Fe3＋掺杂的纳米TiO2的水热法制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯和Fe(NO3)3·9H2O为原料,采用水热法制备了Fe掺杂的纳米TiO2.利用XRD,TEM和UV-Vis对样品进行了表征,并研究了不同催化剂用量和pH值等因素对光催化降解次甲基蓝的影响.结果表明:Fe掺杂的纳米TiO2吸收带红移,吸收强度增大,在碱性条件下具有更好的光催化性能,催化剂最佳用量为1.0g/L.     

Eu~(3+)掺杂纳米TiO_2的制备及催化降解亚甲基蓝的研究

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%。     

N、S共掺杂纳米TiO2的制备、表征及光催化性能研究

以TiCl4、硫脲为原料，采用微波催化水解沉淀法合成了S掺杂的TiO2前驱体，在NH3／N2气氛中经高温煅烧处理制得N、S共掺杂纳米TiO2光催化剂，用XRD、UV-Vis／DRS、FT-IR、TG-DTA、SEM等对其进行了表征。并考察了该催化剂在可见光及紫外光区的催化活性。结果表明，N掺杂在TiO2表面形成了Ti-O-N键；S掺杂可以导致TiO2晶粒尺寸细化。而N、S共掺杂导致了TiO2晶格畸变，产生了新的能级结构，使催化剂的吸收边带红移。晶粒基本呈球形和类球形，粒径在15-20nm之间。N、S共掺杂对提高光催化活性具有协同作用，在可见光和紫外光区均表现出较佳的光催化活性。     

掺Fe3+附银二氧化钛光催化剂的制备及其光催化活性研究

采用酸催化溶胶-凝胶法和光化学沉积法相结合制备出了掺Fe3 附Ag纳米TiO2复合粒子,用TEM、XRD、XPS、UV-vis等技术进行了表征.结果表明:纳米粒子粒径约为10～15nm;Fe3 的掺杂能促进TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变;改性后的TiO2对光的吸收发生红移,吸收强度明显增大;XPS分析表明附载在TiO2表面的银以Ag0形式存在.以紫外光为光源,甲基橙为目标降解物,评价了催化剂的光催化活性,实验表明,掺Fe3 附Ag的TiO2比纯TiO2及仅掺Fe3 或仅附Ag的TiO2能显示出更高的光催化活性;且掺Fe3 0.4%、附银1%(摩尔分数)的催化剂的光催化活性最高.     

Ag/TiO_2复合纳米催化剂的制备和表征及其光催化性能研究

以TiCl4,AgNO3为原料,采用水热法制备了Ag/TiO2复合纳米催化剂。采用X-射线衍射仪、透射电镜等对其进行结构表征,得到金红石型均匀掺杂的Ag/TiO2复合纳米颗粒。为了评估Ag/TiO2光催化材料的催化活性,在中性条件下以Ag/TiO2作为光催化剂,进行了在自然光下催化降解甲基橙的实验,实验结果表明:Ag/TiO2复合纳米催化剂对甲基橙的光催化降解具有较好的催化作用。     

稀土元素掺杂TiO2薄膜的制备及其光学性能研究

采用溶胶-凝胶法制备得到Y3 和Ho3 掺杂的TiO2薄膜,XRD分析表明薄膜结晶性能良好,具有锐钛矿晶型。薄膜表面AFM分析表明,薄膜的晶粒具有纳米尺寸。采用紫外-可见分光光度计对掺杂和未掺杂的TiO2薄膜进行紫外-可见吸收光谱分析,表明Y3 和Ho3 掺杂的TiO2薄膜在紫外光区吸光度有所提高,同时在可见光区光吸收范围出现了红移,相同掺杂浓度的Y3 和Ho3 掺杂的TiO2薄膜,前者在400~450nm的可见光区具有更高的吸光度。     

采用不同碳源制备碳掺杂TiO_2可见光催化剂

分别采用不同的碳源制备得到碳掺杂TiO2,并采用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和BET液氮吸附对碳掺杂TiO2的物相、粒径、吸收波长阀值和比表面积进行了表征。以苯酚溶液为催化降解对象,测定了不同碳源掺杂TiO2的可见光催化活性。结果表明:相对于以蔗糖为碳源制备碳掺杂TiO2,使用酚醛树脂能有效的阻止TiO2纳米材料在煅烧过程中的团聚,其制备得到的C-TiO2粒径小,比表面积大,吸收光波长红移较为明显,并在可见光存在条件下,3h能降解超过90%的苯酚,高于商品化的催化剂P25。     

