N、Bi共掺杂的TiO_2可见光光催化剂的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备系列BixTi1-xO_2光催化剂以及N和Bi共掺杂Ti O_2光催化剂,采用XRD、UV-Vis、N2-物理吸附和TEM等对催化剂进行微观结构表征,以普通节能灯为光源,考察催化剂光催化氧化室内甲醛的性能。结果表明,在Bi掺杂的Ti O_2光催化剂体系中,Bi0.15Ti0.85O_2光催化剂催化降解甲醛效果最佳,400℃焙烧2.5 h,节能灯光照48 h,可将(1.05±0.05)mg·m-3甲醛降解至0.08 mg·m-3,甲醛转化率92.8%,达到室内空气质量标准。当N与Bi共掺杂时,节能灯光照24 h,Bi0.15Ti0.85O_2-N(0.2)光催化剂表现出最佳的光催化氧化降解甲醛性能,即可将甲醛由(1.05±0.05)mg·m-3降解至0.082 mg·m-3,甲醛转化率达92.0%,较Bi0.15Ti0.85O_2催化剂光催化效率提高50%。     

N、Bi共掺杂TiO_2光催化剂的制备及对靛红降解性能研究

以硫脲为氮源,硝酸铋为铋源,钛酸四正丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和不同比例N、Bi共掺杂的TiO2光催化剂样品。用紫外-可见分光光度仪对制备的催化剂样品进行了表征。结果表明,制备的N、Bi共掺杂TiO2纳米粉体在可见光区吸收红移,表现出优异的光催化性能;当N与Bi的物质的量比为8∶1、反应温度为25℃,底物的质量浓度为20 mg/L、pH值为5.0时,该光催化体系对靛红溶液的脱色效果最好,脱色率最高为23%。     

共沉淀法制备Mo/N共掺杂TiO_2可见光光催化剂

采用共沉淀法制备了Mo/N共掺杂TiO2光催化剂(Mo-N-TiO2)。结果表明,所得光催化剂为锐钛矿晶型,Mo/N共掺杂使样品对可见光吸收增强,吸收带边明显红移。在Mo∶N∶Ti摩尔比为0.012 5∶0.02∶1,煅烧温度为500℃的最优制备条件下,样品在白炽灯下照射2 h对亚甲基蓝溶液脱色率达55.7%。Mo以+6价的形式存在,并取代Ti4+进入TiO2晶格中,导致TiO2表面的Lew is酸性增强,有利于其导带中光生电子向表面迁移,促进了光生电子-空穴对的分离,同时与共掺杂引起的带边红移和较完整的锐钛矿相的协同作用有效提高了TiO2的可见光催化活性。     

N、Ni共掺杂TiO_2光催化剂的制备及对亚甲基紫降解性能研究

以硫脲、硝酸镍、钛酸四丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和不同比例N、Ni掺杂的TiO2的光催化剂样品,用紫外-可见分光光度计进行了表征。结果表明,经过掺杂的TiO2光催化剂的吸收边向可见光方向移动,TiO2可见光催化活性提高,掺杂量为0.15 g,pH=9,温度为30℃时,对亚甲基紫的脱色效果最好。     

N、Mo共掺杂TiO_2光催化剂的制备及对亚甲基蓝降解性能研究

以硫脲、钼酸铵和钛酸四丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的和N、Mo共掺杂的TiO2光催化剂。用紫外-可见吸收光谱对制备的催化剂样品进行了表征,考察了不同条件下光催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化活性。试验结果表明,N、Mo共掺杂使TiO2催化剂的吸收带边位置发生了红移;在可见光条件下,0.125 gN、Mo共掺杂TiO2(n(N)∶n(Mo)=2∶1)、pH值为6.20、温度为30℃的体系对质量浓度为20 mg/L的亚甲基蓝溶液的脱色效果最好。     

N掺杂TiO_2光催化剂的制备与表征

以饱和尿素溶液水解工艺制备TiO2煅烧前驱体,在前驱体中引入掺杂氮源,于400~700℃的空气气氛下煅烧2 h,制得淡黄色的掺氮TiO2光催化剂;对样品进行XRD,UV-Vis及XPS等测试和表征,并研究其可见光催化活性。结果表明,掺杂氮是以化学键形式掺入TiO2晶格的,含量约3%,并随煅烧温度的升高而略有降低,较低煅烧温度下的样品可见光催化活性较强;样品的粒径约20 nm,比表面积20~50 m2/g,在波长不低于400 nm的可见光作用下,经180 min,对2,4-二氯苯酚的降解率超过60%。     

