纳米TiO2光催化降解双酚A的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2.以纳米TiO2为光催化剂,研究了在氧气存在条件下对典型内分泌干扰物质双酚A的光催化降解反应.分别讨论了分子氧、不同晶型、不同晶粒尺寸的纳米TiO2以及光照时间对双酚A降解反应的影响.结果表明,以0.2L/min的通氧速度进行光化学反应5h,锐钛矿型TiO2晶粒尺寸在10～20nm时对双酚A的光催化降解效率最好.     

纳米二氧化钛/硅胶光催化剂的制备与性能研究

采用溶胶 凝胶法在硅胶载体上制备了纳米二氧化钛 ,研究载体表面负载二氧化钛的结构、表面形态及其光催化性能。实验发现 ,包覆在硅胶表面的二氧化钛大小为 2 0～ 30nm ,且分布均匀 ,晶型为锐钛矿相 ,以甲基橙作为降解对象研究所制备样品的光催化性能。     

TiO2纳米晶的制备

本文采用一种新的制备工艺制备了二氧化钛纳米晶，研究了二氧化钛的晶型和晶粒尺寸与工艺条件的关系，并对纳米晶的控制进行了初步探讨。     

N、Fe双掺杂的纳米TiO2制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了N、Fe双掺杂的纳米TiO2光催化材料.借助XRD、XPS对制备的光催化材料进行表征,并通过晶粒尺寸、晶粒比表面积和晶格畸变率等的分析,研究了N、Fe双掺杂对TiO2性能的影响.研究结果表明,N、Fe双掺杂抑制了TiO2由锐钛矿向金红石的转变,明显延缓了TiO2相的转移;N、Fe双掺杂可明显减小晶...     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及其光催化活性研究

采用正交设计方法,试验研究了4种因素对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化活性的影响,确定了各因素所对应的最佳水平,得到了溶胶-凝胶法制备高光催化活性纳米TiO2的最佳工艺条件;且对最佳工艺条件制备的TiO2和商业粉P-25进行了XRD和UV-Vis吸收光谱分析.结果表明,自制的TiO2由纯锐钛矿组成,其平均晶粒尺寸为18.2 nm,比混晶型的P-25 TiO2晶粒尺寸(24.7 nm)要小.自制TiO2粉在330～370nm的紫外光区的吸收增强,在可见光区的吸收也较P-25有所增强.两者都有利于光催化活性的提高,使得光催化降解甲基橙的活性与P-25相当.     

海胆状混晶型TiO_2的制备及其光催化性能

以四氯化钛为钛源,在酸化凹凸棒石(HATP)的诱导作用下,采用低温水解-结晶的方法制备了海胆状混晶型二氧化钛光催化材料,通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)手段对其表征,考察了酸改性凹凸棒石的不同添加量对二氧化钛微观结构和形貌的影响。结果表明:当二氧化钛与酸改性凹凸棒石的质量比为0.7∶1时,得到海胆状混晶型二氧化钛,每一个海胆状二氧化钛都是以纳米球为核,表面呈放射状生长的纳米针组成,晶粒尺寸约100nm,纳米针直径2~5nm。通过Fourier红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)表明酸改性凹凸棒石表面基团影响着二氧化钛的结晶生长过程。此外,海胆状混晶型二氧化钛在紫外光下对罗丹明B具有较好的光催化降解效果,80min后去除率达95.7%。     

二氧化钛/硅胶的液相沉积法制备与性能研究

采用硫酸钛水解沉积法在硅胶载体上包覆纳米二氧化钛,研究载体表面负载二氧化钛的结构、表面形态及其光催化性能。实验发现,包覆在硅胶表面的二氧化钛大小约为400nm,且分布均匀,二氧化钛粒子为锐钛矿相,并且在样品的紫外-可见漫反射谱图中没有观测到蓝移现象,以偶氮染料甲基橙作为降解对象研究所制备样品的光催化性能。     

燃烧法合成二氧化钛的初步研究

借助于金属盐和柠檬酸形成的溶胶具有燃烧特性,本文采用三氯化钛盐为原料,用柠檬酸和尿素合成凝胶,燃烧直接形成纳米二氧化钛粉末.对制备的催化剂进行了表征,并以典型的偶氮染料甲基橙为目标污染物,与P25催化剂进行了光催化活性比较.结果发现用本方法合成纳米二氧化钛简单、成本低、污染小,催化剂晶粒较小,晶相组成与P25催化剂相似,但是催化活性较低.     

