TiO2/Graphene多孔微球对亚甲基蓝和乙醛的光催化活性

通过喷雾高温分解的方法制备了TiO2多孔微球和TiO2/Graphene多孔微球.石墨烯作为电子受体,能够增强TiO2电子和空穴的分离效率.另外,石墨烯的引入提高了TiO2对太阳光的利用率.在太阳光的照射下,TiO2/Graphene多孔微球对亚甲基蓝具有较高的光催化活性,然而其对乙醛的降解和CO2的生成均显示了较低的光催化活性.     

多级孔结构TiO_2微球光催化剂的制备及其性能研究

采用模板-超声-水热过程,制备出了性能良好的多级结构TiO2微球。该过程的最佳工艺条件为:乙醇中水浓度为10%(V/V)n,(H2O)/n(Ti)≈5,n(Ti)/n(P123)≈46,超声作用时间为90 min,水热定型处理后煅烧温度约为400℃。采用场发射扫描电镜(FESEM)、N2吸附仪和X射线衍射仪(XRD)对制备的TiO2微球样品进行了表征,表明该光催化材料主要为具有多级结构的TiO2微球,其比表面积达185 m2/g,晶相中锐钛型/金红石≈7∶3。样品的实际光催化效率是商业化P25催化剂的3.5倍以上,在实际废水处理领域具有较好应用前景。     

TiO_2纳米晶多孔微球的制备方法及形成机理

TiO2纳米晶多孔微球具有颗粒大、晶粒尺寸小及比表面积较高等优点.以明胶作为模板,以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米晶多孔微球,并采用透射电镜、X射线衍射仪对其性能进行了表征.实验结果表明:采用溶胶-凝胶法成功制备了纯锐钛矿型TiO2;明胶的加入对样品的物相组成没有影响,但改变了其晶粒尺寸和排布方式,得到了一种由纳米晶组成的多孔微球;微球直径约为200~500nm,其中孔隙约为2~5nm,平均晶粒尺寸为(14.3±0.9)nm.在此基础上对TiO2纳米晶多孔微球的形成机理进行了分析.     

S/O/W法制备PLGA/TiO_2载药微球

将纳米TiO2吸附溶液中的BSA由水包油包固体乳化法用PLGA包裹药物粒子。通过紫外和SEM等检测手段,考察纳米TiO2在不同条件下对BSA吸附率的影响,以及不同制备工艺下PLGA包裹药物粒子对载药量和包封率及体外释放的影响。研究结果表明,当溶液的pH值接近蛋白质等电点、温度在20℃左右、反应24 h时,TiO2吸附BSA量最大,药物粒子分布均匀,尺寸在40 nm左右。在制备微球时,当初乳体积降低、PVA浓度降低及PLGA与药物粉末的质量比增大时,载药量和包封率都有提高,且微球体外释放较小。微球表面光滑,尺寸为4μm左右。     

Sol-gel法制备介孔WO3-TiO2复合材料及其光催化性能

以非离子表面活性剂P123为结构导向剂,采用溶胶-凝胶法,通过调整P123与(W+Ti)的摩尔比例,经500℃煅烧制备出一系列不同介孔特性的WO3-TiO2复合光催化材料。利用X射线衍射图谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、比表面积分析仪(BET)对复合材料的形貌、孔结构及光谱性质进行表征。研究了介孔WO3-TiO2复合材料对罗丹明B的吸附/光催化降解能力。结果表明,以P123为模板剂所制备的介孔WO3-TiO2复合材料表现出较好的吸附/光催化性能,可见光照射下,0.5g的P123、(W+Ti)摩尔比为0.6%的复合材料经500℃煅烧,对200mL罗丹明B(10mmol/L)的吸附降解率140min后达到97.7%。     

以天然原料为模板剂制备SiO_2/TiO_2-WO_3介孔光催化材料

以细菌纤维素、银杏叶子、淀粉等天然原料为模板剂,通过简单的一步水热合成法制备SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料,并对其形貌、孔结构及吸附/光催化性能进行表征。结果表明,以细菌纤维素为模板所制备的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料的比表面积、孔容积最高,分别为308.7 m2/g和0.92mL/g,在水中对罗丹明B具有最好的吸附/光催化降解效果;以叶子为模板的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料,形成类似叶细胞的不规则的形貌,具有最快的吸附速率;以淀粉为模板的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料呈现出较为规则的球状,具有较好的光催化性能。     

