稀土Eu~(3+)掺杂TiO_2光催化降解罗丹明B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2和Eu~(3+)-TiO_2纳米催化剂,并用Raman、FT-IR、PL、XRD和SEM等技术对样品的形态和结构进行了表征,优化了Eu~(3+)-TiO_2纳米催化剂制备条件,并以罗丹明B(RB)的印染废水作为探针反应,分别在紫外光和可见光照下评价了其光催化性能。与TiO_2纳米催化剂进行对比,Eu~(3+)-TiO_2纳米催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)表现出更高的光催化降解性能,在紫外光和可见光下的脱色率分别达到90%和83%。     

US/UV-Fenton脱色体系中TiO_2/γ-Al_2O_3的催化作用

采用超声辅助浸渍法制备了TiO_2/γ-Al_2O_3颗粒催化剂,并在US/UV-Fenton体系中,对罗丹明B染料进行脱色研究。对催化剂的结构和组成进行表征,并对催化脱色效果进行分析。考察了超声波协同效应、反应动力学、影响因素和催化剂寿命。结果表明,超声辅助制备催化剂的负载情况和催化性能均优于未经超声辅助制备的催化剂。H_2O_2分解产生·OH对脱色起主要作用,超声对染料脱色的光催化和Fenton反应具有协同效果,脱色率随着催化剂用量的增加和超声波功率的提高而增大,罗丹明B的脱色率最高可达97.16%。脱色反应符合一级动力学反应,反应速率常数为0.059 7 mg/(L·min)。催化剂重复使用5次后,脱色率保持在95%以上。     

罗丹明B的TiO_2/GO复合物光催化降解

以自制氧化石墨烯和钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。分别采用XRD、Raman、SEM等对其进行表征,并将其用于罗丹明B溶液的光催化降解,考察氧化石墨烯含量、TiO_2/GO复合材料用量、煅烧温度等因素对光催化降解性能的影响。结果表明,生成了粒径约20 nm的锐钛矿型TiO_2球形颗粒;相同条件下,溶胶-凝胶法制备的复合材料光催化活性优于机械混合物;TiO_2/GO为20/1时光催化活性最好;复合材料质量为0.05 g时,对罗丹明B的降解率可达99%。     

钨杂二氧化钛负载棉织物的微波法制备及光催化性能

采用(NH4)2TiF6为原料,钨酸钠和钨酸铵作为钨源在微波加热的条件下反应生成钨掺杂的锐钛矿W-TiO2,并采用微波辅助法原位处理到棉织物上从而赋予棉织物光催化性能。讨论了(NH4)2TiF6和H3BO3的摩尔比、微波加热温度、钨掺杂比等因素对TiO2晶型的影响,结果表明：(NH4)2TiF6和H3BO3以不同比例混合、微波加热温度、钨掺杂对TiO2晶型没有影响。研究了前驱体浓度、钨掺杂量、微波反应时间及温度对织物光催化性能的影响。制备具有光催化性能的W-TiO2/棉织物的最优工艺是：前驱体浓度为0.05mol/L,95℃微波加热45min,钨的最佳掺杂比例是5%。     

CaSO_4晶须负载纳米TiO_2催化剂的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了CaSO_4晶须负载纳米TiO_2催化剂(CaSO_4-TiO_2),并用Raman、BET、XRD和AFM等技术对样品的形态和结构进行了表征,优化了CaSO_4-TiO_2纳米催化剂制备条件,并以罗丹明B(RB)印染废水作为探针,分别在紫外光和可见光照下评价了其光催化性能。结果表明:当物质的量比n(CaSO_4)∶n(TiO_2)=1∶5,500℃时,CaSO_4-TiO_2催化效果最佳,在可见光照下180 min的染料降解率达到96%。     

