Pd-TiO2/ITO膜的制备及催化活性研究

采用提拉 -光化学还原法制备了Pd -TiO2 /ITO催化膜 ,用XRD、SEM、紫外 -可见吸收光谱和光电流对Pd -TiO2 /ITO光电催化膜进行了表征 ,以甲酸为对象考察了Pd -TiO2 /ITO膜在不同条件下催化氧化有机污染物的活性。结果表明 ,与纯TiO2 /ITO膜相比 ,Pd -TiO2 /ITO膜不仅具有很高的光催化和光电催化活性 ,同时还表现出常温常压下对甲酸降解的非光催化活性。     

贵金属改性二氧化钛光催化去除溴酸盐

用浸渍法制备了各贵金属(包括Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au、Ag)改性二氧化钛(M/TiO2)光催化剂,研究了紫外光下其光催化去除溴酸盐(BrO3-)活性。结果表明,Pt和高Ag量负载提高了TiO2光催化去除BrO3-活性,分别提高了4.6和2.9倍,Pt通过表面活性物种PtCl4的光敏化作用提高了其活性,而高负载量Ag通过与BrO3-还原产物Br-生成具有可见光活性的AgBr来提高其活性。Pd/TiO2、Ru/TiO2、Au/TiO2、Ir/TiO2、Rh/TiO2和低负载量的Ag/TiO2,因不能有效提高P25 TiO2光生电子与空穴的分离效率,反而可成为电子与空穴的复合中心,从而抑制了TiO2光催化去除BrO3-活性。     

Pt/TiO2介孔膜的制备及其光催化性能研究

以F127为介孔模板剂,钛酸异丙酯为前驱体,溶胶-凝胶法在载玻片上制备了TiO2介孔膜,用光还原法在TiO2膜表面沉积贵金属Pt,用SEM、XRD、XPS等对TiO2膜进行了表征。结果表明：TiO2膜具有介孔结构,为锐钛矿晶型,沉积在TiO2表面的Pt主要以单质形式存在。光催化结果表明介孔TiO2膜具有较高的光催化活性,表面沉积贵金属Pt后,光催化活性大大提高。     

电泳法制备二氧化钛/多壁碳纳米管薄膜及其光催化降解罗丹明B的性能

用电泳沉积法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃上制备了TiO2/多壁碳纳米管(MWCNTs)纳米复合薄膜。对薄膜的表面形貌、晶相结构和光谱特性进行表征。以罗丹明B为模拟污染物对薄膜的光催化活性进行测定,讨论了罗丹明B溶液的pH值、通入气体以及不同辐射光波对薄膜光催化性能的影响。结果表明:制备的TiO2/MWCNTs薄膜是粒子结合紧密、粒径和孔径分布均匀的介孔纳米复合薄膜。该薄膜具有较高的光催化活性,以卤钨灯光照120min,对罗丹明B的降解率达到92.4%,是TiO2薄膜的1.2倍。复合薄膜光催化活性的提高,主要归因于膜层中形成TiO2/MWCNTs异质结和良好的碳纳米管电子通道,以及薄膜对O2和激发电子还原反应的催化作用。     

光催化自洁净玻璃的研制

用溶胶－凝胶法制备了表面镀有Ag-TiO2光催化薄膜的自洁净玻璃,并利用XRD,SEM等方法研究了光催化薄膜的结构与特征,考察了不同银含量以及不同膜厚度对自洁净玻璃光催化活性的影响。研究结果表明：光催化薄膜主要由20－100nm的Ag和TiO2颗粒构成;掺入适量银,可提高光催化活性,在[Ag]/[TiO2]=2/50（浓度比）时为最好。在[Ag]/[TiO2]＝2／50时,膜厚为0．87μm时光催化活性最高。     

纳米TiO2薄膜光催化活性的研究进展

介绍了TiO2 膜的光催化作用机理 ,概述了影响TiO2 薄膜光催化活性的因素 ,以及贵金属沉积、金属离子沉积、复合半导体及光敏化等改性手段对TiO2 膜光催化活性的因素 ,并提出了该领域的发展方向。     