TiO_2:Eu~(3+)空心球的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、氧化铕等为原料,采用碳球模板法,合成不同物质的量浓度Eu3+掺杂的TiO2:Eu3+(n(Eu3+)/n(Ti 4+)=0.25%~1%)空心球材料。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、场发射透射电子显微镜(TEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等测试手段,对样品的结构、形貌和组成进行表征。并利用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计,通过催化染料甲基橙(MO,pH=3)脱色降解实验研究空心球的光催化性能。结果表明:以碳球模板法制备的TiO2:Eu3+为空心球结构,尺寸均匀(200~300nm),为锐钛矿相,适量Eu3+的掺杂并没有改变TiO2主晶相结构。当Eu3+掺杂量为0.5%时,光催化性能最好。光催化反应多次循环后,催化剂仍具有较好的结构稳定性和光催化稳定性。     

TiO_2纳米线/Bi_2WO_6催化剂制备及影响因素探究

为制备具有可见光响应的高效光催化剂,采用水热法制备了点-线型形貌的TiO_2纳米线/Bi_2WO_6复合催化剂,考查了钛源、水热温度、溶剂、复合配比等制备因素对复合催化剂形貌的影响,并采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等方法进行表征.结果表明:采用钛酸丁酯制备的TiO_2纳米线为锐钛矿相且结晶度良好;水热温度为180℃,溶剂为乙二醇,TiO_2纳米线复合配比为50%(质量分数)时所制备的TiO_2纳米线/Bi_2WO_6复合催化剂点-线形貌最优;TiO_2纳米线复合窄带隙半导体Bi_2WO_6明显拓宽了光谱响应范围,复合催化剂的禁带宽度达Eg=2.70 e V.     

浸渍法制备La/TiO2光催化剂及其光催化活性的研究

作为一种环保、高效的光催化剂,TiO2具有高稳定性、耐腐蚀、对人体无害、高催化性能等特点,因而成为一种具有发展前景的材料[1-2].目前,该材料已被广泛用于净化空气、废水处理、抗菌和表面自清洁材料等方面[3].但是,TiO2本身存在光吸收范围窄(主要限于紫外光区)、光生电子-空穴     

TiO_2多孔膜的制备及其光催化性能

采用液相沉积(LPD)法在普通玻璃基片上沉积TiO2/SiO2复合膜,热处理后在NaOH溶液中浸泡溶去SiO2制得TiO2多孔膜。考察了热处理温度、TiO2中间层以及膜沉积时溶液中Ti,Si浓度比对膜结合强度和比表面的影响。结果表明,在沉积液中Ti,Si浓度比为41∶,热处理温度为450℃,多孔膜与基片间沉积纯TiO2作为中间层时,可获得结合牢固、比表面达44(m2/m2)的TiO2多孔膜。在太阳光照射4 h后对罗丹明B的脱色率可达40%。     

Photocatalytic Activities of Amorphous TiO2-Cr Thin Films Prepared by Magnetron Sputtering

Chrome-doped titanium oxide films were prepared by reactive magnetron sputtering method. The films deposited on glass slides at room temperature were investigated by atom force microscope, X-ray diffractometer, X-ray photoelectron spectroscopy, UV-Vis spectrophotometer,the photoluminescence (PL) and ellipse polarization apparatus. The results indicate that TiO2-Cr film exists in the form of amorphous. The prepared films possess a band gap of less than 3.20 eV, and a new absorption peak. The films, irradiated for 5 h under UV light, exhibit excellent photocatalytic activities with the optimum decomposition rate at 98.5% for methylene blue. Consequently, the thickness threshold on these films is 114 nm, at which the rate of photodegradation is 95% in 5 h. When the thickness is over 114 nm, the rate of photodegradation becomes stable. This result is completely different from that of crystalloid TiO2 thin film.     