TiO2/ACF光催化材料的制备与特性

 本文采用溶胶-凝胶法制得TiO_2溶胶,并将TiO_2溶胶和粘胶基非织造布通过浸渍-干燥、磷酸活化和煅烧工艺一步法制备得到TiO_2/ACF光催化材料。采用EDAX、XRD、SEM对样品进行表征,同时测试了样品对亚甲基蓝溶液的催化降解性能。结果表明：样品负载上了锐钛矿型和金红石型的混晶的TiO_2;而且在样品的纤维上出现了孔洞,形成活性碳纤维;同时在20w紫外灯照射下,TiO_2/ACF光催化材料表现出了优异的光催化降解性能,500℃碳化条件得到的TiO_2/ACF光催化材料光催化降解亚甲基蓝溶液的脱色率达到98.83%。     

Ni-Zr共掺TiO_2纳米粉体的光催化性能研究

通过溶胶-凝胶法制备掺杂Ni-Zr共掺纳米TiO_2,采用XRD、TEM和DRS等方法对光催化剂的晶向结构、显微形貌和光响应特性进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,测试其光催化性能。结果表明Zr掺杂能够降低TiO_2光催化剂的粒径,改善其光响应特性。Ni~(2+)和Zr~(4+)共掺杂可以通过协同作用提高样品的光催化活性。Ni-Zr共掺TiO_2比纯TiO_2具有更好的光催化效果,2%Zr和Ni共掺杂TiO_2光照60min后对罗丹明B的降解率达到92%,比纯TiO_2提高30%以上。     

TiO_2溶胶对活性红3BS的光催化降解脱色

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2溶胶。探讨了染料的初始质量浓度、TiO_2溶胶合成温度等对活性红3BS降解脱色率的影响,分析了TiO_2溶胶光催化降解活性红3BS的反应动力学。结果表明,染料初始质量浓度高,降解率低;不同温度下制备的TiO_2溶胶均具有光催化活性,能够有效降解活性红3BS;合成温度高,TiO_2溶胶光催化降解脱色效果好;TiO_2溶胶对活性红3BS染液的光催化降解脱色反应遵循一级反应动力学。     

TiO2薄膜的制备及对罗丹明B光催化分解过程的影响

采用sol-gel法在玻璃表面制备了TiO2薄膜,X射线衍射表明,该薄膜的结构为锐钛矿型,通过考察罗丹明B的光催化分解过程,发现TiO2薄膜对罗丹明B的光催化分解有很好的活性。可以完全分离罗丹明B,通过考察罗丹明B在TiO2薄膜上的吸附性,发现当薄膜吸附罗丹明B达到一定量时,脱乙基反应将与降解反应同时发生。     

TiO_2薄膜的制备及对罗丹明B光催化分解过程的影响

采用sol gel法在玻璃表面制备了TiO2 薄膜 .X射线衍射表明 ,该薄膜的结构为锐钛矿型 .通过考察罗丹明B的光催化分解过程 ,发现TiO2 薄膜对罗丹明B的光催化分解有很好的活性 ,可以完全分离罗丹明B .通过考察罗丹明B在TiO2 薄膜上的吸附性 ,发现当薄膜吸附罗丹明B达到一定量时 ,脱乙基反应将与降解反应同时发生     

Ag_3PO_4/TiO_2负载功能织物的制备及其光催化性能

采用原位沉积法制备Ag_3PO_4/TiO_2复合光催化剂,并经浸轧工艺整理1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)处理的棉织物,制备可见光光催化功能棉织物。采用X-射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)以及扫描电镜(SEM)表征复合光催化剂的晶型、光学性能以及整理织物的表面形貌,并研究了光催化功能织物催化降解模拟染料罗丹明B和甲醛的性能。结果表明,BTCA处理棉织物可以明显提高复合光催化剂在棉织物表面的负载量,所制得的可见光光催化功能棉织物对罗丹明B的降解率可达100%,对甲醛的降解率可达70%,具有良好的可见光光催化降解性能。     

以β-CD为模板剂制备Pr-TiO_2纳米催化剂及其光催化降解性能

采用β-环糊精(β-CD)为模板剂,利用溶胶-凝胶法制备了TiO_2、Pr-TiO_2纳米催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和N_2吸附-脱附等技术对所制备的催化剂进行了表征,优化了纳米催化剂的制备条件,并分别在紫外光和可见光照下以降解含罗丹明B(Rh B)的印染废水评价其光催化降解性能。结果表明,以β-CD为模板剂制备的纳米复合催化剂粒径更小,Pr-TiO_2在紫外、可见光下的脱色率分别达92%和97%以上,较TiO_2催化剂的性能有所提高。     

