Ce4+掺杂混晶纳米TiO2粉体的制备及其性能表征

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Ce^4＋并具有混晶结构的TiO2纳米粉体材料。研究了掺杂离子对TiO2晶型和催化活性的影响,用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见分光光度计等对其进行测试表征。测试结果表明：Ce^4＋的掺杂促进了TiO2的相变,并且抑制了晶粒生长,使纳米TiO2的光谱响应范围拓展到可见光区;光催化降解亚甲基兰实验表明,Ce^4＋掺杂量为0.2%、煅烧温度为850℃制备的纳米TiO2锐钛矿含量为63%,此时的光催化活性最佳,1h内对亚甲基兰的降解率达98.5%。     

水热法制备CdS/TiO2及其光活性

研究了CdS/TiO₂光催化的耦合效应.以TiO₂、CdCl₂和Na₂S为原料在200 ℃、6 h水热反应条件下一次合成CdS含量不同的CdS/TiO₂,通过XRD、SEM、EDS和IR对样品进行表征,并通过谢乐公式（Scherrer equation）估算出样品晶粒的粒径.XRD图表明CdS/TiO₂为锐钛矿型TiO₂、立方相和六方相CdS的混合相.SEM表明CdS粒径为20～50 nm,TiO₂粒径为50～100 nm.通过罗丹明B(rhodamine B)光降解脱色,表征了样品的光活性,结果表明当CdS∶TiO₂为1.0时,CdS/TiO₂开始出现耦合效应,当CdS∶TiO₂为1.5时,CdS/TiO₂的光活性最强,在30 min内紫外光降解4 mg•L^-1罗丹明B溶液的降解率达74.3%.     

CdS/TiO2复合纳米粒子的制备及其产氢性能研究

采用化学沉淀法制备了CdS包覆TiO2（CdS/TiO2）复合纳米粒子,利用XRD、TEM、SEM、UV-vis吸收光谱等对其进行了表征分析,并以可见光分解水制氢为探针反应考察了复合纳米粒子的活性。结果表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子的颗粒大小约为40nm,TiO2 以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在;复合纳米粒子的吸收光谱较TiO2 发生“红移”,大幅拓宽了对可见光区的吸收范围。光解水制氢实验表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子具有良好的可见光释氢活性和光学稳定性。     

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.     

Fe3+和Ce3+掺杂对TiO2光催化剂性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃纤维上涂层TiO₂光催化剂,并掺杂Fe³⁺和Ce³⁺修饰TiO₂光催化剂,进行了间歇式光催化降解气相苯实验,结果表明掺杂Fe³⁺和Ce³⁺均可以提高TiO₂光催化剂的活性,其中0.2% Fe³⁺/TiO₂光催化剂活性最好.借助XRD、SEM和XPS等表征手段来分析修饰前后的催化剂表面的物理化学性质变化,研究表面性质的变化对于光催化性能的影响.表征结果显示载体玻璃纤维表面均匀分布了粒径为40～60 nm的锐钛型TiO₂微粒,0.2%Fe³⁺和Ce³⁺掺杂后催化剂表面Ti³⁺浓度增大,表面羟基浓度减小.催化剂表面的Ti³⁺会与被吸附氧气反应形成Ti⁴⁺并同时产生活性组分O^-₂,氧化剂O^-₂在光催化降解苯反应过程中起着重要作用.     

La3+掺杂及载体类型对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

实验以钛酸四正丁酯及硝酸镧为原料,采用浸渍涂覆工艺,以溶胶-凝胶法在不同载体上制备纳米级二氧化钛薄膜,以甲基橙为模拟对象,研究了不同浓度的La3+掺杂对催化剂光活性的影响.结果表明降解效率随载体、掺杂浓度不同而变,最佳的离子掺杂浓度也有差别.釉面瓷砖、铝、不锈钢载体掺杂0.5%La 3+的二氧化钛薄膜对甲基橙有最高的降解效率,陶瓷载体掺杂0.05%La3+的降解效率最高,玻璃载体最佳La 3+掺杂浓度为5%,而钛片载体最佳La3+掺杂浓度为300%.     

