解性能

采用溶胶。凝胶的方法，将具有高光敏性的四(对-羟基)苯基锌卟啉(ZnTHPP，下简称锌卟啉)在钛酸丁酯[Ti(OBu)4]水解的条件下均匀嵌入到了TiO2无机网络中，又采用旋涂法制备了ZnTHPP／TiO2复合薄膜。利用UV-Vis吸收光谱对薄膜的紫外。可见光吸收性质进行了研究，结果表明锌卟啉的加入能有效的拓宽TiO2的可见光吸收范围。通过光催化降解活性艳红C-3B染料实验，对所制备的ZnTHPP／TiO2复合薄膜的光催化活性进行了考察，研究发现以ZnTHPP／TiO2作为光催化剂对活性艳红X-3B染料能有效的降解，表现出了较好的可见光催化活性。     

磁性纳米TiO2/Fe3O4复合材料的制备及光催化降解性能

采用均匀沉淀法在Fe3O4表面包覆TiO2,制备新型纳米TiO2/ Fe3O4光催化材料,并通过改变pH值、温度、TiO2/Fe3O4的比例和硫酸钛浓度等得到材料制备的最佳条件.用X射线衍射分析了复合颗粒的形态结构及包覆情况.通过可溶性染料活性艳红X-3B的降解反应,考察了光催化活性.结果表明,用最佳条件制备的复合材料对活性艳红的脱色率达97.12%.光降解动力学结果表明:对活性艳红X-3B染料的光催化降解反应符合一级反应动力学.     

TiO2/改性膨润土复合光催化材料制备及降解性能研究

利用TiCl4明胶溶液和有机膨润土制备复合光催化材料,以高压汞灯为光源,光催化降解活性艳红X-3B模拟染料废水.通过改变催化剂投加量、pH值、温度、光源等条件试验,研究了TiO2/有机膨润土复合材料的光催化降解性能.结果表明,投配比为Ti/有机膨润土=6∶5的复合材料其降解效果要比单独的TiO2和有机膨润土好,且具备重复使用的功效,大大提高了材料的利用率,说明利用该复合光催化材料降解活性艳红X-3B染料废水是一种较为可行的方法.     

Cr沉积TiO_2复合薄膜的制备及其可见光催化性能

真空蒸镀法结合溶胶凝胶法成功制备Cr沉积TiO2三层复合薄膜.通过XRD、SEM、UV-vis等手段表征沉积Cr后的TiO2薄膜的结构、可见光吸收性能,以亚甲基蓝溶液为目标物评定其可见光光催化活性.结果表明:该法制备的Cr沉积TiO2复合薄膜,在723 K热处理后,蒸镀的金属层仍然为金属Cr,823 K时被氧化为Cr2O3.不同温度热处理后Cr沉积的TiO2复合薄膜在可见光区均表现出良好的光吸收性.而且随着热处理温度的升高,光吸收性能明显增强.降解实验表明,823 K热处理后的薄膜样品光催化性能最好.在可见光光照射2 h后,对亚甲基蓝溶液降解率接近40%.     

石墨烯/二氧化钛复合织物的制备及光催化性研究

针对印染企业存在的染料废水处理问题,本文以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备石墨烯/二氧化钛复合织物。通过XRD、SEM表征了产物的微观结构及晶态结构,并分别测试了7种整理工艺制备的产物在自然光下的光催化性能。测试结果表明,在所制备的复合织物中,TiO2晶型为锐钛矿和金红石混合型,成块状聚集,附着在石墨烯片层上;而样品降解活性红染料,先附着氧化石墨烯再复合TiO2的两种整理工艺制备的样品,具有良好的光催化效果,其中,对活性红染料的分解率最高达到95.24%,提高了二氧化钛对可见光的有效吸收,使复合织物在日光条件下对活性红染料表现出良好的光催化活性。该研究对纺织产品的进一步应用和开发具有指导作用。     