N、Mn共掺杂TiO_2的制备、表征及光催化性能研究

应用溶胶凝胶法,以尿素、氯化锰和钛酸丁酯为原料制备了纯Ti O2、N掺杂、Mn掺杂及N、Mn共掺杂的Ti O2纳米粉体。采用XRD、SEM、EDS、UV-VIS等分析手段对样品的物相、形貌、成分和吸光性能进行了表征,并且以亚甲基蓝溶液为模拟污染物在阳光下进行了光催化实验。结果表明,样品主要为锐钛矿相二氧化钛及少量的金红石型二氧化钛;样品呈颗粒状,有一定程度的团聚;N掺杂、Mn掺杂及N、Mn共掺杂样品的吸收光谱分别红移至470、440、490 nm;光催化实验表明,在可见光照射下的光催化能力由强到弱依次为N、Mn共掺杂N掺杂Mn掺杂纯Ti O2。     

镧掺杂TiO_2光催化剂的制备及性能研究

以稀土镧(La)为掺杂元素,采用浸渍法和溶胶凝胶法分别制备镧掺杂TiO_2纳米光催化剂,用NO气体为污染源测试两种方法制备改性La-TiO_2的晶相结构与光催化活性。结果表明,溶胶凝胶法较浸渍法制备得到光催化剂有粒径小、比表面积大的优点,且在La最佳掺量下,溶胶凝胶法制备的光催化剂对NO气体的降解率为60.1%,较浸渍法制备的光催化剂高出9.6%。     

N和Nd~(3+)共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

本文以钛酸四正丁酯为前驱体,结合溶胶-凝胶法和水热法,分别制备了TiO2、Nd3+/TiO2、N,Nd3+/TiO2等系列光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见反射吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对系列样品的结构和光谱学性能进行了初步表征;并以甲基橙为目标污染物、以氙灯为光源测试了其可见光光催化活性。结果表明:未掺杂光催化剂为锐钛矿相TiO2结构,稀土Nd3+、非金属N和Nd3+的共掺杂均有效抑制了TiO2的晶型转变,并且使TiO2光吸收范围产生了一定的红移,即拓宽了光吸收范围;稀土Nd3+、非金属N和Nd3+的共掺杂均有效提高TiO2光催化剂可见光光催化活性。     

N、La共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、尿素、硝酸镧为原料,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了N、La共掺杂纳米TiO_2光催化材料。用XRD、DSC-TG、UV-Vis DRS、FT-IR、SEM、EDS对材料结构和性能进行了表征。以苯酚为目标污染物,考察材料的光催化性能。结果表明:N、La共掺杂协同作用使晶粒细化,材料的光催化活性显著提高;当N掺杂摩尔分数为5%、La掺杂摩尔分数为1%、催化剂用量为1.5 g/L、焙烧温度为500℃时,光催化降解5 mg/L苯酚的效果最佳。     

稀土元素Ho掺杂TiO_2光催化剂的制备、表征及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了具有较高光催化活性的稀土元素掺杂TiO2光催化剂。用紫外-可见漫反射光谱对产品进行了表征,结果显示在可见光区凸现一个吸收峰。以孔雀石绿为底物进行光催化降解反应,从脱色率指标评价了样品在不同温度、不同Ho掺杂量、不同底物浓度时产品的光催化活性。结果表明,在光催化降解孔雀石绿的试验中,温度为25℃,底物浓度为20mg/L时,掺杂摩尔分数为0.3%的Ho-TiO2样品表现出较好的光催化活性。     

铁、氮共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其降解RhB的性能研究

二氧化钛光催化剂的研究与发展在如今的化工领域备受关注,文章介绍了铁、氮共掺杂二氧化钛光催化剂的发展现状及其制备方法,并对其降解罗丹明B(Rh B)的性能进行研究。     

Fe,N共掺杂TiO_2/SiO_2复合材料的制备及光催化性能

采用溶胶—凝胶法制备了掺杂不同量Fe,N的TiO2/SiO2复合纳米粒子。通过红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜等对制备的样品的结构和形貌进行表征。以甲基橙水溶液的光催化降解为模拟反应,在紫外光照射下评价了样品的光催化活性。结果表明:Fe,N共掺杂TiO2/SiO2为核壳结构,SiO2核与TiO2壳间形成了Ti—O—Si键。由于金属Fe3+离子抑制光生载流子的复合,非金属N降低了TiO2/SiO2的带隙能,Fe,N共掺杂的协同作用使复合TiO2/SiO2具有更好的光催化性能。共掺杂0.05%Fe及0.05%N的TiO2/SiO2复合光催化粒子的催化活性最高,光照1h后对甲基橙的降解率提高到52%。     

浸渍法制备B、N和Ce共掺杂TiO2光催化剂

采用浸渍法制备出B、N和Ce共掺杂TiO2光催化剂,并用SEM等表征了其结构特征.以酸性大红染料溶液的光催化降解为探针反应,考察了制备条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响.结果表明,在600℃,当B、N和Ce的原子比为2:2:0.1,焙烧3 h时,光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到90%.     