溶胶-凝胶法制备二氧化钛及其光催化降解性能

以钛酸丁酯[Ti(OC_4H_9)_4]作为钛源,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_2)光催化剂。以甲基橙降解率为评价指标,检测无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水与钛酸丁酯物质的量比、煅烧温度、煅烧时间等因素对TiO_2光催化降解性能的影响,以确定TiO_2优化制备工艺,并通过XRD、TEM进行表征。结果表明,TiO_2的优化制备工艺为:无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水与钛酸丁酯物质的量比15∶3∶8∶1,煅烧温度550℃,煅烧时间3 h;在此工艺下制得的TiO_2为锐钛矿型,颗粒大小为10～25 nm,对甲基橙的降解率在3 h内可达79.7%,比工业TiO_2(P25)的降解率高9.9%。     

低温制备纳米TiO2溶胶整理棉织物对染料的降解

 在室温条件下使钛酸丁酯水解制备纳米TiO2溶胶,然后利用后整理技术将其负载于棉纤维表面得到纳米TiO2整理棉织物。在对纳米TiO2溶胶及其整理棉织物表征的基础上,将纳米TiO2整理棉织物作为光催化剂应用于有机染料罗丹明B的降解反应中,重点考察了水与钛酸丁酯的物质的量比、陈化时间以及纳米TiO2整理棉织物增重率对脱色率的影响,并研究了纳米TiO2整理棉织物的重复利用性和罗丹明B的降解反应动力学。结果表明,在纳米TiO2溶胶的制备中,水与钛酸丁酯物质的量比的增加能形成粒径小而均匀的溶胶。通过浸烘整理工艺能使纳米TiO2溶胶在棉纤维表面形成锐钛型纳米TiO2结晶薄膜。当纳米TiO2整理棉织物作为光催化剂时,罗丹明B的脱色率随增重率的增加而提高,并且水与钛酸丁酯物质的量比的增加和陈化时间的延长都能够明显改善其光催化活性。纳米TiO2整理棉织物作为光催化剂可以重复使用,并且罗丹明B在纳米TiO2整理棉织物存在下的光催化降解反应符合假一级动力学反应模型。     

浸轧水热法负载二氧化钛棉织物的性能研究北大核心

以钛酸丁酯为前驱体,在低温条件下用浸轧水热法在棉织物上原位生成纳米级锐钛矿型二氧化钛(TiO_2),并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)加以表征。在紫外光和可见光下,以亚甲基蓝的脱色率和对三种染料的降解能力为指标,研究了负载TiO_2棉织物的自清洁性能。通过紫外-可见光谱(UV-Vis)分析了整理后织物的抗紫外性能。XRD表明,整理后织物上的TiO_2主要为锐钛矿型,粒径6.4 nm;SEM观察发现,棉织物表面均匀分布着大量纳米级TiO_2颗粒;UV-Vis光谱测试显示,负载TiO_2的织物紫外线透过率明显降低。负载TiO_2织物经紫外光照19 h后,对亚甲基蓝染液脱色率为92.13%,经皂洗后脱色率有所提升。制得的负载TiO_2棉织物具有良好的自清洁性能和耐久性。     

二氧化钛/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化降解脱色性能

为比较二氧化钛/ 还原氧化石墨烯(TiO2 / rGO)复合材料和TiO2 的光催化降解脱色性能,以钛酸丁酯为前驱体,采用水热法制备了不同晶型的TiO2 和TiO2 / rGO 复合材料,借助紫外漫反射吸收光谱仪、傅里叶红外光谱仪、拉曼光谱仪、X 射线衍射仪和扫描电子显微镜等对TiO2 及其复合材料进行表征。分析混晶TiO2 和混晶TiO2 / rGO复合材料对活性红3BS 染料废水的降解脱色效果。结果表明：在150 ℃水热12 h,再经过650 ℃煅烧4 h 后,可制得锐钛矿型和金红石型同时存在的混晶TiO2 体系;在碱性条件下,于140 ℃水热72 h,不经过煅烧可制得较为纯净的板钛矿型TiO2;锐钛矿型和金红石型混晶结构TiO2 体系对染料有一定的降解脱色效果,混晶TiO2 / rGO 复合材料降解染料120 min 后,降解脱色率高达99%。     

