溶胶凝胶法制备磷钨酸掺杂TiO2薄膜及其光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱物,采用溶胶凝胶法制备了磷钨酸掺杂的二氧化钛薄膜。通过XRD、FT-TR对该薄膜进行了表征,研究了薄膜在对氯苯酚光降解中的催化活性。结果表明,当磷钨酸与二氧化钛摩尔比为0.01∶1、薄膜烧结温度600℃、对氯苯酚溶液浓度30 mg/L（pH＝5）、光催化8 h的条件下,对氯苯酚的降解率超过90%,且薄膜可以重复使用。磷钨酸对二氧化钛的光催化活性具有明显的促进作用。     

溶胶凝胶法制备磷钨酸掺杂TiO2薄膜及其光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱物,采用溶胶凝胶法制备了磷钨酸掺杂的二氧化钛薄膜。通过XRD、FT-TR对该薄膜进行了表征,研究了薄膜在对氯苯酚光降解中的催化活性。结果表明,当磷钨酸与二氧化钛摩尔比为0.01∶1、薄膜烧结温度600℃、对氯苯酚溶液浓度30 mg/L（pH＝5）、光催化8 h的条件下,对氯苯酚的降解率超过90%,且薄膜可以重复使用。磷钨酸对二氧化钛的光催化活性具有明显的促进作用。     

BiPO4稀土掺杂改性及其可见光光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O、NH4H2PO4和稀土氧化物为原料,在乙二醇介质中采用溶剂热法制备了不同稀土元素(Ln=Sm、Pr、Tb)掺杂的BiPO4光催化剂(记为BiPO4-Ln,包含BiPO4-Sm、BiPO4-Pr和BiPO4-Tb)。通过X-射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对制备的催化剂进行了表征。以染料罗丹明B(rhodamine B, RhB)及小分子水杨酸(salicylic acid, SA)为目标化合物,研究了在可见光激发下(λ≥420 nm) BiPO4-Ln对目标污染物的光催化降解特性,结果表明,BiPO4-Ln相较纯BiPO4,其光吸收范围从紫外光扩大到可见光区域,在3种BiPO4-Ln催化剂中,BiPO4-Sm对RhB的吸附能力最强且其光催化活性较强,通过测定其在可见光下降解RhB过程中产生的活性物种,发现BiPO4-Ln在氧化降解RhB的过程中主要涉及到·OH及O-2·的氧化机理。     

掺杂纳米Bi2WO6的水热合成及其光催化性能研究

采用水热法合成了掺杂纳米Bi2WO6,以罗丹明B为目标降解物,研究了样品在可见光下的光催化性能。采用XRD测试了合成样品的晶体结构,采用BET法测试了合成样品的比表面积,实验结果表明适当浓度的Pb2+、Sr3+和Zr4+离子对纳米Bi2WO6的掺杂均能提高其催化性能,其中掺杂Pb2+、Zr4+更有效,且Pb2+在1%掺杂时效果最好,Zr4+在0.5%掺杂时效果最好。而且,光催化剂在光催化过程中性能稳定,不产生光腐蚀,并具有一定的吸附性能。     

Ce掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及降解甲醛的研究

介绍了溶胶-凝胶法制备Ce离子掺杂纳米TiO2的工艺流程。采用X射线衍射（XRD）、紫外可见分光光度法（UV-Vis）等方法表征了Ce掺杂TiO2的相组成、紫外可见漫反射率与掺杂量的关系。结果表明，掺杂的TiO2在520℃．650℃焙烧2h呈锐钛矿结构，在520℃焙烧2h的TiO2的晶粒尺寸大约为20nm，而掺杂Ce后其晶粒尺寸均减小，大约为12nm。UV-Vis吸光度分析表明，掺Ce后吸收带边明显发生红移，但随着Ce掺杂浓度的增大，其对可见光的吸收影响不大。光催化降解反应表明，未掺杂Ce的TiO2反应2h后对甲醛的没有降解作用，而Ce掺杂TiO2反应2h后甲醛降解率达15％。     