玻璃基TiO_2/(Cu,Al)复合薄膜可见光活性影响因素研究

以钛酸四丁酯、硝酸铜和硝酸铝为先驱原料,乙醇为溶剂,二乙醇胺为稳定剂制备了玻璃基TiO2/(Cu,Al)复合薄膜。采用XRD、SEM和分光光度计研究了薄膜焙烧温度对复合薄膜晶相组成、形貌以及可见光催化活性的影响,采用UV-Vis分光光度计表征了混合离子加入量对复合薄膜光谱响应的影响规律。结果表明,掺杂混合离子的TiO2复合薄膜在450℃即可开始形成锐钛矿相,直至600℃一直保持锐钛矿相,表现出很好的晶体结构稳定性,而纯TiO2薄膜550℃焙烧时即出现金红石相;SEM晶相结构显示550℃焙烧的复合薄膜晶体形成均匀,致密,对基片覆盖率高,相应的可见光催化活性也最高;随着混合离子加入量的增加,光谱响应吸收边不同程度地红移至可见区,尤以掺杂量n=2 mol的Ti100-x/CuxAl2x复合薄膜吸收边红移最大(较纯TiO2薄膜大约红移75 nm)。光催化实验表明,复合薄膜的可见光活性显著提高,掺杂量n=2 mol的Ti100-n/CunAl2n复合薄膜对酸性红B的降解脱色率可达67.3%,比纯TiO2的降解脱色率(5.5%)提高了近12倍。     

玻璃基TiO2/(Cu,Al)复合薄膜可见光活性影响因素研究

以钛酸四丁酯、硝酸铜和硝酸铝为先驱原料,乙醇为溶剂,二乙醇胺为稳定剂制备了玻璃基TiO2/(Cu,Al)复合薄膜.采用XRD、SEM和分光光度计研究了薄膜焙烧温度对复合薄膜晶相组成、形貌以及可见光催化活性的影响,采用UV-Vis分光光度计表征了混合离子加入量对复合薄膜光谱响应的影响规律.结果表明,掺杂混合离子的TiO2复合薄膜在450 ℃即可开始形成锐钛矿相,直至600 ℃一直保持锐钛矿相,表现出很好的晶体结构稳定性,而纯TiO2薄膜550 ℃焙烧时即出现金红石相;SEM晶相结构显示550 ℃焙烧的复合薄膜晶体形成均匀,致密,对基片覆盖率高,相应的可见光催化活性也最高;随着混合离子加入量的增加,光谱响应吸收边不同程度地红移至可见区,尤以掺杂量n=2 mol的Ti100-x/CuxAl2x复合薄膜吸收边红移最大(较纯TiO2薄膜大约红移75 nm).光催化实验表明,复合薄膜的可见光活性显著提高,掺杂量n=2 mol的Ti100-n/CunAl2n复合薄膜对酸性红B的降解脱色率可达67.3%,比纯TiO2的降解脱色率(5.5%)提高了近12倍.     

负载型TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

目的 研究TiO2的光催化活性,制备可悬浮的负载型TiO2光催化剂,并以活性艳红X-3B有机染料为降解对象来检验光催化剂的光催化活性.方法 以钛酸正四丁酯为前躯体、无水乙醇为溶剂、以粒径2～3 mm粗孔硅胶微球为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂.以20 W(λ=253.7 nm)紫外线杀菌灯为光源,采用自制反应器进行光催化氧化试验.通过试验研究分析如负载型TiO2光催化剂无水乙醇和硝酸的投加量、镀膜次数、煅烧温度等因素对光催化降解效果的影响.结果 镀膜5次、煅烧温度为450℃制成的催化剂对活性艳红X-3B染料废水有较好的去除效果,当废水初始浓度50 mg/L,调节pH为3左右,催化剂的投加量为10 g/L,反应2 h,脱色率96%以上.结论 用溶胶一凝胶法制备负载型TiO2光催化剂具有较好的光催化活性,且克服了粉末状TiO2难回收、易流失的缺点.     