TiCl_4自生晶种水解法制备纳米二氧化钛

采用TiCl4自生晶种水解法制备纳米二氧化钛,研究了反应物的添加方式和浓度对二氧化钛粉体形貌和晶相的影响,制备了粒径20～30nm,分散性好的球状纳米二氧化钛。用亚甲基蓝的光催化降解研究了最佳条件下所制备的二氧化钛粉体的光催化活性。结果表明:该二氧化钛粉体对亚甲基蓝的光催化降解在100min内可达95%以上,具有较高的光催化活性。     

一步水热模板法制备Cu-TiO2异质结构纳米粒子（英文）

以聚乙二醇(PEG)为软模板剂,采用一步水热法合成了具有异质结构的铜–二氧化钛复合纳米粒子.利用X射线衍射谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等分别对制备材料的相组成、微观结构进行了研究.结果表明,一步水热法制备的异质纳米粒子由单一立方相铜和锐钛矿相二氧化钛组成.高分辨透射电子显微镜(HRTEM)在单一粒子中观测到清晰的铜(101)和二氧化钛(111)晶面构成的界面.该界面有助于二氧化钛光生电子–空穴对的分离.同时,所制备纳米粒子的颗粒尺寸和光吸收特性可以通过改变PEG分子链长进行微调.本研究还对水热过程的反应机理进行了讨论,结果表明:PEG与铜氨络合物通过氢键连接,其链长对于粒子尺寸的影响在于PEG对Cu颗粒的尺寸进行的调节,而此过程中二氧化钛的晶粒尺寸并无明显变化.紫外–可见吸收光谱表明该异质纳米粒子与普通二氧化钛纳米粉体相比,对可见光区光谱有较为强烈的吸收.该界面纳米材料是一种有潜在应用价值的光催化材料和太阳能电池材料.     

超声振荡法制备纳米TiO_2粉体

以钛酸丁酯为原料,加入适当的模板剂,用超声振荡法制备纳米TiO2粉体,研究分散剂、干燥方式、模板剂等对TiO2粉体粒度分布及结晶性质的影响,借助于X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、激光粒度分布等测试手段对制备的TiO2粉体的晶体结构及颗粒粒度分布进行表征。结果表明:在80℃真空干燥、加入OP乳化剂和450℃煅烧条件下制备的纳米TiO2粒度较小,平均粒径为15～25nm,获得的纳米TiO2晶型为锐钛矿型,颗粒近似球形,结晶完好。     

磁性分子筛催化剂的制备及其性能

以改性Fe3O4颗粒为核,采用溶胶-凝胶法在Fe3O4核表面包覆SiO2壳层,并在SiO2孔道内负载纳米TiO2颗粒,得到易于固-液分离、平均直径为90~150 nm的具有核壳结构的Fe3O4-TiO2-MCM-41光催化剂复合颗粒,采用透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等手段对样品进行表征,并对该催化剂的光催化性能进行测试。结果表明:所制备的磁性分子筛催化剂在紫外光下对苯酚的降解率达94.12%,对重金属离子Cr6+的吸附能达到95.05%。     

二氧化钛纳米粒子对胺类化合物的光催化降解

研究了晶粒粒径相近的金红石相、锐钛矿相和混晶纳米二氧化钛对苯胺、甲萘胺和邻氯苯胺3种物质的光催化降解。结果表明,晶粒粒径相近的金红石相和锐钛矿相二氧化钛纳米粒子对胺类化合物的光催化效果相近,特别是在反应的开始阶段,两者的差异很小;随着反应时间的增加,金红石相纳米二氧化钛的催化能力稍优于锐钛矿相纳米二氧化钛。成分不同的混晶的催化能力相差较大,随着混晶中的金红石相含量增加,催化剂的催化效果有了显著的提高。实验中还发现,不同的催化剂对苯胺、甲萘胺和邻氯苯胺3种物质同时催化过程中,3种有机物降解程度的顺序均为甲萘胺>邻氯苯胺>苯胺。     

Low temperature synthesis and visible light driven photocatalytic activity of highly crystalline mesoporous TiO2 particles

Mesoporous TiO2 powder materials with a high crystallinity have been prepared by evaporation induced self assembly (EISA) process using titanium tetraisopropoxide (TTIP) and pluronic P123 surfactant (EO20PO70EO20) as titanium source and structure-directing reagent, respectively. The prepared materials were characterized by low and wide-angle X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), optical absorption, and N2 adsorption-desorption experiments. The crystallinity of the materials was controlled by varying the calcination temperature. The resulting TiO2 materials showed highly crystalline structure with uniform particle size which increases from 11.8 to 23.8 nm with increasing the calcination temperature from 400 to 600 degrees C, respectively, whereas the specific surface area decreases from 125 to 40 m2/g. TEM and XRD results revealed that the calcination temperature of 600 degrees C is the best condition to obtain highly crystalline mesoporous TiO2. The photocatalytic activity of the TiO2 mesoporous materials with different crystallinity and textural parameters has been studied in the decomposition of methylene blue (MB) dye molecules under visible light irradiation. Among the mesoporous TiO2 materials studied, the material with the highest crystallinity, prepared at 600 degrees C, showed the best photocatalytic performance in the decomposition of MB under visible light in a short time.     