掺杂纳米Bi2WO6的水热合成及其光催化性能研究

采用水热法合成了掺杂纳米Bi₂WO₆,以罗丹明B为目标降解物,研究了样品在可见光下的光催化性能。采用XRD测试了合成样品的晶体结构,采用BET法测试了合成样品的比表面积,实验结果表明适当浓度的Pb²⁺、Sr³⁺和Zr⁴⁺离子对纳米Bi2WO6的掺杂均能提高其催化性能,其中掺杂Pb²⁺、Zr⁴⁺更有效,且Pb²⁺在1%掺杂时效果最好,Zr⁴⁺在0.5%掺杂时效果最好。而且,光催化剂在光催化过程中性能稳定,不产生光腐蚀,并具有一定的吸附性能。     

Eu掺杂ZnO光催化剂降解制药废水

以醋酸锌(Zn(CH3COO)2)和六水合硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)为主要原料,氢氧化钠(Na OH)为沉淀剂,聚乙二醇(PEG2000)为矿化剂,柠檬酸为p H调节剂,采用水热法制备Eu掺杂Zn O复合纳米棒光催化材料粉体。用制备的粉体对制药废水进行光催化降解实验,并研究了反应温度、反应时间、光照条件和掺杂比对其光催化氧化效果的影响。用XRD、TEM和EDS等测试手段对粉体进行了表征。研究结果表明,水热反应温度为160℃,时间为6 h,制备的3%Eu掺杂Zn O复合纳米棒光催化材料的光催化效果较好,在365 nm的紫外灯照射下150 min后,制药废水的脱色率达38.8%,COD的降解率达57.5%。     

ZnO/LixNi1-xO光催化降解甲基橙的研究

采用溶胶凝胶法制备LixNi1-xO和ZnO粉体,利用球磨法制备ZnO/LixNi1-xO复合粉体,以紫外光为光源,通过降解甲基橙,研究了锂掺杂及n-p复合对氧化镍的光催化性能影响。结果表明：当投放量为0.1 g/L,x≤0.075（摩尔分数）的锂掺杂氧化镍均比未掺杂氧化镍的光催化活性高。当锂掺杂摩尔分数为0.025,投放量为0.4 g/L时锂掺杂氧化镍的光催化活性最佳,甲基橙最高降解率达到93.1%。当ZnO/Li0.025Ni0.975O在质量比为1∶1,投放量为0.2 g/L时光催化活性最佳,甲基橙最高降解率达到98.1%。     

Ce掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及降解甲醛的研究

介绍了溶胶-凝胶法制备Ce离子掺杂纳米TiO2的工艺流程.采用X射线衍射(XRD)、紫外可见分光光度法(UV-Vis)等方法表征了Ce掺杂TiO2的相组成、紫外可见漫反射率与掺杂量的关系.结果表明,掺杂的TiO2在520℃、650℃焙烧2 h呈锐钛矿结构,在520℃焙烧2 h的TiO2的晶粒尺寸大约为20 nm,而掺杂Ce后其晶粒尺寸均减小,大约为12nm.UV-Vis吸光度分析表明,掺Ce后吸收带边明显发生红移,但随着Ce掺杂浓度的增大,其对可见光的吸收影响不大.光催化降解反应表明,未掺杂Ce的TiO2反应2 h后对甲醛的没有降解作用,而Ce掺杂TiO2反应2 h后甲醛降解率达15%.     

ZnO/Lix Ni1-xO光催化降解甲基橙的研究

采用溶胶凝胶法制备LixNi1-xO和ZnO粉体,利用球磨法制备ZnO/LixNi1-xO复合粉体,以紫外光为光源,通过降解甲基橙,研究了锂掺杂及n-p复合对氧化镍的光催化性能影响.结果表明:当投放量为0.1 g/L,x≤0.075(摩尔分数)的锂掺杂氧化镍均比未掺杂氧化镍的光催化活性高.当锂掺杂摩尔分数为0.025,...     