纳米TiO2改性丙烯酸涂层的抗紫外光作用

对两种不同晶型的纳米TiO2进行紫外可见光谱的测试,结果表明在波长300～330nm的范围内,金红石型结构的纳米TiO2对紫外光有强的吸收.利用十二烷基苯磺酸钠对纳米TiO2进行改性,提高其表面的亲油性,使之对有机基团有比较好的亲和性.在丙烯酸树脂中加入改性的纳米TiO2,并进行超声波分散和成膜,获得含不同比例纳米TiO2的丙烯酸树脂复合薄膜,对不同的纳米TiO2复合薄膜进行紫外可见吸收光谱分析.结果表明,在一定范围内,随着纳米TiO2含量的增加,纳米复合涂层对紫外光的吸收率呈上升趋势,抗紫外线性能增强.     

煅烧温度、煅烧时间和Fe3+掺杂量对TiO2光催化性能的影响

以钛酸四正了酯为先驱物,采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和Fe3+掺杂的纳米TiO2(Fe3+/TiO2)光催化剂,并用XRD、UV-Vis等进行了表征,系统研究了煅烧温度、煅烧时间和Fe3+掺杂量对催化剂在自然光条件下光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,相同煅烧温度下,Fe3+/TiO2的粒径比纯TiO2的粒径小.制备纯TiO2和Fe3+/TiO2的最佳煅烧时间分别为4h和3h,最佳煅烧温度均为773K.适量掺入Fe3+可以显著提高纳米TiO2在自然光条件下的光催化降解活性,Fe3+/TiO2中Fe3+的最佳掺杂量为10.00%,相应的脱色效率为28.37%.     

Fe、Ce单复合掺杂纳米氧化锌粉体的制备及其光催化性能研究

纳米ZnO材料因特殊的禁带宽度和开放性结构,易掺杂其他金属或者非金属元素,具有良好的催化性能。本文通过溶胶-凝胶法,制备了Fe、Ce单复合掺杂纳米ZnO粉体,对样品进行了表征分析,并以甲基橙为目标降解物,测定了单复合掺杂纳米氧化锌粉体在不同紫外光催化下的性能,考察了紫外灯强度、光照时间对催化效率的影响。结果表明,相比纯的纳米ZnO粉体、Fe、Ce单复合掺杂纳米ZnO的降解效果更好。当催化剂用量为3g/L、在紫外灯30W光照下、光照时间为4h,Fe/Ce共掺杂纳米ZnO材料的降解率可达12.31%。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3光催化降解含酚废水

采用固体超强酸SO42-/TiO2-Fe2O3为光催化剂,苯酚的光催化降解为模型反应,考察了pH值、苯酚初始浓度、催化剂投加量、光照距离、光照时间、助催化剂H2O2对光催化降解过程的影响。结果表明,苯酚初始浓度为50mg/L,催化剂投加量5g/L,光照距离11cm,光照时间为150min,降解率达61.29%,添加助催化剂H2O2后,反应60min,苯酚降解率达到85.12%。     

掺杂镧铈对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响

研究采用溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土元素La和Ce的TiO2薄膜,并以甲基橙为光催化降解反应化合物,进行了光催化实验,考察了掺杂对薄膜光催化性能的影响。结果表明,两种稀土元素中,掺镧的效果好于掺铈。该研究结果为光催化技术的实用化研究提供了可靠的依据。     

磷掺杂解决玻璃基TiO2光催化薄膜的钠扩散问题

采用溶胶-凝胶法在钠钙硅玻璃上制备了纯的和掺磷的TiO2薄膜,分别用AFM、XRD分析了薄膜的表面形貌和晶相组成.磷的掺入降低了TiO2锐钛矿相的结晶度,并且可以与从钠钙硅玻璃基片中扩散至薄膜的钠离子形成磷和钠的化合物,从而降低热处理过程中钠离子扩散对TiO2薄膜光催化活性产生的不利影响.利用罗丹明B作为光催化降解物质来表征TiO2薄膜的光催化活性,在相同的实验条件下,纯的TiO2薄膜的降解率为24.3%,掺磷5%的TiO2薄膜的降解率为50.3%.     