浸轧水热法负载二氧化钛棉织物的性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,在低温条件下用浸轧水热法在棉织物上原位生成纳米级锐钛矿型二氧化钛(TiO_2),并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)加以表征。在紫外光和可见光下,以亚甲基蓝的脱色率和对三种染料的降解能力为指标,研究了负载TiO_2棉织物的自清洁性能。通过紫外-可见光谱(UV-Vis)分析了整理后织物的抗紫外性能。XRD表明,整理后织物上的TiO_2主要为锐钛矿型,粒径6.4 nm;SEM观察发现,棉织物表面均匀分布着大量纳米级TiO_2颗粒;UV-Vis光谱测试显示,负载TiO_2的织物紫外线透过率明显降低。负载TiO_2织物经紫外光照19 h后,对亚甲基蓝染液脱色率为92.13%,经皂洗后脱色率有所提升。制得的负载TiO_2棉织物具有良好的自清洁性能和耐久性。     

TiO_2对乌龙茶中三唑磷光催化降解作用

为了解负载型TiO_2对乌龙茶中三唑磷紫外光催化降解的影响,在自制的光催化反应器中,采用负载型TiO_2对三唑磷进行光催化降解。考察了煅烧温度、TiO_2浓度和TiO_2与聚乙烯吡咯烷酮(PVPK30)的含量比对三唑磷降解效果的影响,探究了三唑磷的降解途径,并通过X射线衍射和X射线光电子能谱对TiO_2进行表征。结果表明,光催化降解三唑磷符合一级动力学方程,最佳制备参数为煅烧温度500℃,TiO_2浓度0.15%,TiO_2与PVPK30的含量比1∶1 (m/m),反应时间10 min,在此条件下,三唑磷降解率可达98%。经气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析可知光催化降解反应打断了三唑磷P-O酯键。XRD和XPS分析表明煅烧可影响纳米二氧化钛的粒径和晶型,温度越高,锐钛矿质量分数越小;500℃时,TiO_2羟基氧和Ti~(3+)的含量均较高。     

前驱体比例对SnO_2/TiO_2纳米纤维晶型及光催化性能的影响

为提高SnO_2基纳米材料的光催化活性,以结晶四氯化锡和钛酸正啶酯分别为SnO_2前驱体和TiO_2前驱体,调节二者比例,利用静电纺丝协同煅烧技术制备出具有不同含量TiO_2掺杂的SnO_2/TiO_2复合纳米纤维。采用X射线衍射仪表征纳米纤维的晶型结构,利用扫描电镜观察复合纳米纤维的形貌,并将其应用到光催化降解亚甲基蓝溶液中,分析其光催化活性。结果表明:当结晶四氯化锡和钛酸正啶酯的质量比为2.5∶1、2∶1和3∶2时,纳米纤维表面由粗糙向光滑过渡;而且当前驱体的质量比为3∶2时,除了具有金红石型SnO_2晶相,复合纳米纤维还呈现出金红石型TiO_2和锐钛矿型TiO_2晶相并存的状态,在降解亚甲基蓝溶液中表现出优异的光催化活性,即光催化10 min后亚甲基蓝溶解液的降解率已达到79.5%。     

TiO_2-聚苯乙烯复合微球对印染废水的光催化降解

以微悬浮聚合法制备多孔TiO_2-聚苯乙烯复合微球,研究其对印染废水的光催化降解性能,考察了pH、微球用量、降解时间等对COD去除率及脱色率的影响。结果表明:复合微球对印染废水有较好的光催化降解作用,降解反应受pH、微球用量的影响较大,在合适的条件下能获得较高的COD去除率及脱色率。