Pb、N和Fe共掺杂光催化剂制备及处理大红染料废水的应用

采用溶胶-凝胶法制备出Pb、N和Fe共掺杂TiO2光催化剂。通过大红染料溶液的光催化降解反应,考察了制备和反应条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响。结果表明:在500℃,当Pb、N和Fe与Ti的原子比为0.7∶1.5∶0.6∶100,焙烧2h,TiO2光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到99%。     

铁掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Fe3 的纳米TiO2微粒,采用X光衍射仪对粉体进行了表征.以甲基橙为目标降解物,研究了Fe3 掺杂纳米TiO2光催化性能.结果表明,掺杂适量Fe3 能够提高TiO2的光催化活性,当Fe3 的掺入量为摩尔比0.41%时催化活性最高.以紫外灯为光源,降解初始浓度为20mg·L-1的250mL甲基橙溶液,催化剂0.41%(摩尔分数)Fe3 -TiO2投加量为0.5g时,甲基橙的光催化降解效果最好.     

W掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能

本文以钛酸丁酯Ti（OC4H9）4和钨酸铵（NH4）6W7O24·6H2O为原料,制备W掺杂的TiO2纳米粒子,用XRD、TEM和IR进行表征,以罗丹明B的光催化降解对其光催化性能进行了研究,表明掺杂使TiO2纳米粒子的光催化活性显著增强。     

La、Fe共掺杂TiO_2/活性炭纤维的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,以硝酸镧和钛酸丁酯为原料,选取活性炭纤维作为载体,制备了La、Fe共掺杂TiO2/ACF复合材料,通过紫外灯照射,对甲醛气体进行光催化降解,考察材料的光催化活性。结果表明,适宜的La、Fe掺杂量能够提高TiO2/活性炭纤维的光催化活性。当La的掺杂量为0.5%(摩尔分数),Fe的掺杂量为0.5%(摩尔分数),焙烧温度为350℃时,La、Fe共掺杂TiO2/ACF光催化性能最佳,反应2h甲醛降解率达到98.9%。     

锶、氟双元素改性TiO2光催化材料性能研究

以多孔泡沫镍为载体,采用水热合成法制备了Sr改性和Sr、F共掺杂改性多孔光催化材料,采用XRD、TEM、SEM、FT-IR、UV-vis、XPS对样品进行了表征,并以样品对水中罗丹明B的降解性能为评价指标,对样品的光催化性能进行了评价.样品对水中罗丹明B的光催化降解反应为零级反应.Sr改性样品中生成SrTiO3晶体,TiO2以非晶态存在,光催化性能提高,最佳掺杂量为1.25%.煅烧处理后样品的光催化性能提高,最佳掺杂量为0.25%.0.25%Sr、2.0%F共掺杂改性样品中催化剂主体为锐钛矿型纳米TiO2,其光催化性能优于单一Sr改性样品,500℃煅烧处理使其光催化性能略有提高.     

硫掺杂TiO2的制备及其光催化降解次甲基蓝研究

以TiCl4、(NH4)2SO4为原料,采用溶胶-凝胶法制备了硫掺杂纳米TiO2,利用XRD、TEM、FTIR等对样品进行了表征,并将其用于光催化降解次甲基蓝溶液.结果表明:制备的纳米TiO2为锐钛矿晶型,具有超强酸特征,平均粒径分布为10～30nm,S掺杂对TiO2的晶粒长大有抑制作用,经过硫掺杂的纳米TiO2光催化活性明显优于纯TiO2.     

Fe掺杂ZnO/TiO2光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Fe掺杂ZnO/TiO2纳米催化剂粉体,利用多种技术手段对样品的组成、形貌、表面化学态、光学性能等进行表征分析,同时通过降解甲基橙溶液来评价样品的光催化性能.研究结果表明,掺杂Fe能稳定ZnO/TiO2的锐钛矿相,细化催化剂颗粒,并且促进光的吸收带隙红移.Fe-ZnO/TiO2的光催化活性相比Ti...     

金属离子掺杂TiO2的光催化性能研究

用醇盐水解法制备了Ce4+、Ag+、Fe3+、Fe2+、Sn4+、Zn2+、Mo6+等金属离子掺杂的TiO2复合微粒.以罗丹明6G降解为目标反应,研究了所制备的复合微粒光催化活性与选择性.并用IR、XRD、TEM及BET等技术,对TiO2复合微粒进行了表征.结果显示在TiO2内掺入Ce4+、Ag+、Sn4+,可使纳米TiO2的光催化活性增强,而Fe3+、Fe2+、Zn2+、Mo6+等金属离子掺杂的二氧化钛复合微粒的催化活性呈下降趋势.     

