生物、化学模板剂对TiO_2紫外光催化活性的影响

分别用花粉和柠檬酸为模板剂制得了光催化剂TiO2（HF）和TiO2（NM）,并在紫外光下进行龙胆紫、蕃红花T、罗丹明B水溶液染料的降解实验。通过2 h的降解,用柠檬酸为模板剂制得的TiO2对蕃红花T染料的降解率达到77%,对罗丹明B染料的降解率达到了88%,对龙胆紫的降解率达到了90%,而用花粉为模板剂制得的TiO2对蕃红花T染料的降解率达到67%,对罗丹明B染料的降解率达到了37%,对龙胆紫的降解率达到了56%。结果显示,用柠檬酸为模板剂制得的TiO2的降解效果比用花粉为模板剂制得的TiO2明显得多,即前者的催化效率高于后者。     

TiO2（B）的合成及其光催化性能的研究

以硫酸钛和过氧化钠为原料,合成了过氧钛酸复合物作为前躯体,进而通过水热法制备出单斜结构二氧化钛TiO2(B),采用XRD、TEM、FTIR和BET等技术对样品进行了表征。结果表明,TiO2(B)的比表面积为98.15 m2/g,对甲基橙的光催化降解表现出比P25更高的活性和良好的稳定性。     

竹炭负载TiO_2光催化氧化DBT的研究

研究了浸渍法制备的竹炭（BC）负载TiO2光催化氧化氧化二苯并噻吩（DBT）。对其反应工艺条件（如光催化剂用量、双氧水浓度和TiO2的负载量）进行优化。结果表明负载型TiO2/BC提高了TiO2的分散度,比纯TiO2表现出更好的光催化活性。反应条件为燃料油氧化脱硫的发展提供理论参考。所得结果为：TiO2负载量15%（wt%）、H2O2的浓度O/S为14mol、催化剂用量为0.002g/mL模型硫化物。在最佳条件下反应2h,DBT脱硫率高达66%。此结果为燃料油的氧化脱硫技术的发展提供了理论参考。     

三种不同晶型二氧化钛的制备及光催化性能研究

分别以Ti（SO4）2和TiCl4为原料,通过水热pH值的控制,批量制备了片状的锐钛矿（AT）、棒状的金红石（RT）和菱形的板钛矿型（BT）TiO2.其中,AT具有最小的晶粒尺寸（约10nm）,其次为RT（30—50nm）,而BT具有最大的晶粒尺寸（50—70nm）.固体漫反射显示出AT、BT和RT对光响应的阀值分别为375nm、385nm和415nm.其中,AT在紫外区显示出最强的光吸收能力.以阴离子活性染料X3B为目标分子的光催化降解实验结果显示,3种催化剂的光活性次序为AT〉RT〉BT,这与它们对X3B的吸附能力一致.文章对这产生TiO2光活性差异的原因进行了讨论.     

胶原纤维为模板介孔TiO_2和Pt掺杂TiO_2纤维的制备及光催化降解黑液（英文）

以胶原纤维为模板,Ti（SO4）2为钛源,合成了新型光催化剂—介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维。通过场发射扫描电镜（FESEM）、比表面积和孔径分析、紫外–可见光谱和分子荧光光谱等检测手段对两种介孔TiO2纤维的结构和物理性能进行了表征。FESEM分析表明,胶原纤维的表面结构能被较好地保留在介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维中。N2吸附–脱附等温线为IV型,表明TiO2和Pt掺杂TiO2纤维具有介孔结构。基于结构的特点,在可见光和UV-A激发下,介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维表现出强于商品级纳米TiO2（Degussa P25）的总有机碳（TOC）脱除率。此外,Pt的掺杂能明显改善介孔TiO2的光催化活性。光催化实验表明,Pt掺杂TiO2纤维（1.0g L–1）在可见光照射420 min后,黑液的TOC脱除率为37%;UV-A（360 nm）照射300min后,TOC脱除率为51%。因此,制备的介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维作为一类性能优异的光催化剂,能用于黑液的光催化降解,并在其他类似的反应条件下具有潜在的应用前景。     

