锐钛矿型大孔TiO_2薄膜的低温制备及其光催化性能(英文)

以钛酸丁酯为前驱体在水量充足的反应体系下合成了 TiO2晶粒溶胶。在该溶胶中引入 4,4’-二羟基二苯基丙烷(BPA)和辛基酚聚氧乙醚(OP 乳化剂),并通过浸渍提拉法制备出锐钛矿型 TiO2薄膜。采用无水乙醇为溶剂将上述薄膜中的有机模板溶解去除,获得锐钛矿型大孔 TiO2薄膜。使用扫描电子显微镜分析薄膜的表面形貌,并对薄膜的吸附及光催化性能进行了研究。结果表明:OP 乳化剂可有效促进 BPA 在薄膜中的分散,有利于形成密集的大孔结构。多孔性增强了 TiO2对罗丹明 B(RB)的吸附,从而使薄膜光催化活性获得提高。     

原位Nb掺杂TiO_2薄膜的制备与光催化性能（英文）

采用微等离子体氧化法,在H2SO4溶液为电解液中以钛合金为基体制备原位生长的TiO2薄膜,并以罗丹明B溶液为目标污染物测试其光催化性能。为提高所得TiO2薄膜的光催化性能,向电解液中添加了不同浓度的草酸铌,制备了原位Nb掺杂TiO2薄膜。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对Nb掺杂前后的TiO2薄膜表面形貌、元素组成和晶体结构进行了分析。结果表明,Nb掺杂能使介孔TiO2晶粒细化,比表面积增大,Nb对TiO2晶相组成影响不大,但对晶胞参数有所影响,Nb掺杂可有效提高TiO2的光催化活性,其中当草酸铌为1.2g/L时,对初始浓度为10 mg/L罗丹明B溶液90min的降解率可达到85%,表现出最强的光降解能力。     

Al掺杂TiO2介孔材料的合成、表征和光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源、十八水硫酸铝为铝源、三乙醇胺为模板剂,采用研磨-溶胶技术合成了Al掺杂的TiO2介孔材料,并利用XRD、EDS、TEM、BET、UV-vis和IR等手段表征了材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布及光学性能.结果表明:Al掺杂能够减小TiO2光催化剂的粒径,提高介孔TiO2的热稳定性;Al掺杂TiO2介孔材料的平均孔径为4.5 nm,比表面积达到110.2 m2/g;相比商用P25和介孔TiO2,Al掺杂介孔TiO2的吸收边发生红移,对初始浓度为20 mg/L的甲基橙进行催化降解1h后,其降解率达到92.5％.     

Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜的制备及其性能

为了降解环境污染物,通过磁控溅射的方法在玻璃基底上溅射沉积Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光谱仪(UV-vis)和光致发光光谱仪(PL)对复合薄膜的表面形貌和光学性能进行分析。通过可见光下对甲基橙溶液的光催化降解试验研究了薄膜的光催化活性。结果表明:Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜共有3层,从下到上依次为Pt层、锐钛矿型TiO2层和Cu2O层。薄膜表面平整致密,由形状规则的球形颗粒组成。Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜的光催化活性高于Cu2O/TiO2复合薄膜的和纯TiO2薄膜的光催化活性。光催化活性的提高是由于Pt层的存在进一步抑制了光生电子与空穴的复合,延长了光生载流子的寿命,提高了量子产率,进而有效地改善了薄膜的光催化活性。     

热处理温度对TiO2/凹凸棒石粘土复合催化剂性能的影响

以凹凸棒石粘土(ATP)为载体,通过酸性溶胶法制备了纳米TiO2/ATP复合催化剂.利用x射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、分光光度计等手段研究了复合催化剂的形貌、粒径、结构及光催化特性等.结果表明,ATP的加入提高了纳米TiO2晶型转变温度,并有效地抑制了TiO2晶粒的长大,复合体中TiO2晶粒尺寸比采用相同工艺获得的纯TiO2晶粒小,锐钛矿相和金红石相的相变温度分别提高了300℃和350℃.光催化甲醛试验结果证实,复合催化剂的光催化效果明显优于纯TiO2,复合体经850℃煅烧后的光催化效果最佳,甲醛实际降解率达到98%以上,ATP的吸附作用促进了光催化反应的深入进行.     

