铁掺杂氧化锌纳米晶的制备及光催化性能研究

通过水热法制备了铁掺杂氧化锌纳米晶,采用红外、X射线衍射（XRD）、可见光谱对其进行了表征,并以铁掺杂纳米氧化锌对亚甲基蓝进行催化降解实验来检验其催化降解性能,结果表明当Fe^＋／ZnO纳米晶浓度为1．0mol／L、亚甲基蓝质量浓度为5mg／L、太阳光照射3h时,甲基橙降解效果最好,降解率达90％以上。     

Mo掺杂TiO2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2与Mo掺杂TiO_2纳米粒子,并利用XRD、UV-VIS、XPS等测试手段对制备的TiO_2纳米粒子进行表征;以亚甲基蓝为光催化反应模型,考察了煅烧温度、钼掺杂量等对TiO_2晶格畸变,晶粒大小,晶型,光学性能及光催化活性的影响.结果表明:大部分Mo~(6+)取代晶格中Ti~(4+)的位置,引起晶格畸变,抑制晶粒长大与TiO_2由锐钛矿相向金红石相转变;样品经450 ℃煅烧, 随Mo掺杂量增加,激发波长红移增加,当煅烧温度升至600 ℃,1.8%Mo-TiO_2样品中锐钛矿相含量增加,致光激发波长蓝移;适量的Mo掺杂有利于提高TiO_2光催化效果,Mo掺杂物质的量分数为1.8%, 经600 ℃煅烧后样品的光催化性能最佳.     

溶胶-凝胶法制备B掺杂TiO2纳米粉体及其光催化性能研究

本研究采用溶胶-凝胶法制备了B掺杂TiO2纳米粉体.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)等测试手段对其进行了表征,以亚甲基蓝为模拟污染物,评价了不同热处理条件下的粉体在可见光下的光催化活性.结果表明:B掺杂对TiO2表面形貌没有明显影响,但抑制了TiO2晶粒的长大和TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变;部分B以B2O3的形式存在,部分B掺入到TiO2晶格间隙形成B-O-Ti键;B掺杂未改变TiO2的吸收边带,且使得TiO2对可见光的吸收有所减弱;B掺杂能有效促进TiO2表面活性基团Ti-OH的生成,该基团能够有效捕获空穴,从而提高光催化活性;B掺杂TiO2粉体在650℃煅烧的催化活性最高,对亚甲基蓝的2h降解率比未掺杂TiO2提高16.51％.     

表面活性剂辅助法制备介孔二氧化钛及其光催化性能

利用表面活性剂辅助法,以二次蒸馏水或无水乙醇为溶剂、钛酸四丁酯为前驱体,制备TiO₂及掺杂钒的TiO₂催化剂,通过XRD和N₂物理吸附-脱附等技术对催化剂进行表征。结果表明,所制样品均具有介孔结构,其中,以无水乙醇为溶剂溶解表面活性剂制备的催化剂具有较规整的介孔结构。在相同反应条件下,掺杂钒后的催化剂与对比催化剂相比,具有更好的光催化降解亚甲基蓝性能。     

La掺杂纳米TiO2的制备及其节能灯光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La掺杂的纳米TiO2光催化剂并对其进行了XRD物相分析。以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明:La的掺杂能明显提高纳米TiO2在节能灯照射下的光催化活性。其中,La0.5/TiO2的催化效果最佳,当反应温度40℃,催化剂加入量0.625g/L,反应液pH值5.33时,4h的降解率可达97.71%。XRD分析结果显示,La的掺杂抑制了锐钛矿向金红石晶型的转变,细化了晶粒。     

铁氮共掺杂多孔二氧化钛的制备及其亚甲基蓝降解性能研究

采用一步热水解方法制备的铁氮共掺杂多孔二氧化钛光催化剂,用粒度分布测试和XRD对样品进行表征。以亚甲基蓝为底物,在紫外光照射下的光催化降解反应作为目标反应评价其光催化活性。考察了制备过程氮钛摩尔比、加料时间、偏钛酸的煅烧温度和煅烧时间等对其光催化活性的影响。研究结果表明:在氮钛摩尔比为0.02,加料时间为16 min,水解得到的偏钛酸在500℃下煅烧2 h后,所制得光催化性能最高,对亚甲基蓝的降解率达到88.2%。     