F—TiO2光催化剂的制备及性能

TiO2具有化学稳定性好、成本低、耐腐蚀、无毒以及独特的光学、电学性质,纳米TiO2是目前最具应用前景的光催化剂。采用溶胶一凝胶法制备了F掺杂的TiO2光催化剂,用X-射线衍射（XRD）和紫外一可见光谱（UV—Vis）对其进行了表征,并通过降解甲基橙溶液来检测其光催化性能,研究了不同掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对F—TiO2光催化剂光催化性能的影响。结果表明,制备出的F-TiO2比未掺杂的TiO2具有较好的可见光响应,紫外光区响应并未受到影响。合成F—TiO2催化剂的最佳条件为F掺杂量为1．4％,煅烧温度600℃,煅烧时间2h。     

镱掺杂TiO_2光催化剂的制备工艺研究

采用溶胶凝胶法制备了镱掺杂TiO2纳米光催化剂,并通过XRD、IR和BET对样品进行表征。在紫外光照射下,以罗丹明B为光催化目标降解物,考察了催化剂的光催化性能。结果表明:Yb/TiO2比纯TiO2具有更好的光催化活性。制备Yb/TiO2光催化剂的最佳条件是:n(Yb)/n(Ti)为1.0%,HAc为3mL,溶液pH值为1.4,PEG为0.5g,湿凝胶陈化时间为2d,干燥时间为12h,干凝胶煅烧温度为600℃,煅烧时间为3h,此条件下制备出的Yb/TiO2能使罗丹明B的降解率达到88.9%。结构表征说明掺镱二氧化钛粉体降低了TiO2的颗粒粒径,增加了比表面积,提高了光催化活性。     

Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2复合材料的制备及其光催化性能

利用TiO2纳米带作为基底,乙二胺作为还原剂及氮源,采用溶剂热法合成光催化复合材料Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2。通过XRD、SEM、TEM等对催化剂的结构进行表征,结果显示,直径为1.2~2.1 nm的单质铋（Bi0）和碳酸氧铋（Bi2O2CO3）的复合量子点均匀生长在一维TiO2纳米带（TiO2 NBs）表面。在可见光照射下,相比于TiO2（降解率30.95％）,Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2在3 h内实现了对有机污染物罗丹明B的高效降解（降解率95.02％）。最后进行活性物质捕获实验,证实h+和•OH是材料参与光催化降解罗丹明B的主要活性物质。     

核壳结构纳米TiO2／PMMA／PU复合基耐洗刷涂料制备

为制备水性聚氨酯（WPU）耐洗刷涂料,用硅烷偶联剂改性纳米TiO2,并采用预聚体分散、种子原位乳液聚合法分别制备了TiO2／PU、TiO2／聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／PU复合乳液。探讨了n（-NCO）：n（-OH）（R值）、纳米TiO2加入方式与含量、MMA／PU质量比及填料与功能助剂类型对PU耐洗刷性能的影响。透射电镜形貌观察表明：TiO2／PMMA／PU复合乳液乳胶粒子具有以TiO2为核的核壳结构。结果表明乳液种类对涂膜耐洗刷性影响较大,当纳米TiO2含量为0．5％、PMMA／PU质量比1：4时,多层核壳结构复合乳液的耐洗刷性最好,达6350次;选择片状结构、质地较硬的填料、微纤及防水助剂能显著提高PU涂料耐洗刷性,优化配方可制备出耐洗刷性达10000次以上PU乳液涂料。     

（Ni–Mo）/TiO2纳米薄膜光电催化降解罗丹明B的性能

采用恒电流复合电沉积制备了（Ni–Mo）/TiO2薄膜,对薄膜的表面形貌、晶相结构和光谱特性进行了表征,以罗丹明B为模拟污染物对薄膜的光电催化性能进行了测定,并分析了光电催化机理。结果表明：（Ni–Mo）/TiO2薄膜是粒径为50～100 nm的TiO2纳米粒子相和纳米晶Ni–Mo固溶体相构成的复合薄膜。薄膜具有优异的...     

