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La3+掺杂对纳米TiO2微观结构及光催化性能的影响 总被引:32,自引:0,他引:32
以钛酸丁酯和氯化镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备了La3+掺杂TiO2纳米粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度的样品催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,并通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)分析了La3+掺杂TiO2样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化活性的影响.结果表明:La3+掺杂能够显著提高TiO2粒子的光催化活性,最佳掺杂浓度为100∶3 0,最佳热处理温度为600℃;La3+掺杂的TiO2的相组成是影响光催化活性的决定性因素;晶格膨胀程度及晶粒大小对光催化活性的影响,主要是在相组成相同或相近时才体现得比较明显. 相似文献
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以钛酸丁酯为前驱体,硝酸铁为杂质添加剂,利用溶胶-凝胶法制备了掺铁TiO2纳米粉。以苯酚水溶液的光催化降解反应为探针,评价了掺铁TiO2的光催化性能。借助X射线衍射分析(XRD)、荧光光谱(FS)、热重-差热分析(TG-DTA)等手段对掺铁TiO2催化剂进行了表征。结果表明,掺杂浓度和焙烧温度对掺铁TiO2纳米粉的光催化降解活性有很大影响。掺铁0.5%、煅烧温度为400℃的催化剂表现出最佳的光催化活性,在苯酚的降解中催化效率比未掺杂TiO2纳米粉约提高了1倍;并初步探讨了荧光强度对光催化活性的影响。 相似文献
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采用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,考察了Fe^3+、La^3+掺杂对TiO2薄膜的晶相组成、晶粒大小、表面结构和紫外-可见光吸收性能的影响及其改性机理.结果表明:Fe^3+掺杂抑制了TiO2的晶相转变,促进了晶粒生长,扩大了光响应范围:La^3+掺杂抑制了晶粒增长和晶相转变,薄膜的UV-Vis发生蓝移。最后提出了多相掺杂,多角度改性是提高薄膜光催化性能的一种方法。 相似文献
5.
稀土掺杂TiO2光催化材料的制备和性能 总被引:8,自引:0,他引:8
采用溶胶-凝胶法制备了5种稀土(Pr、Nd、Sm,Eu、Dy)掺杂TiO2光催化薄膜,研究了稀土掺杂量,镀膜层数、烧结温度和烧结时间对光催化活性的影响.结果表明,各因素对材料的催化活性均存在一最佳值.薄膜中仅含TiO2而未见稀土氧化物,除掺锴TiO2薄膜完全由金红石相组成外,其余均由锐钛矿相和金红石相的混晶组成,其中金红石相所占比例较大,薄膜表面均存在大量缺陷;稀土掺杂TiO2薄膜对罗丹明B的光降解率可达89.3%.稀土掺杂TiO2显著提高了TiO2对可见光的响应能力,提高了材料的光催化活性. 相似文献
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Ce-TiO2光催化剂的制备与性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用溶胶-凝胶法制备了稀土Ce离子掺杂的纳米TiO2光催化剂(Ce-TiO2),通过XRD、FT-IR、UV-Vis、PL、Nano-sizer纳米粒度分析仪等对Ce-TiO2样品进行了表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察了不同掺杂浓度及经不同温度热处理后的Ce-TiO2样品对MB的光催化降解效果,结果表明所制备样品的晶型均为锐钛矿相和金红石相的混晶相,Ce离子的掺杂拓展了TiO2在可见光区的光谱响应范围,提高了TiO2光催化活性。当pH值为1.5,Ce的掺杂量为n(Ce)∶n(TiO2)=1∶300,热处理温度为600℃条件下制备的样品其催化活性显著高于Degussa P25。 相似文献
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铁掺杂TiO2纳米粉的制备、表征及其光催化活性 总被引:4,自引:0,他引:4