F离子掺杂TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

本文以钛酸四丁酯为钛源,NH4F为掺杂离子给予体,采用溶胶-凝胶法制备了一系列FTi O2光催化剂,通过X射线衍射、UV-vis漫反射和FT-IR等测试方法对光催化剂的微观结构和光谱学性能进行了初步的表征,并以甲基橙溶液作为目标污染物,测定其紫外光催化活性。结果表明,实验得到了晶化较好的以锐钛矿型Ti O2为主的光催化剂,且F离子的掺杂能够有效的抑制晶型转变,抑制晶粒长大;F离子掺杂后Ti O2光催化剂的光催化活性显著提高,且F离子的掺杂摩尔比为3%时光催化性能最强。     

La掺杂TiO_2分子印迹光催化剂的制备及其性能

以乙酰氨基苯酚(APAP)为模板剂,钛酸四丁酯为前驱体、硝酸镧为掺杂剂,经溶胶-凝胶法制备了La掺杂分子印迹TiO_2。对La掺杂分子印迹TiO_2光催化剂样品性能进行了表征,以紫外及可见光(λ400 nm)催化降解APAP模拟废水,考察了La掺杂量、焙烧温度对光催化活性的影响。结果表明:La掺入抑制了锐钛矿晶粒生长,比表面积增加,可见光吸收增强,光催化活性提高:且当n(La):n(Ti)=0.60%,500℃热处理2h,样品的光催化活性最佳,光催化降解10mg/LAPAP模拟废水,紫外光照射70min去除率为85.5%,总有机碳(TOC)去除率达62.5%:可见光照射40h去除率为90.8%。     

N、S共掺杂改性TiO_2的制备及其光催化活性

采用焙烧法制备了具有可见光催化活性的光催化剂SxTi1-xN2-yOy.光电子能谱结果表明SxTi1-xN2-yOy中S是以 6价阳离子的形式存在,其掺杂方式是置换了晶格金属离子Ti4 形成阳离子S6 的掺杂;且由于S6 阳离子的存在,导致N1s出现宽化移动现象,N在掺杂过程中形成了N-C、N-S、N-O及Ti-N键.紫外-可见漫反射及表面光电压谱研究结果表明,SxTi1-xN2-yOy吸收带边为528 nm,对应的带-带跃迁能量为2.3 eV,具有明显的可见光催化活性,SxTi1-xN2-yOy仍为n型半导体.模拟太阳光下的光催化降解苯甲酸试验表明,SxTi1-xN2-yOy在可见光下具有很好的光催化活性,是未改性TiO2的2.8倍.     

掺杂改性纳米TiO_2光催化剂的制备及表征

对纳米TiO2光催化剂的溶胶-凝胶法合成工艺方法进行了改进。分别考察了不同掺杂金属离子(Fe3+、Cu2+、Pb2+)的不同掺杂量对TiO2的晶相和晶粒尺寸、光学性能、以及其光催化降解性能的影响。所得到的改性纳米TiO2光催化剂,扩大了对可见光响应范围,提高了光催化降解效率,对进一步利用太阳能治理工业有机废水有重要的参考价值。     

S/SnO_2共掺杂TiO_2的制备及光催化性能

以硫脲作为S源、氯化锡作为Sn源,水热合成法制备了S/SnO_2共掺杂的TiO_2粉体。通过XRD、SEM对产物进行了表征,采用UV光谱研究了所得产品的光催化效果。以质量浓度为0.02 g·L~(-1)甲基橙水溶液为模拟污染物。实验结果表明:水热合成出的产品粒径较小,约14 nm左右,SnCl_4的加入不仅与C_(16)H_(36)O_4Ti竞争水源,而且对于产品有一定的分散效果。光催化活性实验结果表明:当紫外灯照射时间达到1 h时,甲基橙基本降解完毕,脱色率达到95%以上。