静电纺制备TiO2/PVA复合纳米纤维及其光催化性能研究

通过静电纺丝的方法制备一种以二氧化钛(TiO2)为催化剂,聚乙烯醇(PVA)为载体的TiO2/PVA复合纳米纤维光催化材料。使用FE-SEM,XRD,Tg,FTIR对制备的TiO2/PVA复合纳米纤维膜进行了表征,并考察了其紫外光照射下光催化降解罗丹明B(Rh B)的能力。结果表明:制备的TiO2/PVA复合纳米纤维具有较高的光催化活性。     

可见光照射下纳晶TiO2电极对染料污染物的光电催化降解研究

为揭示TiO2光催化降解染料的反应机理,研究了可见光照射下各种染料污染物在正、负不同偏压下的降解情况.以溶胶-凝胶结合水热法制备的TiO2薄膜为光电极,通过检测反应过程中染料溶液的紫外-可见吸收光谱及总有机碳变化情况,深入探讨了外加电压在光电催化降解染料中的作用.同时,通过电子自旋共振技术检测了染料降解过程中活性自由基的生成情况.实验结果表明,在可见光照射下,外加正偏压时,阳离子染料如罗丹明B和孔雀绿虽也褪色,但矿化率比较低;而负偏压作用时,阳离子型染料在可见光与偏压的共同作用下,以分子中共轭结构的破环为主,产生较高的矿化率.     

可见光下Rhodamine B在钴掺杂TiO2薄膜上的光催化降解

采用溶胶 凝胶法和涂覆成膜技术在钛片上制备了有可见光响应的Co2+掺杂TiO2薄膜(Co-TiO2).应用该薄膜光催化剂在可见光下进行了Rhodamine B（RhB）的光降解研究.结果表明，当Co2+的掺杂摩尔分数为0.02％时，光催化剂对RhB有最佳的光降解效果，而且在降解过程中存在光催化和光敏化的协同效应；同时在酸性体系中光降解RhB比在碱性体系中有较快的速率和较小的最大吸收峰位移，这可能与不同pH下，TiO2表面的荷电状态影响光降解过程有关.Co-TiO2光催化剂的使用，成功地实现了可见光下对RhB的光催化和光敏化协同降解，提高了可见光下RhB的光降解速率.     

金属酞菁敏化二氧化钛可见光催化降解染料废水的研究

研究了染料敏化半导体光催化剂-酞菁镁/TiO_2复合粒子在可见光波段的光催化性能.通过溶胶-凝胶的方法制得TiO_2胶体再进行焙烧,得到二氧化钛粉末和薄膜,再用酞菁镁敏化,制得酞菁镁/TiO_2复合粒子.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱和X光电子能谱分析等方法对TiO_2和酞菁镁/TiO_2复合粒子的物理性质进行了表征;并以亚甲基蓝作为目标物研究其光催化性能.结果表明,酞菁镁可以敏化二氧化钛,使其吸收波长红移,并具有较好的光催化性能.     

Highly Efficient Synthesis of Environmentally Friendly Ag-modified TiO_2 Nanoflowers to Enhance Photocatalytic Performance

Ag-modified TiO_2 nanoflowers were prepared using a two-step process. The experimental process is green and free from contamination and can be synthesized directly at room temperature. Compared with pure TiO_2, Ag-modified TiO_2 enhances the absorption of visible light and effectively promotes the detachment of photoelectron pairs, Ag-TiO_2 has a significantly enhanced visible light response activity to photodecomposition of methyl orange(MO). It is shown that the strong interaction between Ag nanoparticles and TiO_2 enhances the photocatalytic activity of TiO_2 nanoflowers. The self-made open-air reactor was used to test the photocatalytic performance of different samples. The results showed that Ag-modified TiO_2 nanoflowers had excellent photodegradation ability. After repeated photodegradation of MO, Ag-modified TiO_2 nanoflowers showed good stability.     

Photogenerated carrier transfer mechanism and photocatalysis properties of TiO2 sensitized by Zn（ Ⅱ ） phthalocyanine

The Zn(Ⅱ) phthalocyanine sensitized TiO2(ZnPc-TiO2) nanoparticles were prepared by hydrothermal method via impregnation with ZnPc.The as-prepared photocatalysts were characterized by X-ray diffractometry(XRD) and diffuse reflectance spectroscopy(DRS),and the surface photovoltage spectroscopy(SPS) and photocatalytic degradation of rhodamine B(RhB) were studied under illuminating.The experimental results indicate that TiO2 sensitized by ZnPc extends its absorption band into the visible region effectively,and ...     