以钛酸丁酯为前驱体,硝酸铁为杂质添加剂,利用溶胶-凝胶法制备了掺铁TiO2纳米粉.以苯酚水溶液的光催化降解反应为探针,评价了掺铁TiO2的光催化性能.借助X射线衍射分析(XRD)、荧光光谱(FS)、热重-差热分析(TG-DTA)等手段对掺铁TiO2催化剂进行了表征.结果表明,掺杂浓度和焙烧温度对掺铁TiO2纳米粉的光催化降解活性有很大影响.掺铁0.5%、煅烧温度为400 ℃的催化剂表现出最佳的光催化活性,在苯酚的降解中催化效率比未掺杂TiO2纳米粉约提高了1倍;并初步探讨了荧光强度对光催化活性的影响. 相似文献
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有机分子控制下TiO2纳米材料的制备及光催化性能研究 总被引:9,自引:1,他引:8
采用溶胶-凝胶技术,利用表面活性剂AOT控制TiO2的生长,在不同温度下进行热处理.制备出晶粒度为10~35m的TiO2粉。研究了AOT在制备高光催化活性纳米TiO2粉中的作用。在对甲基红/乙醇溶液的降解反应过程中,纳米TiO2粉光催化活性受其晶粒大小、结构和结晶程度的影响。晶粒越小,结晶程度越高,光催化能力越强;锐钛矿相的TiO2粉具有最高的光催化活性;同时含有锐钛矿相和金红石相的TiO2粉的光催化活性与二相比率有关。本TiO2粉循环使用性较好。 相似文献
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以尿素为氮源,采用简单的酸催化溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO2纳米光催化剂,以甲基橙在可见光照射下的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性。运用XRD、XPS和UV-Vis DRS光谱表征技术考察了氮掺杂TiO2样品的微晶尺寸、晶相结构、表面组成及其吸光特性。结果表明氮掺杂减小了TiO2的带能隙,氮掺杂TiO2纳米微晶对400~530nm的可见光有较强的吸收,在降解甲基橙的实验中表现出良好的可见光催化活性。其中,400℃焙烧制得的具有单一锐钛矿相型,晶粒尺寸为14.94nm的TiO1.9904N0.0096样品的可见光催化活性最佳。 相似文献
10.
采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体,采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱分析(PL)等手段对TiO2的相结构和TiO2中电子-空穴对的复合性能进行了表征,探讨了掺杂组分对光催化活性的影响机制。以紫外光下降解亚甲基蓝为探针反应,考察铕的掺杂对催化剂催化性能的影响。结果表明Eu3+的掺杂能够通过抑制催化剂晶粒长大从而减少团聚,并且通过降低光生电子-空穴的复合几率,提高催化剂的光催化活性。光催化实验表明,催化剂加入量为3g/L,亚甲基蓝溶液初始浓度为20mg/L时,掺杂1%Eu3+的催化剂催化性能最佳,反应3.5h降解率达到85.5%。 相似文献
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Ce掺杂TiO2薄膜电极光电催化降解甲基橙 总被引:3,自引:0,他引:3
用溶胶-凝胶法制备了泡沫镍负载TiO2及Ce离子掺杂TiO2薄膜电极,并以其为工作电极,建立了三电极光电催化体系。通过对水溶液中甲基橙的降解实验,考察了催化剂热处理温度、涂敷层数、外加电压、铈掺杂等因素对薄膜催化剂光催化性能的影响,结果表明,泡沫镍是光催化剂的优良载体;经500℃处理所得催化剂主要为锐钛矿相,催化活性最好;外加适当电压,有助于光催化降解;Ce的掺杂有易于TiO2催化活性的改善;外加适当电压有助于甲基橙的光催化降解。研究证明,500℃为铈掺杂TiO2薄膜的最佳热处理温度,外加一定电压、涂敷3层、掺杂n(Ce)/n(Ti)=2%的铈时催化剂的活性最高。 相似文献
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以TiCl4乙醇溶液为前驱物、煤质活性炭为载体,通过溶胶-凝胶法制备活性炭(AC)/TiO2复合光催化剂。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和BET比表面积孔径测定仪等对制备的样品进行表征。以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征其光催化活性,考察了TiCl4/乙醇体积比、煅烧温度和煅烧时间等制备条件对光催化活性的影响。结果表明:在TiCl4/乙醇体积比为1∶20,500℃煅烧2h时,光催化降解甲基橙的活性最高,降解率达到95%;TiCl4/乙醇体积比和煅烧温度对光催化活性影响较大,煅烧时间对光催化活性影响甚小。含少量金红石相的TiO2有利于光催化降解甲基橙。 相似文献