Mg2+掺杂TiO2薄膜的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯和Mg(NO3)2为原料,采用溶胶-凝胶法在较低的热处理温度下制备了Mg2+掺杂的TiO2薄膜,并研究了TiO2薄膜光催化降解甲基橙的情况.采用DTA、XRD、SEM等研究测试手段,发现通过溶胶-凝胶法在TiO2溶胶中加入Mg(NO3)2的方法,可以降低TiO2从无定型到锐钛矿相和锐钛矿相到金红石相的晶型转变温度,并在600C热处理条件下,获得了具有锐钛矿相和金红石相混晶的TiO2薄膜,通过甲基橙水溶液光催化实验表明:其光催化活性高于未掺杂TiO2薄膜的光催化活性.     

Photocatalysis Performance of Nb-doped TiO2 Film in Situ Growth Prepared by a Micro Plasma Method

采用微等离子体氧化法,在H2SO4溶液为电解液中以钛合金为基体制备原位生长的TiO2薄膜,并以罗丹明B溶液为目标污染物测试其光催化性能。为提高所得TiO2薄膜的光催化性能,向电解液中添加了不同浓度的草酸铌,制备了原位Nb掺杂TiO2薄膜。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对Nb掺杂前后的TiO2薄膜表面形貌、元素组成和晶体结构进行了分析。结果表明,Nb掺杂能使介孔TiO2晶粒细化,比表面积增大,Nb对TiO2晶相组成影响不大,但对晶胞参数有所影响,Nb掺杂可有效提高TiO2的光催化活性,其中当草酸铌为1.2g/L时,对初始浓度为10 mg/L罗丹明B溶液90min的降解率可达到85%,表现出最强的光降解能力。     

新型介孔碳-氧化钛纳米复合材料的制备及协同效应

以介孔氧化钛MTiO2为钛源,葡萄糖为碳源,在500℃的N2保护下合成新型介孔碳-氧化钛纳米复合材料(CMT)。采用X射线衍射、热重和低温N2物理吸附方法对CMT的结构进行表征,同时以甲基橙为目标污染物评价CMT的吸附性能和光催化降解性能。结果表明:随着碳含量的增加,CMT的吸附性增强,但过量的碳会使CMT的光催化性能下降。当碳含量为2%时,纳米复合材料(003CMT)呈现高结晶度的锐钛晶型,生成的碳分散在MTiO2内、外壁面,比表面积为69.8m2/g,孔容为0.22cm3/g,孔径为9.69nm;紫外光催化降解能力超过原有的MTiO2的,说明通过调整碳含量可以让CMT发挥碳的吸附和介孔TiO2光催化的协同效应,提高其光催化性能。     

TiO2纳米晶介孔粉体的制备及其结构和光催化性能研究

系统考察了胶溶法制备水合TiO2溶胶过程中胶溶剂加入量、解胶温度和粒子浓度等工艺参数对解胶时间和溶胶Z均粒径的影响,获得了粒径小且分布窄的水合TiO2溶胶的最佳制备工艺条件;溶胶经50℃陈化并干燥后所得的干凝胶为结晶度较低的锐钛矿相;干凝胶经550℃和650℃煅烧后制得了孔径集中分布在40 nm左右的TiO2纳米晶介孔材料,经750℃煅烧后介孔消失;650℃煅烧所得的约含14%金红石相的混晶型TiO2粉末的光催化活性优于550℃煅烧所得的产物.     

碳纤维负载Pd-TiO2光催化材料的制备及表征

以PAN基碳纤维为载体,采用溶胶-凝胶法制备碳纤维负载TiO2的光催化材料(TiO2/CF),用常温氧化-还原法在其表面沉积贵金属Pd粒子对其改性,制备碳纤维负载Pd-TiO2的光催化材料(Pd-TiO2/CF).XRD分析表明:采用溶胶-凝胶法在碳纤维表面形成了锐钛矿型TiO2.选择偶氮类染料酸性橙Ⅱ作为光催化降解目标物,用紫外吸收光谱分析等TiO2负载量的TiO2/CF,Pd-TiO2/CF和粉末型TiO2的光催化活性.结果表明:TiO2在负载条件下光催化活性有所下降;Pd粒子沉积可有效提高光催化活性;对于酸性橙Ⅱ溶液,Pd-TiO2/CF光催化活性较TiO2/CF、粉末型TiO2均有显著提高.