添加壳聚糖溶胶-凝胶法制备的TiO2光催化剂及其光催化性能研究

采用添加壳聚糖（CTS）的溶胶-凝胶法制备了具有较高光催化活性的TiO2光催化剂,并用XRD、TEM、BET和IR等手段对其进行表征。结果表明,CTS的添加使TiO2衍射强度增强、分散性提高、比表面积增大从而使光催化活性提高;用所制备的催化剂光催化降解甲基橙反应60min后,其去除率由不添加CTS所制备TiO2的32％提高到48％,TOC去除率由14％提高到23％。     

氮掺杂氧化钛的简易制备及可见光催化活性的研究

为开发对可见光响应的催化剂,以尿素为氮掺杂剂,采用简易溶胶-凝胶法制备氮掺杂氧化钛,并以2,4-DCP的降解检验其光催化活性。XRD、BET、XPS和UV-Vis漫反射光谱分析表明,随着氮/钛原子比（N/Ti)的增大,各催化剂晶粒尺寸减小,比表面积增大,锐钛矿相向金红石相的转变得到抑制,除0#样品出现金红石相外,其他催化剂均只出现锐钛矿相;掺入催化剂的N位于晶格O位点和晶格间隙,替代N和间隙N掺杂使催化剂的光吸收发生明显的红移。荧光光谱分析表明,当N/Ti在0～6范围内增加时,反应体系中·OH自由基的产生速率增加,当N/Ti增大至8时,速率则下降。相似的规律也表现在氮掺杂量对光催化活性的影响。适量氮掺杂能增强氧化钛的可见光催化活性,该改性催化剂可用于有机污染物的太阳光激催化降解。     

添加壳聚糖溶胶-凝胶法制备的TiO_2光催化剂及其光催化性能研究

采用添加壳聚糖(CTS)的溶胶-凝胶法制备了具有较高光催化活性的TiO_2光催化剂,并用XRD、TEM、BET和IR等手段对其进行表征。结果表明,CTS的添加使TiO_2衍射强度增强、分散性提高、比表面积增大从而使光催化活性提高;用所制备的催化剂光催化降解甲基橙反应60 min后,其去除率由不添加CTS所制备TiO_2的32%提高到48%,TOC去除率由14%提高到23%。     

光纤ZnO薄膜的制备及光催化性能研究

实验利用射频磁控溅射镀膜工艺,分别在光纤和石英玻璃上成功制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜和荧光分光光度计对薄膜进行了测试分析,并对其光催化降解苯酚的性能进行了对比测试。结果表明,该薄膜具有良好的C轴取向性,光致发光峰分别位于362nm、421nm和486nm附近,且随着薄膜样品晶粒的减小而出现蓝移,光纤上ZnO薄膜的光催化能力是以石英玻璃为基底的ZnO薄膜的193倍,光催化效果显著。     

Enhancement of photocatalytic activity of sprayed nitrogen-containing ZnO powders by coupling with metal oxides during the acetaldehyde decomposition

Colored N-containing MOx-ZnO (M = W, V) composite powders with high surface area were synthesized by spray pyrolysis. The nitrogen content was controlled from 600 to 3000 ppm by changing the powder ingredients and the spray pyrolysis temperature. Ultraviolet-visible spectra indicated that the N-containing MOx-ZnO powders absorbed not only ultraviolet light like pure ZnO powder, but also some visible-light. Acetaldehyde decomposition was used as a probe reaction to evaluate the photocatalysis of these MOx-ZnO powders. The photocatalytic activity of the N-containing ZnO powder was pronouncedly enhanced by the WO3 or V2O5 addition under both UV and visible-light irradiation. This enhancement was ascribed to the MOx acting as a sink for photogenerated electrons in the UV case, and to a synergistic effect of N-doping and MOx-ZnO coupling in the case of visible-light.     