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Pr-TiO_2光催化剂的制备与性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Pr掺杂的纳米TiO2光催化剂(Pr-TiO2)。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、TEM等对Pr-TiO2样品进行了表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察了不同热处理温度及不同掺杂量的Pr-TiO2对MB的光催化降解效果。结果表明,Pr掺杂纳米TiO2的晶型为锐钛矿相和金红石相的混晶相,Pr的掺入提高了TiO2光催化活性。当热处理温度为500℃,在pH值为2.5,Pr掺杂量为n(Pr):n(TiO2)=1:300的条件下制备的光催化剂的催化活性显著高于DegussaP25。 相似文献
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稀土元素掺杂对纳米TiO2光催化剂的影响及机理 总被引:2,自引:0,他引:2
综述了稀土元素掺杂对纳米TiO2晶型的转变温度、晶粒大小以及光响应范围的影响,比较详细地介绍了稀土掺杂纳米TiO2的掺杂机理以及同种稀土元素掺杂对TiO2光催化活性的影响因素在近年来的研究现状,并指出了在稀土元素掺杂纳米TiO2的研究方面存在的问题以及今后的研究方向。 相似文献
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La/TiO2-SiO2薄膜的光催化性能研究 总被引:6,自引:0,他引:6
采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的La/TiO2-SiO2复合薄膜.通过XRD、FE-SEM和AFM研究了复合薄膜的微观结构,采用紫外光照射下亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能.结果表明:La掺杂可显著提高TiO2-SiO2复合薄膜的光催化活性,以5%掺杂量为最佳,其光降解率比掺杂前提高了约23%.薄膜活性提高的主要原因是La掺杂后细化了TiO2的晶粒,提高了薄膜的比表面积,使其具有更高的氧化还原电势,La^3+取代Ti^4+进入到TiO2晶格,引起晶格膨胀,这种不同价离子的取代导致TiO2粒子表面电荷分布不平衡,从而提高了光生电子-空穴的分离效率. 相似文献
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为降低金红石相纳米TiO2的光催化活性,利用氧化铝对其进行高温掺杂处理.利用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜和比表面仪对纳米TiO2进行了表征.结果表明,最佳的煅烧温度是800℃,最佳的氧化铝用量是m(Al2O3):m(TiO2)=1:5.氧化铝的掺杂抑制了纳米TiO2的粒径和晶粒长大.随着m(Al2O3):m(TiO2)的增大,纳米TiO2的粒径和晶粒尺寸逐渐减少,比表面积和孔容逐渐增大.从电子结合能和晶胞参数的变化可以推测高温煅烧可使Al^3+掺杂到纳米TiO2的晶格中.氧化铝的饱和掺杂量约为m(Al2O3):m(TiO2)=1:20,当m(Al2O3):m(TiO2)≥1:10时,出现了晶态氧化铝的结构. 相似文献
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铁氮共掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能 总被引:2,自引:1,他引:1
采用溶胶-凝胶法与微波合成法相结合制备铁氮共掺杂的TiO2光催化剂。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、PL等对Fe-N-TiO2样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察经不同温度热处理及不同掺铁量的样品对MB的降解效果。结果表明所制备的样品在700℃热处理5h后为锐钛矿相与金红石相混晶,样品的吸收阈值波长向可见光红移约45nm。铁氮共掺杂抑制了样品从锐钛矿相向金红石相的转变,提高了TiO2的光催化活性。在普通日光灯下,热处理温度为600℃、掺铁量与TiO2摩尔比为1︰200条件下制备的样品,其光催化活性明显高于Degussa P25。 相似文献