银对BiVO_4光催化性能的影响

采用溶剂热法制备单斜晶型BiVO4,研究银对BiVO4光催化活性的影响。BiVO4光催化降解罗丹明B的效率低,而Ag+的加入大大增强BiVO4光催化降解罗丹明B活性,归结于Ag+的存在抑制BiVO4光生电子-空穴的复合。XRD、TEM和EDS证实回收的BiVO4表面沉积金属银,形成Ag/BiVO4复合材料。Ag/BiVO4的光催化活性强于BiVO4。引入的银起到双重促进BiVO4光催化降解罗丹明B的作用。     

光还原法制备增强光催化性能的Bi-TiO_2纳米管

采用阳极氧化法及简易光沉积法制备了一种Bi-TiO_2纳米管(Bi-TNAs)光催化剂,并对其形貌、晶相以及光吸收性能进行表征。结果显示,薄片状的金属相Bi微米片成功沉积在TiO_2纳米管阵列表面。光催化降解罗丹明B实验显示,Bi-TNAs的光催化降解性能比TNAs显著增强。单质Bi微米片作为电子陷阱可捕获TiO_2的光生电子,延长载流子寿命,降低电子-空穴复合速率,增强TNAs光催化降解罗丹明B的活性。     

硫酸处理对微弧氧化TiO2膜光催化性能的影响

采用微弧氧化技术在钛网上直接制备TiO2膜,利用硫酸浸渍方法对该膜表面进行修饰,以酸性大红染料模拟废水来评价TiO2膜光催化降解水中有机污染物的能力。并对微弧氧化膜表面形貌和成分进行了分析。结果表明:由于膜表面钠的沉积,微弧氧化TiO2膜的光催化性能较差;硫酸浸渍可以减少微弧氧化TiO2膜表面钠的含量,改善膜的光催化性能,对酸性大红染料废水光催化120 min降解率由15%提高到31%。     

双助剂修饰WO_3/g-C_3N_4及其光催化性能研究

采用光沉积法分别将Ag和MnOx有选择地负载到WO_3/g-C_3N_4复合光催化剂的g-C_3N_4和WO_3表面,制备出双助剂共同改性的Ag-MnOx/WO_3/g-C_3N_4复合光催化剂,通过XRD、TEM、FT-IR、DRS对样品进行表征,考察了Ag-MnOx/WO_3/g-C_3N_4在光催化降解罗丹明B(RhB)溶液的光催化活性。结果表明,Ag沉积在g-C_3N_4表面,MnOx沉积在WO_3表面,有效地促进了光生电子和空穴的分离,在光催化降解测试中,Ag-MnOx/WO_3/g-C_3N_4的降解速率是WO_3/g-C_3N_4的1. 87倍,且比负载单助剂的WO_3/g-C_3N_4NS和浸渍法制备的复合光催化剂降解速率更高。     

银含量对射频磁控溅射法制备Ag-TiO_2薄膜能隙和相结构的影响

采取射频磁控溅射法在硅和石英衬底上淀积Ag-TiO_2纳米薄膜,利用X射线衍射仪和紫外可见分光计分析薄膜的相结构和光学性能,研究银含量对Ag-TiO_2薄膜相结构和能隙的影响.结果表明:银含量影响Ag-TiO_2薄膜的相结构,薄膜中的银为金属Ag(Ag~0),随着银含量(0~40%,体积分数)的增加,薄膜的能隙先减后增,但是仍然小于纯TiO_2薄膜的能隙,银的添加明显地改善了TiO_2薄膜对可见光的吸收.     

羟基纤维素对二氧化钛薄膜亲水性和光催化性能的影响

用羟基纤维素(hydorxypro-pylcellulose,HPC)作为添加剂,用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,通过改变HPC的添加量获取了不同微观结构的TiO2薄膜,进而改变了薄膜的亲水性性能。用X射线衍射、原子力显微镜、透射电镜、对样品的微观结构进行了分析,并测试了亲水性和光催化性。结果表明：HPC的加入使TiO2薄膜中晶粒尺寸变小,表面粗糙度增加。经HPC改性后的薄膜在紫外光照3h后,亲水性能比未改性的TiO2有明显的提高,同时HPC改性也提高了TiO2的光催化性能。     

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.     