具有SR-Fenton和光催化活性的Co-TiO_2的制备及其活性

以溶胶凝胶法制备了Co-TiO2催化剂,采用XRD、XPS、紫外漫反射对催化剂进行了表征,结果表明,一部分Co2+进入了TiO2晶格,另一部分在TiO2表面形成Co3O4。以亚甲基蓝为模拟废水,进行了Co-TiO2催化剂的基于硫酸根自由基的类Fenton(SR-Fenton)和光催化活性测试,且考察了催化剂钴掺杂量、灼烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,CoTiO2催化剂为同时具有SR-Fenton和光催化活性的催化剂,Photo/Co-TiO2/过硫酸氢钾为光催化和SR-Fenton反应的协同体系。催化剂最佳钴掺杂量、灼烧温度分别为1%及773 K。     

Ag／ZnO光催化降解甲基对硫磷研究

描述了掺杂体系Ａｇ／ＺｎＯ用于甲基对硫磷水溶液光催化降解,有氧存在下,经ＵＶ照射对甲基对硫磷光降解是有效的,并讨论了影响光降解中甲基硫磷诸因素,初步探讨了光降解机理和动力学,起始降解物为Ｃ２Ｈ６Ｐ＾＋Ｓ和Ｏ２ＮＨ４Ｏ,且是一级反应,半衰期为１．８２ｍｉｎ。     

Mg-Al-LDHs复合促进CdS光催化剂的可见光催化活性

采用过饱和沉淀法制备了镁铝层状双氢氧化物(Mg-Al-LDHs)载体,并通过水热法将高分散纳米CdS粒子负载于其上,得到了可见光响应和高活性的CdS/Mg-Al-LDHs复合光催化材料。通过XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis-DRS和BET等技术对催化剂进行了表征。结果表明,水热过程中,CdS纳米粒子的插层使Mg-Al-LDHs发生了剥离,由于剥离态Mg-AlLDHs较大的负载表面,与纯CdS纳米颗粒相比,负载的CdS纳米粒子的分散度较高、晶粒粒径较小且光吸收明显蓝移,这不仅增加了复合催化剂的活性位点,而且提高了负载CdS纳米粒子的光生电子-空穴对的氧化还原能力,从而使复合催化剂具有较高的反应活性。可见光条件下(λ420 nm),CdS/Mg-Al-LDHs复合材料光催化降解亚甲基蓝(MB)的活性明显高于纯CdS,当CdS的负载量为50%时,降解MB的活性与纯CdS相比提高了2.4倍。     

Effect of Nb doping on structural, optical and photocatalytic properties of flame-made TiO2 nanopowder

TiO₂:Nb nanopowders within a dopant concentration in the range of 0.1?C15?at.% were prepared by one-step flame spray synthesis. Effect of niobium doping on structural, optical and photocatalytic properties of titanium dioxide nanopowders was studied. Morphology and structure were investigated by means of Brunauer?CEmmett?CTeller isotherm, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Diffuse reflectance and the resulting band gap energy were determined by diffuse reflectance spectroscopy. Photocatalytic activity of the investigated nanopowders was revised for the photodecomposition of methylene blue (MB), methyl orange (MO) and 4-chlorophenol under UVA and VIS light irradiation. Commercial TiO₂-P25 nanopowder was used as a reference. The specific surface area of the powders was ranging from 42.9?m²/g for TiO₂:0.1?at.% Nb to 90.0?m²/g for TiO₂:15?at.% Nb. TiO₂:Nb particles were nanosized, spherically shaped and polycrystalline. Anatase was the predominant phase in all samples. The anatase-related transition was at 3.31?eV and rutile-related one at 3.14?eV. TiO₂:Nb nanopowders exhibited additional absorption in the visible range. In comparison to TiO₂-P25, improved photocatalytic activity of TiO₂:Nb was observed for the degradation of MB and MO under both UVA and VIS irradiation, where low doping level (Nb?<?1?at.%) was the most effective. Niobium doping affected structural, optical and photocatalytic properties of TiO₂. Low dopant level enhanced photocatalytic performance under UVA and VIS irradiation. Therefore, TiO₂:Nb (Nb?<?1?at.%) can be proposed as an efficient selective solar light photocatalyst.