超声条件下制备氮掺杂TiO2及其光催化活性研究

为拓展二氧化钛对可见光的响应,超声条件下采用溶胶凝胶法以三乙胺为氮源制备出N掺杂的纳米TiO2光催化剂;以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价其光催化活性;运用XRD、TEM、XPS和UV-Vis DRS等技术考察了超声及N掺杂对TiO2微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响.结果表明,所制备N掺杂TiO2为纯锐钛矿型,超声抑制了光催化剂粒晶的增大,减弱了颗粒间的硬团聚;N掺杂使TiO2光谱响应波长拓宽至可见光区,有效改善了TiO2的可见光活性,对甲基橙溶液的降解速率比纯TiO2提高了69.9%.     

煅烧时间对多孔TiO2-Al2O3复合光催化材料的影响

采用溶胶-凝胶法合成多孔TiO2-Al2O3复合光催化剂,对其进行XRD、SEM、FT-IR、N2吸附-脱附等表征,考察煅烧时间对光催化剂活性的影响.结果表明,所制备的样品为锐钛矿相TiO2和非晶态Al2O3的复合氧化物,煅烧时间增加使TiO2晶体的粒径有微小增长;样品颗粒表面非常粗糙,具有比较大的比表面积,平均孔径在10～16nm之间;随着煅烧时间的增加,样品的光催化活性和吸附性能呈现先增大后下降的趋势;煅烧时间为3h时,样品的光催化活性和吸附性能最好.采用TiO2-Al2O3复合光催化剂经90 min光照后,甲基橙溶液的降解率达到77.0％,总脱色率可达95.1％.     

微波辐射制备TiO2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300W时光催化活性最大,对啤酒废水具有良好的处理效果。     

掺铁二氧化钛为催化剂光催化氧化汽油气研究

采用溶胶－凝胶法制备了掺铁TiO2催化剂薄膜，并用其光催化处理汽油废气，考察了不同掺铁比的TiO2薄膜光催化降解汽油气的效果，确定TiO2最佳掺铁比为wFe为0．166，探讨了光催化氧化过程中相对温度对汽油降解的影响，结果表明，湿度对光催化降解汽油气影响大反应体系中最佳相对湿度为30％，对光催化氧化降解汽油气动力学进行了探讨，并对汽油气降解的组分进行了鉴定。     

铈掺杂改性TiO2的光催化性能

采用溶胶一凝胶法制备稀土金属铈（Ce）掺杂改性纳米TiO2光催化剂。运用X-射线衍射（XRD）、紫外一可见漫反射光谱（DRS）、程序升温氧吸附一脱附、透射电镜（TEM）等手段表征催化剂的组成、结构特征及与光催化性能的关联;以催化剂上甲基橙的紫外光催化降解反应为探针,探讨了掺杂前后TiO2光催化剂在紫外光下的活性规律。研究结果表明Ce的掺杂有利于抑制TiO2晶粒生长和晶型的转变,提高晶体的热稳定性,提高TiO2催化剂的可见光吸收能力;由于Ce具有贮存氧的能力,有助于TiO2催化剂对氧气的吸附,其吸附量随Ce掺杂量的增加而增加。     

六方相/单斜相WO3“异相结”的可控合成及光催化性能

利用沉淀法合成了球形六方相氧化钨(h?WO₃),通过调控六方相向单斜相的相变,可控制备了六方/单斜WO₃(h/m?WO₃)“异相结”催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)等对WO₃催化剂的晶相结构及组成、粒子大小和比表面积进行了表征。光催化分解水产氧的实验结果表明,相较于纯六方相WO₃,具有合适晶相组成的h/m?WO₃展现了显著的光催化性能。结合六方相和单斜相的能带位置,表面光电压表征结果发现,h/m?WO₃“异相结”的形成显著促进了催化剂表面光生电子和空穴的高效分离,进而提高了催化剂的光催化活性。     

涂覆TiO2薄膜赤泥质陶瓷滤球的光催化性

利用溶胶-凝胶法在赤泥质多孔陶瓷滤球表面涂覆TiO2薄膜，采用TG-DTA、XRD、SEM等现代测试技术测试了样品的成分及微观结构；并通过测试其对甲醛和丙酮的分解率研究它的光催化性能。结果表明，经500℃、1h热处理后的涂覆TiO2薄膜的赤泥质多孔陶瓷滤球具有良好的光催化性能，且膜与赤泥质多孔陶瓷滤球基体结合牢固。