TiO2 纳米薄膜微结构及光催化性能研究

以钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料,采用溶胶-凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备了TiO2纳米薄膜,用XRD、UV-VIS等技术对薄膜微结构及紫外吸收性能进行了表征,选用食用油光催化降解为模型对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。探讨了退火温度对薄膜晶相结构及其光催化活性的影响,450℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,锐钛矿相平均晶粒尺寸为28.8 nm,金红石相平均晶粒尺寸为40.4 nm,700℃退火后为纯金红石相。焙烧温度在450—490℃光催化活性较为理想,480℃附近光催化活性达到最高。涂膜层数增加,光催化活性增强,8层膜的光催化活性最高。     

Spectral Selective Solar Light Enhanced Photocatalysis: TiO<Subscript>2</Subscript>/TiAlN Bilayer Films

We demonstrate that spectral selective photocatalytic multilayer films can be tailored such that they can harness the full solar spectrum for enhanced photocatalytic gas-phase oxidation of acetaldehyde. Thin films of anatase TiO₂ were deposited on a thin solar absorber TiAlN film to fabricate bilayer TiO₂/TiAlN films by dc magnetron sputtering on aluminium substrates. The structural and optical properties of the films were characterized by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. The reaction rate and quantum yield for acetaldehyde removal was measured and an almost tenfold enhancement of the quantum yield was observed for the TiO₂/TiAlN films compared with the single TiO₂ film, on par with enhancements achieved with new heterojunction photocatalysts. The results were interpreted by a temperature-induced change of the reaction kinetics. Absorption of simulated solar light illumination resulted in a temperature increase of the TIAlN film that was estimated to be at most 126 K. We show that a concomitant temperature increase of the top layer TiO₂ by 100 K shifts the water gas-surface equilibrium from multilayer to submonolayer coverage. We propose that this is the main reason for the observed enhancement of the photocatalytic activity, whereby gas phase molecules may come in direct contact with free surface sites instead of having to diffuse through a thin water film. The implications of the results for judicious control of temperature and relative humidity for efficient gas-phase photocatalysis and exploitation of selective solar absorbing films are discussed.     

TiO2 optical coating layers for self-cleaning applications

TiO₂ films deposited by various coating techniques were investigated for self-cleaning applications. The optical coating layers of TiO₂ films prepared from a sol–gel precursor were deposited on glass substrates using spin coating, dip coating and screen printing techniques. Effects of film deposition techniques on crystal structure, microstructure, thickness, photocatalytic activity, hydrophilicity and optical properties of the films were investigated using XRD, AFM, SEM, surface profilometer, UV–vis spectrophotometer and contact angle measurement. Dip coating the TiO₂ optical film two and three times resulted in superhydrophilic surfaces. Increasing number of dipping times was found to increase the photocatalytic activity.     

负载型纳米二氧化钛的液相沉积法制备及性能研究

以硫酸钛作为前驱体,采用液相沉积法在自制硅酸盐微球上负载纳米二氧化钛。实验发现：在硅酸盐微球上负载的二氧化钛粒子晶型为锐钛矿相,粒径分布均匀,大小约为400nm,并结合紧密,纳米二氧化钛粒子没有出现量子尺寸效应。对于二氧化钛粒子在硅酸盐微球上的负载机理进行了讨论,并以甲基橙作为目标分子研究样品的光催化活性。     

掺钒二氧化钛的可见光催化性能研究

制备高活性可见光响应型掺钒TiO2光催化剂,以荧光灯为光源,光催化降解亚甲基蓝为模型反应,对可见光下TiO2的催化活性进行评价。研究了掺钒TiO2制备方法、掺钒量及氧化剂对光催化氧化的影响。结果表明,溶胶-凝胶法制备的TiO2催化活性较高,且工序简单,钒离子掺杂均匀;掺钒能使TiO2具有可见光响应,最佳掺钒量为1%;外加氧化剂H2O2能提高掺钒TiO2催化活性。     

液相沉积法制备光催化TiO2／SiO2复合薄膜及其表征

通过液相沉积法在较低的温度下制备了TiO2／SiO2复合薄膜，利用UV-Vis、XRD和SEM等表征手段对薄膜的透明性、物相和表面形貌进行了表征；并在紫外光照下，通过薄膜对罗丹明B水溶液的光催化降解实验，评价了沉积薄膜的光催化活性。实验结果表明，在室温下制备的液相沉积膜具有较好的光催化活性。