Fabrication and Photocatalytic Activity of Ag_3PO_4-TiO_2 Heterostructural Nanotube Arrays

To extend the absorption capability of TiO_2 into visible light region and inhibit the recombination of photogenerated electrons and holes,we put forward an effective strategy of the coupling of TiO_2 with a suitable semiconductor that possesses a narrow band gap.Meanwhile,Ag_3PO_4-TiO_2 heterostructuralnanotube arrays were prepared by the two-step anodic oxidation to obtain the TiO_2 nanotube arrays and then by a deposition-precipitation method to load Ag_3PO_4.The samples were characterized by field emission scanning electron microscopy(FESEM),energy dispersive spectrometry(EDS),X-ray diffraction(XRD),and UV-vis diffuse reflectance spectroscopy(UV-vis DRS).The experimentalresults showed that Ag_3PO_4 nanoparticles were uniformly dispersed on the highly ordered TiO_2 nanotube arrays,which increased the visible-light absorption of TiO_2 photocatalyst.The photocurrent density and photocatalytic degradation of methylorange indicated that the performance of Ag_3PO_4-TiO_2 heterostructuralnanotube arrays was better than that of the TiO_2 nanotube arrays,which could be attributed to the effective electron-hole separation and the improved utilization of visible light.     

Fe3+-TiO2/SiO2气相光催化降解乙醛反应动力学研究

用浸渍法制备了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型光催化剂,并进行了光催化降解气相中乙醛的实验和动力学研究．结果表明,Fe^3 掺杂量(nFe3 ／nTi4)为0．5％时光催化降解乙醛的效率最高;水气的存在提高了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的光催化活性,但使Fe^3 -TiO2纳米粉的光催化活性降低;O2的存在使Fe^3 -TiO2纳米粉和Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的催化活性均有所降低;光强减弱使乙醛降解率下降,反应速率与光强之间呈近似线性关系;光催化降解气相中乙醛的动力学可以用Langrauir-Hinshelwood动力学方程描述．     

Preparation, characterization and photocatalytic activity of N-doped TiO_2 nanocrystals

N-doped TiO_2 nanocrystals were prepared using titanium alkoxide as precipitant with different proportional materials. The products were characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscopy,transmission electron microscopy, and UV-vis diffuse reflectance spectra. It is confirmed experimentally that the photocatalytic activity of N-doped TiO_2 is much higher than that of Degussa P25, when used for the degradation of crystal violet.The degradation kinetics follows an apparent first-order reaction,which is consistent with a generally observed Langmuir-Hinshelwood mechanism. The doping of TiO_2 with nitrogen significantly increases the absorption in the region of visible light. The energy of the band gap of N-doped TiO_2 is 2.92 eV. The better performante of N-doped TiO_2 can be explained by the fact that it is also excited with longer-wavelength light.     

微波辐射制备TiO_2薄膜光催化性能研究

采用微波辐射法由溶胶制备出TiO2薄膜,用XRD和TEM对催化剂进行了表征。以甲基橙为模拟污染物,考察了微波功率和膜层厚度对TiO2光催化活性的影响,并实际考察了TiO2薄膜对啤酒废水的降解效果。结果表明:制备的TiO2薄膜具有较高光催化活性,微波功率300 W时光催化活性最大,对啤酒废水具有良好的处理效果。     

利用传质作用提高污染物HCHO的光催化反应速率

为了提高室内污染物在低浓度条件下的光催化反应速率,采用将光催化技术与活性炭吸附技术相结合的方法,在解决催化剂TiO_2膜牢固性和活性的基础上,利用活性炭吸附功能,强化污染物HCHO在低浓度条件下向催化剂表面的传质,提高其在催化剂TiO_2表面的局部浓度.实验结果表明,该方法一方面提高了室内污染物HCHO的光催化反应速率,另一方面催化剂TiO_2表面HCHO去除延缓了活性碳的吸附饱和,提高了催化剂TiO_2膜的使用寿命.     

Cr_2O_3在一维TiO_2中的掺杂行为

以硝酸铬和四氯化钛为前驱体,采用化学共沉淀法制得TiO2和Cr2O3的复合粉体。将复合粉体进行水热处理,用透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、电子衍射、X射线衍射以及紫外-可见光谱吸收仪等测试手段对样品的形貌和成份以及光吸收性进行了分析。结果表明,水热处理后得到一维管状结构,其管长500~600 nm,直径10~20nm,壁厚4~6 nm。研究还发现,与纯的TiO2相比,Cr2O3/TiO2复合粉体的紫外-可见光吸收光谱显著红移。