锆掺杂二氧化钛基可见光催化剂的制备及其催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了不同Zr掺杂量的Zr-TiO₂催化剂,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对其进行表征,探究Zr元素的掺杂比例、催化剂制备的焙烧温度及反应物初始浓度等条件对催化剂在可见光下降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明,制备的Zr-TiO₂催化剂粒径为纳米级,Zr-TiO₂催化剂对亚甲基蓝有明显光催化降解作用,且不同Zr与Ti掺杂比例对亚甲基蓝溶液降解效率影响显著,当Zr元素掺杂量为20%,焙烧温度为550 ℃时,制备的550℃-20%Zr-TiO₂催化剂对20 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液降解效果最优,降解5 h时降解率为91.8%。并且550 ℃-20%Zr-TiO₂催化剂在可见光下催化降解亚甲基蓝符合一级动力学模型,R²>0.95,拟合直线有较好的拟合度,表明催化剂具有较强的降解能力。     

钴掺杂二氧化钛光催化剂制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了纯二氧化钛和不同钴掺杂量的二氧化钛复合纳米粒子。并用XRD、UV-Vis对样品组织结构进行了表征。以甲基橙（OM）的光催化降解为探针反应,评价了可见光催化活性,研究了不同热处理温度、不同钴掺杂量对二氧化钛光催化性能的影响。确定了最佳钴掺杂量和热处理温度分别为1%（物质的量分数）和600  ℃。在此条件下,钴的掺杂对二氧化钛的相变有很大的抑制作用,并使其光谱响应范围向可见光区拓展。与未掺杂的二氧化钛相比较,经钴掺杂的二氧化钛具有更高的催化性能。     

Ys＋掺杂Ti02光催化降解亚甲基蓝

以Y3＋掺杂二氧化钛为光催化剂,以亚甲基蓝为模拟印染废水进行光催化降解实验,考察了催化剂用量、溶液初始pH值、溶液初始浓度、反应时问等因素对降解反应的影响,结果表明：当催化剂的用量为1。5g/L,亚甲基蓝洛液pH值为9．0、初始浓度为20mg／L,反应60rain后,其降解效果最佳。     

钒掺杂二氧化钛光催化活性研究

二氧化钛凭借优异的光催化性能,越来越受到人们的广泛关注和重视。以钛酸四丁酯为原料,利用水解-水热-干燥/煅烧工艺制备得到未掺杂TiO₂光催化剂和掺钒TiO₂光催化剂,利用其对甲基橙溶液的降解率做了比较分析。结果表明,以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备钒掺杂TiO₂光催化剂是可行的。制备V/TiO₂产品的最佳工艺条件：钒钛质量比为6∶100、水热温度为160 ℃、水热时间为12 h,120 ℃下干燥14 h。紫外光照射条件下,甲基橙光催化降解效率达到99.10%,降解时间小于45 min。     

气相火焰燃烧合成锌掺杂TiO2纳米晶的光催化性能

以四氯化钛和乙酰丙酮锌为原料,采用气相火焰燃烧合成锌掺杂TiO2纳米晶,利用XRD, XPS和ICP-AES研究了纳米晶结构,考察了锌掺杂TiO2纳米晶在紫外光辐照下催化降解罗丹明B(Rhodamine B)的活性,探讨了光催化机理. 研究结果表明,掺杂相锌主要分布在TiO2表相,并形成均匀分散的ZnO团簇;燃烧过程中锌掺杂对纳米TiO2的晶相组成及晶粒尺寸影响不大. 当掺杂量为0.21%(mol)时,样品具有最高的光催化活性. 光催化机理分析表明,TiO2与ZnO不同的能带位置使光生载流子能够有效分离,改善了纳米TiO2光催化活性.     