纳米TiO2及掺杂TiO2的制备进展

纳米TiO2在净化污水,降解有机物以及制备太阳能电池等领域具有广阔的应用前景,已成为国内外开发热点之一。本文简介了纳米TiO2和掺杂纳米TiO2的制备方法及其研究进展。提出了目前存在的一些问题及解决途径。     

Zr4+掺杂TiO2光催化剂的制备与表征

以ZrCl4及TiOSO4为前驱物,用尿素热分解共沉淀法制备了Zr4+掺杂TiO2光催化剂Zr/TiO2,并用XRD, TEM, BET, FT-IR等表征了其物相及光催化性能. 结果表明,Zr4+掺杂使TiO2纳米晶粒细化(粒径14~17 nm),比表面积增大,同时有效抑制了TiO2从锐钛矿到金红石的晶型转变;Zr4+掺杂使TiO2表面的羟基数量增加,改善了对苯酚的吸附性能;Zr4+掺杂提高了TiO2的光催化活性,以4%Zr/TiO2作光催化剂,反应100 min后对苯酚的降解率达100%,TOC去除率超过80%.     

稀土La2O3掺杂对TiO2光催化性能的影响

本文通过对稀土氧化镧不同掺杂量,不同锻烧温度的样品光催化活性的研究显示,适量的稀土氧化镧掺杂有利于提高TiO_2的光催化活性;而关于稀土镧提高TiO_2光催化活性的机理有异于有关报道。     

LLDPE/LDPE/TiO2复合膜的分散及光学性能

讨论了纳米TiO2在线型低密度聚乙烯（LLDPE），低密度聚乙烯（LDPE）复合体系中的分散和体系流变行为，研究了复合薄膜的光学性能。结果表明，以高流动性LDPE为基体的纳米TiO2母料，加入LLDPE，LDPE体系中后。复合体系的表观粘度有所提高。但拉伸粘度显著下降。纳米TiO2母料在LLDPE／LDPE复合体系中具有良好的分散性，复合薄膜中的纳米TiO2为一次粒子。纳米TiO2起到了异相成核剂的作用。球晶的粒子得到细化。在本研究的纳米填充范围内（质量分数不大于1.0％），复合薄膜的透光度基本不变。雾度发生了较大幅度上升，复合薄膜在紫外光区域的吸收显著增强。     

La3+掺杂TiO2薄膜制备及其电致变色特性研究

基于提高TiO2薄膜的光学属性和着色效率,以钛酸四丁酯和氧化镧为主要原料,采用溶胶-凝胶法,在ITO玻璃表面制备La3+掺杂TiO2薄膜.通过XRD、SEM、EDS、TG-DTA等手段对制备La3+掺杂TiO2凝胶粉末进行表征,使用电化学工作站CHI660E和紫外-可见光分光光度计UV-5500PC对La3+掺杂TiO2薄膜的电致变色性能进行测试.结果表明:凝胶在加热的过程中发生一系列的物理和化学反应,且当温度升高至400 ℃时,系统达到相对热稳定状态.经600℃热处理,La3+掺杂TiO2转化为金红石相.外加电压为-2V时,薄膜显示为深蓝色,反向施压至+2V时,蓝色褪去.金红石相TiO2无定形程度随La3+掺入量增加而提高,对应其着色效率提高.La3掺杂TiO2薄膜在可见光范围内透过率均在70％ ～ 80％,光学性能良好.     

二氧化钛薄膜的制备及光催化性能研究

通过液相沉积法(LPD)在玻璃片表面制备TiO2薄膜,并以甲基橙溶液为污染液,通过探讨制备TiO2薄膜原料的摩尔比例、诱导晶、沉积温度及时间,以及热处理温度及光照时间等因素对甲基橙溶液降解率的影响,得出最佳的降解条件.研究得出:(NH4)2TiF6与H3BO3摩尔比例为1∶1～1∶6,TiO2诱导晶为0～0.1g,沉积温度为25～65℃和沉积时间24h范围内,最佳降解条件为:摩尔比为1∶6,诱导晶为0.06g,沉积温度为55℃,550℃热处理,适当的沉积及光照时间.     

Pr^3＋掺杂的TiO2纳米粉体的表面特性和光催化活性

利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Pr^3＋掺杂量的TiO2纳米粉体．以亚甲基蓝（MB）溶液的光催化降解为探针反应，评价了它们的光催化活性．利用XRD和BET技术研究了Pr^3＋掺杂量和焙烧温度对TiO2纳米粉体的相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响，并用XPS和SPS技术研究了Pr^3＋掺杂的TiO2纳米粉体的表面组成和表面光伏特性，探讨了Pr^3＋掺杂提高纳米TiO2的光催化活性的机制．结果表明：适量Pr^3＋掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性．当Pr^3＋掺杂量为1．25％（以Pr^3＋／TiO2质量比计），焙烧温度为600℃时，制得粉体的光催化活性最佳．Pr^3＋掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变，减小晶粒尺寸，增大比表面积，增加表面羟基和吸附氧的含量，提高光生电子和空穴的分离效率，改善粉体表面的光吸收性能，上述因素均有利于光催化活性的提高．     