蝴蝶结状TiO2纳米粒子的制备及其光催化性能研究

以四甲基氢氧化铵（TMAOH）为结构导向剂,钛酸四丁酯（Ti（OBu）4）为钛源,低温水浴处理,再经180℃下水热晶化制备纳米TiO2,采用FT-IR、XRD、TEM、UV—Vis等测试手段对其结构和形貌进行表征,并通过苯酚的光催化降解实验测试其光催化性能,结果表明,TiO2为锐钛矿相,结晶度高,所得TiO2粒子为纳米棒,界面清晰,规整度高,经紫外光照6h后,对苯酚的降解率可达62．3％,具有较高的光催化活性。     

双微乳液法制备掺杂Fe~(3+)的纳米TiO_2及其光催化性能

为了研究双微乳液法在制备纳米级光催化剂的应用,以TiCl4和NH3.H2O为原料,采用十六烷基三甲基溴化铵-正丁醇-环己烷-水微乳体系制备Fe3+掺杂纳米TiO2,对粉末的晶体结构进行X射线衍射表征,并以其对p-甲酚的降解考察其光催化活性。结果表明,在较小的掺杂量时,Fe3+掺杂量的提高可以提高TiO2的光催化活性,进一步提高掺杂量将引起光催化活性的降低;掺杂Fe3+可导致纳米TiO2的粒径减小;Fe3+的半径较小以及Fe2O3的熔点较低均有利于TiO2从锐钛矿向金红石的相变;当Fe3+掺杂摩尔分数为0.06%,煅烧温度为550℃时,纳米TiO2的光催化活性最高,此时形成TiO2的锐钛矿和金红石相的混晶;乳液中含水量也会影响晶相的组成和粒径大小,随着含水量增加产物中出现了一定比例的金红石相。     

甲烷燃烧法合成纳米二氧化钛的试验研究

以甲烷为燃料、空气为氧化剂、TiC14为原料,采用燃烧法合成了纳米二氧化钛,利用扫描电镜和X射线衍射对制备出的纳米TiO2颗粒产品的颗粒尺寸分布和物相组成进行了表征,通过调节甲烷、空气、载气的流量,并通过热电偶测量火焰温度,制备出不同操作工况下的纳米TiO2产品,讨论了工艺参数对颗粒特性的影响。结果表明,获得的纳米TiO2粒径主要分布在50～70nm,产品中大部分为锐钛矿相,含有少量的金红石相。     

TiO_2纳米颗粒与微米带的制备及催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体分别采用溶胶-凝胶法合成TiO2纳米颗粒和模板法合成TiO2微米带,对制备的材料进行差热热重分析、红外光谱、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射分析;以甲基橙的脱色降解为模式反应,考察样品的光催化性能。结果表明:以脱脂棉为模板制备出的TiO2微米带,经600℃煅烧,长径比为70,紫外光照射50 min后对甲基橙的催化效率可达90%;600℃煅烧的TiO2纳米颗粒,粒径为80～100 nm,50 min的催化效率仅为75%。     

Low-temperature Preparation of Photocatalytic TiO2 Thin Films on Polymer Substrates by Direct Deposition from Anatase Sol

Anatase TiO2 sol was synthesized under mild conditions （75℃ and ambient pressure） by hydrolysis of titaniumn-butoxide in abundant acidic aqueous solution and subsequent reflux to enhance crystallization. At room temperature and in ambient atmosphere, crystalline TiO2 thin films were deposited on polymethylmethacrylate （PMMA）, SiO2-coated PMMA and SiO2-coated silicone rubber substrates from the as-prepared TiO2 sol by a dip-coating process. SiO2 layers prior to TiO2 thin films on polymer substrates could not only protect the substrates from the photocatalytic decomposition of the TiO2 thin films but also enhance the adhesion of the TiO2 thin films to the substrates. Field-emission type scanning electron microscope （FE-SEM） investigations revealed that the average particle sizes of the nanoparticles composing the TiO2 thin films were about 35-47 nm. The TiO2 thin films exhibited high photocatalytic activities in the degradation of reactive brilliant red dye X-3B in aqueous solution under aerated conditions. The preparation process of photocatalytic TiO2 thin films on the polymer substrates was quite simple and a low temperature route.     

氢氧焰燃烧合成纳米二氧化钛颗粒及其分散行为

采用氢氧焰燃烧法合成分散均匀、团聚程度低的纳米TiO2颗粒,采用离子型共聚物改性剂处理制备分散稳定、黏度低的纳米TiO2水性分散体系,借助X射线衍射、比表面积、红外光谱、透射电镜和zeta电位分析等手段,研究纳米TiO2颗粒的晶相、形貌、粒径分布及表面电荷。结果表明:燃烧嘴中心环氢气含量、分散剂用量及pH值对纳米TiO2团聚程度影响较大,当氢气流量控制在1.52 m3/h、水性体系分散剂的质量分数为7.5%、pH控制在8时,纳米TiO2分散性能最佳。