钛柱撑蒙脱石光催化降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为前驱体、钠基蒙脱石为载体,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛柱撑蒙脱石（TiO2—MMT）纳米复合材料。采用X-射线衍射仪、透射电子显微镜、全自动比表面积及中孔、微孔分析仪（BET）等分析手段对TiO2—MMT进行了表征,并研究了其对甲基橙的光催化降解活性。结果表明：TiO2—MMT主要由锐钛矿型TiO2和蒙脱石组成,呈层片状结构,TiO2柱撑到蒙脱石层间,并使其（001）晶面间距明显增大。在中性和碱性奈件下,TiO2-MMT对甲基橙的光催化降解能力较弱;在酸性条件下,TiO2-MMT对甲基橙的降解率远远高于中性和碱性条件下的降解率。TiO2—MMT光催化降解甲基橙的优化条件为：pH值4、甲基橙初始浓度30mg·L-1、TiO2-MMT投加量10g·L-1,在优化条件下光照2h,TiO2-MMT对甲基橙的催化降解率为99．4％。     

二步法合成低温烧结（MQ，Zn）TiO3介电陶瓷

首先采用固相法合成了（Mg，Zn）2TiO4粉体，然后将钛酸丁酯水解制备出TiO2溶胶，再利用TiO2溶胶对已合成的（Mg，Zn）2TiO4粉体进行包覆。包覆后的粉体经500℃预烧后在1150℃烧结成瓷，采用XRD、SEM分别做了样品的物相和显微结构分析，测试结果表明：当TiO2，（Mg，Zn）2TiO4为1．1时，合成产物为纯的（Mg，Zn）TiO3相。在1MHz下测试了样品的介电性能，结果表明：当TiO2／（Mg，Zn）2TiO4为1．1，烧结温度为1150℃时，陶瓷介电性能最好。     

聚酰亚胺／TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及表征

采用带柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）和3,3’,4,4’-苯甲酮四酸二酐（BTDA）为单体用两步法合成聚酰亚胺（PI）,并在合成过程中,用溶胶凝胶法在中间产物聚酰胺酸中加入正硅酸四乙酯和钛酸丁酯,不添加水和偶联剂,制备出了PI／TiO2-SiO2复合材料。利用红外（IR）、X衍射（XRD）、热失重分析（TGA）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）等对材料的微观结构和热稳定性进行了研究。结果表明,复合膜中纳米TiO2和SiO2在聚酰亚胺基体中有较好的分散,PI／TiO2-SiO2复合材料的热稳定性优于纯PI和PI／TiO2杂化膜。     

过渡金属离子的掺杂对TiO2光催化活性的影响

考察了过渡金属离子对TiO2光催化性能的影响，结果发现：第二过渡系列金属离子对TiO2膜的修饰作用比第一过渡系列金属离子的修饰作用更加明显；第二，六副族的金属离子对TiO2膜的修饰效果较好，通过X射线衍射（XRD），电镜分析（SEM），光电能谱分析（XPS）及差热分析（DTA）对催化剂表面进行了表征，结果表明：TiO2的晶型为锐钛矿型，粒子半径为32．58nm。     

负载纳米TiO2降解室内甲醛的实验研究

主要研究负载纳米TiO2对室内甲醛的降解情况。采用溶胶一凝胶法和粉体负载法来制备纳米TiO2,利用吸附床装置在紫外灯、日光灯照射下测定不同制备条件下的负载纳米TiO2的穿透时间（最长可达8h）和吸附容量（最高可达0．7193mg／g）,结果表明粉体负载法制备的负载纳米TiO2吸附甲醛效果比溶胶一凝胶法制备的吸附效果好。因此确定了750℃负载纳米TiO2为最佳吸附剂。     