CaSO4/TiO2复合粉体的制备及光催化性能研究

以硫酸氧钛、氧化钙为原料,采用沉淀水解法制备CaSO4/TiO2复合材料,通过探讨不同条件如：煅烧温度、催化剂投加量、光照时间及溶液pH等对光催化降解活性大红的影响。结果表明：复合粉体经500℃煅烧后的光催化效果最佳,当催化剂投加量为2 g/L,溶液pH为6,紫外灯照射180 min,降解率可达到83.85%。     

低温制备Fe-TiO2及其可见光催化性能研究

采用大量水体系溶胶-凝胶方法在低温下制备了掺杂铁的二氧化钛纳米材料(Fe-TiO2),通过XRD、XPS、SEM、UV-Vis对样品进行了结构、形貌以及光化学方面的表征,研究了铁掺杂浓度对样品结构和性能的影响。结果表明,低温下合成的样品主要以锐钛矿型存在,结合有少量板钛矿型。掺杂1%的Fe-TiO2具有最大的吸收带红移,在室内具有最好的对甲基橙光催化性能。主要认为铁的掺杂抑制了电子和空穴的复合并且增强了其在可见光区的吸收。     

新型Pyrex玻璃弹簧负载型TiO2催化剂构成的固定床光催化反应器

Ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｕｓｕａｌｌｙｒｅｑｕｉｒｅｓｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｉｎｓｅｖｅｒａｌｔｙｐｅｓｏｆｒｅａｃｔｏｒｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ,ｓｏｔｈａｔｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｏｒｔｒｅａｔｉｎｇａｑｕｅｏｕｓｏｒｇａｓｅｏｕｓｅｆｆｌｕｅｎｔｓｔｒｅａｍｓａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｎｓｉｖｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｕｌｔｒａｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｌｅ…     

Pb2+掺杂TiO2的光催化性能研究

以钛酸丁酯和硝酸铅为原料,用溶胶-凝胶法制备了Pb2+掺杂纳米TiO2粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度样品在催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,分析了Pb2+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:Pb2+掺杂能够使锐钛矿向金红石的转变温度向高温方向移动,并且细化了晶粒,实验最佳掺杂浓度为100∶2.0,最佳热处理温度为700℃;Pb2+掺杂的TiO2的锐钛矿相是影响光催化活性的决定性因素.     

纳米TiO2的修饰与光催化降解甲苯的性能

在有机树脂乳液中，采用溶液原位还原法修饰纳米TiO2粉，制备了不同金属含量的Cu/TiO2,Ag/TiO2纳米胶乳，将其涂于玻璃表面制备光活性涂层，实验考察了此光活性涂层对空气中有机挥发物甲苯的光催化降解性能。     

TiO_2薄膜反应器制备及染料亚甲基兰降解研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体并制作TiO2薄膜光催化反应器,考察溶液阴离子、pH值、染料的初始浓度、光强度、照射时间、外加氧化剂等因素的影响。实验结果表明:SO42-的存在可以提高降解率,在pH=1,100W紫外灯间距10 cm照射120min,并外加适量H2O2的条件下,对初始浓度10mg/L的染料亚甲基蓝溶液的降解率可达到98.6%。     

悬浮态纳米TiO2光催化降解喹啉的研究

采用Degussa P25 TiO2为光催化剂,在紫外光的照射下考察了有无空气、P25 TiO2催化剂用量、喹啉初始浓度、pH值及氯离子对光催化降解过程的影响。实验结果表明:空气促进喹啉和总有机碳的降解率,喹啉初始浓度越低,光催化降解过程越充分,P25 TiO2催化剂适宜浓度为0.70g/L,碱性环境下有利于喹啉的降解,pH=8.38时总有机碳的降解率达到94.47%,随着氯离子掺杂浓度的提高,总有机碳的降解率逐步下降。