Defects and interface states related photocatalytic properties in reduced and subsequently nitridized Fe3O4/TiO2

The Fe_3O_4@TiO_2 catalyst was reduced in a mixed H_2/N_2 atmosphere at temperatures of 400, 600, 800 and 1000?C in order to produce the oxygen vacancies(O_v) and Ti~(3+); Simultaneously, Fe_3O_4 was reduced to Fe, a strongly magnetic material, beneficial for the magnetic separation after the photo-degradation.The optimal catalyst was obtained at the reducing temperature of 800?C, which possesses the good photocatalytic performance and recycled activities; Moreover, its saturation magnetization Msis highest,reaching 23.8 emu g~(-1) which improves the magnetic separability. This optimal catalyst was subsequently treated in the NH_3 atmosphere at temperatures of 500, 600 and 700?C, aiming to investigate the effects of N-doping in TiO_2. The 600?C treated catalyst exhibited the optimal photocatalytic performance. The factors that affect the photocatalytic performance are revealed and discussed in detail, including the ratio of Ovand N dopant in TiO_2 as well as the interface states between TiO_2 and the magnetic particles.     

溶胶-凝胶法合成纳米TiO2粉体的研究进展

概述了利用溶胶-凝胶法合成纯纳米TiO2粉体时不同合成条件对制备结果的影响;综述了利用溶胶-凝胶法合成金属及非金属离子掺杂TiO2粉体、半导体复合纳米TiO2、贵金属沉积以及固体超强酸化纳米TiO2的研究现状,并指出不同方法提高光催化活性的机理在于促进电子-空穴的分离或改变能带及表面结构.针对制备纳米TiO2粉体中存在的问题,指出未来的研究方向应是提高TiO2催化活性的机理研究、可见光化纳米TiO2的制备以及工业化生产条件探索等.     

纳米TiO2复合材料的研究进展

综述了纳米TiO2复合材料国内外研究进展,对复合方法及复合材料光催化性能的影响因素进行了简要分析,展望了其应用前景。     

Effect of Palladium Nanoparticles on Photocatalytic Characteristics of N doped Titania Catalyst

To improve the photocatalytic efficiency of TiO_2 nanotubular catalyst,N doped and Pd decorated titania nanotubes was successfully synthesized via anodizing,hydrazine hydrate treatment and photoreduction of Pd ions.The small Pd nanoparticles were precipitated on TiO_2 nanotubes through photoreduction of Pd ions,and its distribution is relatively homogeneous.From X-ray photoelectron spectrometry(XPS) result,the N 1s spectrum represents two peaks with binding energy at 399.7 and 400.7 eV,which suggests that the nitrogen elements doped by hydrazine hydrate treatment are located in interstitial sites of the TiO_2crystalline structure.For N doped TiO_2 nanotubes with Pd particles,a high photocurrent was detected due to increase of interface charge carrier separation rate.Moreover,N doped and Pd decorated TiO_2nanotubes exhibited much higher dye destruction efficiency and rate constant due to the synergistic effect of the N dopant and the Pd deposition on TiO_2 nanotubes.     

CuI-Cu_2O-MoO_3-P_2O_5四元系快Cu~+离子玻璃的形成范围和性质

本文研究了四元系CuI-Cu_2O-MoO_3-P_2O_5快Cu~+离子玻璃的性质。包括玻璃形成范围、离子输运、热稳定性、离子电导率以及取代量(MoO_3)和掺杂盐(CuI)的影响。实验指出,用MoO_3取代P_2O_5的办法可以得到性能优良的玻璃导体。     

大颗粒纳米晶TiO2的制备与降解硝基苯的研究

采用溶胶-凝胶法制备了大颗粒TiO2为光催化剂,并通过XRD、SEM、BET等方法对制备的催化剂结构进行了表征,研究了硝基苯溶液光催化降解的影响因素,并根据降解机理讨论了降解过程中的中间产物.结果表明:大颗粒TiO2催化剂有比较高的活性,同时硝基苯初始浓度、降解环境、溶液pH值方面对降解过程有影响.     

TiO_2/AC复合光催化剂制备及性能研究

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。