RuAg/TiO2-C催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能

采用改性溶胶凝胶法和水热合成法制备了掺C多孔纳米TiO2,并以其为载体制备了一种RuAg/TiO2-C甲醇催化剂。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等对催化剂进行了表征,测定了其对甲醇的电催化氧化性能。实验结果表明,RuAg的负载和C的掺杂能提高TiO2对甲醇的电催化性能,RuAg/TiO2-C对甲醇电催化的循环伏安曲线中未见甲醇氧化中间产物的氧化峰,0.544 V处有一个较大的甲醇氧化峰,其峰电流密度5.8 mA/cm2,RuAg/TiO2-C比商用PtRu/C催化剂具有更高的催化活性和抗毒性,RuAg合金的负载以及RuAg合金与掺C多孔纳米TiO2载体之间较强的相互作用是其对甲醇催化性能提高的主要因素。     

TiO2中空微球的制备及性能研究

以钛酸丁酯为钛源,采用无模板法溶剂热合成了中空TiO2微球,并采用了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜（TEM）、N2物理吸附-脱附（BET）等手段对样品进行了表征和分析,以甲基橙为模拟污水研究了样品光催化降解甲基橙的能力。结果表明, 中空TiO2微球为锐钛矿相,是由细小的纳米晶自组装组成的具有中空结构的TiO2微球,微球的直径为0.4~0.5 μm。样品具有介孔结构和较高的比表面积,在紫外光照射下,加入中空TiO2微球到初始溶度为15 mg/L的甲基橙溶液中,在光照80 min后降解甲基橙达到了95%,表现出良好的光催化活性。     

纳米二氧化钛填充橡胶复合材料的分散结构与性能

用粒径为20～40nm的纳米二氧化钛(B—TiO2)填充天然橡胶(NR)和丁腈橡胶(NBR)制备了橡胶复合材料,研究了B—TiO2在橡胶基体中的分散结构、复合材料的力学性能以及抗菌性能,并与德国Degussa公司的催化剂纳米TiO2(D—TiO2)进行了对比。结果表明,B—TiO2在NR和NBR中表现出良好的分散,绝大多数B—TiO2在橡胶中聚集体尺寸小于100nm,特别是在NR中B—TiO2分散颗粒大小与其原生颗粒大小相近,明显优于D—TiO2在NR中的分散;在B—TiO2用量小的情况下,橡胶复合材料的力学性能基本不受B—TiO2的影响。D—TiO2对橡胶复合材料的老化性能也没有影响。橡胶基体中填充B—TiO2后,其抗菌性能明显提高,当用量超过2份(质量)时,其抗菌性能已经达到较高的水平;D—TiO2／NR抗菌效果与B—TiO2／NR的抗菌效果相当,热氧老化不影响橡胶复合材料中TiO2发挥其抗菌特性。     

TiO2/SnO2光催化剂的制备及硫磷农药废水催化降解

在采用溶胶-凝胶法制备SnO2溶胶的基础上,制备出表面Ti／Sn原子比为85：15（XPS全谱分析）的TiO2／SnO2复合体光催化剂;用于硫磷农药废水的降解,试验结果表明：复合体光催化剂比单一TiO2催化剂的催化活性要高,其原因是由于复合TiO2／SnO2催化剂中SnO2可接收电子,减少了TiO2电子一空穴对的复合,从而提高其催化活性。     

溶胶-凝胶法制备B掺杂TiO2纳米粉体及其光催化性能研究

本研究采用溶胶-凝胶法制备了B掺杂TiO2纳米粉体.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)等测试手段对其进行了表征,以亚甲基蓝为模拟污染物,评价了不同热处理条件下的粉体在可见光下的光催化活性.结果表明:B掺杂对TiO2表面形貌没有明显影响,但抑制了TiO2晶粒的长大和TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变;部分B以B2O3的形式存在,部分B掺入到TiO2晶格间隙形成B-O-Ti键;B掺杂未改变TiO2的吸收边带,且使得TiO2对可见光的吸收有所减弱;B掺杂能有效促进TiO2表面活性基团Ti-OH的生成,该基团能够有效捕获空穴,从而提高光催化活性;B掺杂TiO2粉体在650℃煅烧的催化活性最高,对亚甲基蓝的2h降解率比未掺杂TiO2提高16.51％.