水热法制备稀土掺杂TiO_2薄膜及光催化降解性能研究

采用水热法,以载玻片为基片制备了稀土掺杂Ti O2薄膜。以紫外光区吸光度值为指标,确定最佳制备条件为:90℃保温2h,Ti(SO4)2溶液和尿素溶液摩尔比为10∶1,稀土掺杂量为1 mL0.5 mol/L稀土盐溶液,掺杂稀土镧Ti O2薄膜有较好的光吸收性能。利用X-射线粉末衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及电子能谱法(EDS)对Ti O2薄膜的结构及表面特性进行表征,结果表明制备的稀土掺杂Ti O2薄膜为锐钛矿型。以紫外灯为光源,降解率为指标,罗丹明B溶液降解为模型反应,考察稀土掺杂Ti O2薄膜光催化性能,结果表明,稀土掺杂Ti O2薄膜具有较高光催化活性且明显大于纯Ti O薄膜,该薄膜对罗丹明B的光催化降解率达87%以上。     

玻璃基TiO_2-Fe_2O_3-CeO_2复合纳米薄膜的光催化性能研究

在溶胶-凝胶法制备的TiO2胶膜表面涂覆金属离子,通过焙烧制备TiO2-Fe2O3-CeO2复合纳米薄膜。以甲基橙为目标降解物,讨论过渡金属离子Fe3+和稀土金属离子Ce3+的掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响。采用SEM、XRD、EDS等表征手段对复合氧化物薄膜进行表征。结果表明:所制备的薄膜具有纳米结构;Fe3+、Ce3+单掺和Fe3+/Ce3+共掺均可提高TiO2薄膜的光催化性能,但相同条件下共掺离子的光催化活性更高。     

漂浮型Fe、Ce共掺杂TiO2复合光催化剂的制备及性能研究

以膨胀珍珠岩为载体,采用溶胶-凝胶法制备铁离子和铈离子共掺杂的可漂浮于水面的Fe-Ce-TiO2/EP复合光催化剂,采用XRD和SEM等分析方法对其结构进行表征,以甲基橙溶液为目标物,对所制备样品的光催化活性进行了研究.结果表明,Fe、Ce共掺杂能够抑制晶粒的增长,提高TiO2的分散性进而提高催化活性,当Fe和Ce掺杂的质量分数均为0.5wt％时,焙烧温度为550℃,催化剂用量5g/L时,甲基橙降解率可达88.6％.     

Fe_3O_4/Ce~(3+)-TiO_2复合光催化材料的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯、硝酸铈为主要原料,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,浓硝酸为催化剂制得稳定的Ce3+掺杂TiO2溶胶,其凝胶经不同温度煅烧3 h后制得Ce3+掺杂量不同的TiO2粉体。用XRD对TiO2进行了测试对比分析,以紫外光为光源,亚甲基蓝溶液为模拟有机染料废水,研究了TiO2的光催化性能。用化学共沉淀法制备了具有强磁性的纳米Fe3O4水基磁流体,再与Ce3+掺杂TiO2进行复合,制备了Fe3O4负载量不同的磁性Ce3+掺杂TiO2,研究了其对亚甲基蓝的光催化降解效果、磁分离回收率的影响。结果表明,TiO2凝胶热处理温度、Ce3+掺量、TiO2晶型及Fe3O4负载量对亚甲基蓝的光催化活性均有影响。掺Ce3+量为1%,热处理温度650℃的Ce3+掺杂TiO2粉体光催化活性最高。Fe3O4负载量为10%的Fe3O4/Ce3+-TiO2对亚甲基蓝的降解率8 h时达到90.3%,磁分离回收率达96.8%。     

钇或钕掺杂TiO_2纳米纤维的制备及光催化性能研究

采用静电纺丝技术,以Ti(SO4)2、聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mr=1300000)、稀土氧化物和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料,成功地制备了TiO2、Y/TiO2和Nd/TiO2纳米纤维.用XRD、FESEM、TEM和TG-DTA等分析手段对样品进行了表征.XRD分析结果表明,当焙烧温度为550℃时得到纯锐钛矿相RE/TiO2(RE=Y,Nd)纳米纤维,900℃时得到纯金红石型RE/TiO2(RE=Y,Nd)纳米纤维,稀土离子显著降低了TiO2的晶格参数.FESEM分析结果表明,RE/TiO2(RE=Y,Nd)纳米纤维直径约为50nm、长度300μm.以罗丹明B和苯酚为目标降解物,研究了三种催化剂的光催化性能.其中,1.5mol%Y/TiO2光催化剂对罗丹明B的降解效率较高,而1.0mol%Nd/TiO2对苯酚具有较好的降解活性.因此,掺杂不同稀土离子的TiO2纳米纤维对不同降解物的降解能力不同.     