TiO2光催化薄膜的制备及其性能

在稀硫酸溶液中的阳极氧化钛箔,采用混合增长模型技术控制氧化膜的生长,制备了TiO2光催化薄膜.TiO2薄膜通过苯酚的光催化降解实验检验,具有较高的催化活性及很好的催化稳定性.实验结果表明阳极氧化法固定TiO2薄膜切实可行,不仅解决了TiO2微粒光催化过程催化剂微粒与水难分离的问题,而且阳极氧化制膜所需时间短(几秒到几分)、工艺简单,十分有利于工业化制备.     

纳米TiO2/ZrO2/Ce2O3复合薄膜的制备与光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了TiO2/ZrO2、TiO2/ZrO2/Ce2O3纳米复合薄膜.利用紫外-可见分光光度计、扫描电镜(SEM)等手段,对薄膜的光谱特性、晶粒尺寸、表面形貌进行了表征,并用分光光度法研究了复合薄膜对甲基橙溶液的降解,以及稀土铈离子对薄膜的光催化效率和抗失活稳定性的影响.结果表明,Ce3 可使TiO2/ZrO2薄膜中的晶粒尺寸减小,且晶粒在薄膜表面分布均匀致密,薄膜的光催化活性和抗失活稳定性均有较大提高.     

纳米TiO2多孔薄膜的制备及其光催化性

本文采用溶胶-凝胶法在载玻片上制备了多孔二氧化钛薄膜,所用原料是钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、盐酸(HCL)、去离子水(H2O)、聚乙二醇(PEG) 1000和无水乙醇(C2H5OH).并用X射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见光谱仪对产物进行了分析表征.结果表明:在25 mL钛溶液中加入0.75 g PEG,得到的粉体中主要含有纳米尺寸的锐钛矿晶型TiO2,晶粒的平均直径为7.3 nm.该溶胶制成的TiO2多孔薄膜孔穴均匀分布,薄膜的表面平均粗糙度为1.55 nm,催化性能最高,在5h内对罗丹明B的脱色率达到86.21％.     

溶胶-凝胶法制备掺杂银的TiO2薄膜与光催化性能的研究

论述了用溶胶—凝胶法在普通钠钙硅玻璃基片涂单一的TiO2膜和掺银的TiO2膜的工艺过程．探讨了热处理过程膜结构的转化、影响膜质量的各种工艺因素，并对两种膜的光催化性能做了比较。结果表明：适当选择涂液成分、热处理温度，可以在普通玻璃基片上制备性能优良的膜层，其掺银膜层的光催化性能优于单一的TiO2膜，而且膜层化学稳定性和强度都较高。     

不同离子掺杂TiO_2薄膜及光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了掺杂Fe^3＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Ce^3＋和La^3＋5种不同离子的纳米级TiO2薄膜,使用TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液进行光催化试验。研究表明,在5种掺杂离子中,其La^3＋的掺杂效果最好,当La^3＋的适宜含量为1.8%（质量分数）时,掺杂与未掺杂的XRD图谱基本一致;掺入La^3＋离子使得TiO2的晶粒变小,可抑制晶相向金红石相转变;随着焙烧温度的升高TiO2晶粒逐渐变大,温度为700℃时,其粒径为27.6nm,TiO2为混合晶型（锐钛矿型和金红石型）,其活性最高。     

TiO_2薄膜材料的制备及其性能的研究进展

TiO2是一种宽带隙半导体材料,具有广阔的应用前景。综述了TiO2薄膜材料的制备方法及其气敏、光电、光催化性能,并对TiO2薄膜材料的发展趋势进行了展望。     

Y3+掺杂TiO2纳米棒的制备及光催化降解硝基苯

本文以乙二胺作添加剂,采用溶胶-凝胶法制备了Y3+掺杂的纳米TiO2粉体.透射电镜TEM)分析结果表明,所制备的TiO2粉体具有纳米棒状结构,平均颗粒直径为15nm左右,长度为150～250nm左右.光催化降解硝基苯的实验结果说明,与盐酸作添加剂制备的TiO2粉体相比,乙二胺法制备的掺Y3+TiO2粉体具有更高的光催化降解性能.