Ce掺杂TiO2/SiO2的制备及其光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和掺杂不同含量Ce的TiO2/SiO2复合纳米粒子.并用FT-IR,UV-Vis对样品结构进行了表征,并以罗丹明B(RB)的光催化降解为探针反应,评价了其光催化性能.结果表明,TiO2/SiO2催化剂中形成了新的Ti-O-Si键,Ce的掺杂使TiC2/SiO2光谱响应范围向可见光区拓展.与未掺杂的TiO2/SiO2相比较,掺杂的TiO2/SiO2具有更高的催化性能.Ce掺杂的最佳值为x(Ce)∶x(Ti)=0.0090,光催化剂最佳投放量为30mg.     

燃烧合成铁掺杂TiO2纳米晶的染料敏化光催化性能

采用气相扩散火焰燃烧合成铁掺杂TiO2纳米晶，研究了铁掺杂TiO2纳米晶在可见光辐照下降解罗丹明B的活性，探讨了可见光染料敏化光催化机理．Fe^3＋掺杂可显著提高TiO2纳米晶的可见光催化活性，Fe^3＋最佳掺杂摩尔分数为0．12％．经过铁掺杂改性后，Fe^3＋的3d电子也可被可见光激发引发光催化反应，从而促进整个染料敏化光催化降解过程．     

金属和非金属共掺杂TiO_2催化剂光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备了B、N和Ce共掺杂TiO2光催化剂,并用XRD、SEM等表征了其结构特征。以酸性大红染料为模型化合物,探索了其光催化性能,同时考察了制备条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响。结果表明,当B、N和Ce的原子为1∶2∶0.1时,光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到98%。     

双微乳液法制备掺杂Fe~(3+)的纳米TiO_2及其光催化性能

为了研究双微乳液法在制备纳米级光催化剂的应用,以TiCl4和NH3.H2O为原料,采用十六烷基三甲基溴化铵-正丁醇-环己烷-水微乳体系制备Fe3+掺杂纳米TiO2,对粉末的晶体结构进行X射线衍射表征,并以其对p-甲酚的降解考察其光催化活性。结果表明,在较小的掺杂量时,Fe3+掺杂量的提高可以提高TiO2的光催化活性,进一步提高掺杂量将引起光催化活性的降低;掺杂Fe3+可导致纳米TiO2的粒径减小;Fe3+的半径较小以及Fe2O3的熔点较低均有利于TiO2从锐钛矿向金红石的相变;当Fe3+掺杂摩尔分数为0.06%,煅烧温度为550℃时,纳米TiO2的光催化活性最高,此时形成TiO2的锐钛矿和金红石相的混晶;乳液中含水量也会影响晶相的组成和粒径大小,随着含水量增加产物中出现了一定比例的金红石相。     

铁掺杂二氧化钛纳米晶的超声模板法制备及其光催化活性

以钛酸四丁酯和硝酸铁为原料并辅以十二烷基胺作模板剂,将超声化学法与模板技术相结合,制备了系列铁掺杂TiO2纳米晶.采用XRD、TEM、SAED等多种手段对制备产物晶型及形态形貌进行了表征.以降解水中偶氮染料活性艳红x-3B为探针反应,评价了掺铁TiO2纳米晶的光催化活性.结果表明,该法制得的铁掺杂TiO2是结晶良好的锐钛矿型纳米晶,具有粒径均匀、形态规整、形貌有序等特点,且可实现铁元素均匀有效的掺杂,掺铁5%时TiO2产物的光催化活性最佳.     

湿法碳氮硫共掺杂TiO2的制备及其光催化活性

以全硫碳酸铵为掺杂剂,采用湿法由硫酸钛出发制得碳氮硫共掺杂TiO2,通过XRD和XPS对掺杂TiO2进行了表征,并对掺杂TiO2的光催化活性进行了考察。结果表明,微波辅助加热制备的掺杂TiO2中,C元素部分替位取代了TiO2晶格中的Ti 4+;N元素以两种掺杂形式存在,即进入TiO2晶格替位取代O2-产生掺杂和通过化学吸附进入晶格间隙产生掺杂;S元素主要提供S 2p形成S6+取代Ti 4+进入晶格进行掺杂;以甲基橙溶液为对象进行光催化降解,当掺杂量α为1.6、500℃焙烧2h时,掺杂TiO2表现出较高的可见光催化活性,光照70min使浓度为20mg/L的甲基橙溶液的降解率达到99.64%,明显提高了纳米TiO2的光催化活性。     

非晶TiO2-Cr薄膜对罗丹明B的光催化降解研究

采用磁控溅射法,在室温下制备了Cr掺杂非晶TiO2光催化薄膜.以降解罗丹明B为实例,探讨了pH值、外加氧化剂、反复使用次数对光催化降解率的影响.研究表明,非晶TiO2-Cr薄膜具有良好的光催化活性,pH值和外加氧化剂对光催化降解率影响很大,在研究范围内,pH值为4.0,H2O2浓度为3.0 ml/L使罗丹明B的光催化降解率最大.随着反复使用次数的增加,活性逐渐降低.这是由于光催化剂的基本能带结构的改变和对副反应产物的吸附引起的.