溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜及其光催化性能的研究

通过溶胶-凝胶法制得溶胶-凝胶溶液，采用浸渍-提拉法制备纳米二氧化钛薄膜，制得的薄膜在500℃热处理1h。用X-射线衍射仪测定TiO2的纳米薄膜的物相组成，经图峰鉴定证明TiO2为锐钛矿型。用扫描电镜观察薄膜的表面形貌，发现其表面均匀分布着颗粒直径为20nm左右的TiO2球形颗粒。用制得的薄膜对铬黑T水溶液和甲基橙水溶液进行光催化，实验结果表明，制得的二氧化钛薄膜有较高的光催化活性。     

纳米二氧化钛光催化剂的研制

采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯为钛源、无水乙醇为溶剂、冰醋酸为抑制剂来制备纳米TiO2光催化剂,通过光催化降解甲基橙水溶液评价体系,根据需要改变实验所用的原料、制备方法和工艺过程,考察蒸馏水、冰醋酸、无水乙醇各因素量对制备的纳米TiO2催化活性的影响。结果表明当V(钛酸四丁酯):V(冰醋酸):V(蒸馏水):V(无水乙醇)=2:1.2:8:36,脱出率可达到95%以上,为实验条件下纳米Tio2的最佳制备工艺条件。     

纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究

以TiCl4为原料,用水热法制备纳米TiO2粉末,采用透射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、形貌和热稳定性进行了表征.在紫外光灯照射下,用所制的TiO2降解制革废水,对处理前后的COD进行测试,结果表明该法制得的纳米TiO2具有很好的光催化性能.     

镍掺杂二氧化钛光催化剂的制备与光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了镍掺杂的二氧化钛,采用紫外可见分光光度计、傅里叶红外分光光度计、X衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对结果进行了表征。表征结果表明在550℃下煅烧的产物主要是锐钛型二氧化钛,镍的掺杂使得二氧化钛的紫外可见反射光谱明显红移,且镍掺杂二氧化钛的粒度减小,团聚程度下降。以活性艳蓝KN-R为模型降解目标物,通过比较镍掺杂二氧化钛、纯二氧化钛以及标准P25二氧化钛的光催化性能发现镍掺杂二氧化钛的光催化活性最好。当钛酸正丁酯/乙醇比为1:25;钛酸正丁酯/冰乙酸比为1:1;钛酸正丁酯/硝酸镍比为1 000:3;煅烧温度为550℃,煅烧时间为2 h时,镍掺杂二氧化钛的光催化效率最高,达到73.3%。     

二氧化钛膜光催化降解水中壬基酚的研究

用溶胶-凝胶法于500℃制备了不同层数的锐钛矿纳米二氧化钛（TiO2）薄膜。利用TiO2薄膜作催化剂,研究了水中壬基酚（NP）的紫外光降解特性。考察了镀膜层数、pH值、初始浓度、光照距离和光照时间与降解率的关系。结果表明,镀3层膜,pH值为5．0～6．0,光照距离为9cm,光照时间为60min的条件下,ρ（NP）初始为100μg/L时降解率可达80％以上。     

制备方法对纳米TiO2光催化活性的影响

分别用化学沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳液法制备了纳米级TiO2粉体。用XRD、TEM、TG-DTA对其进行了研究与表征,以次甲基兰溶液的光催化降解为模型反应,考察了制备方法对粉体的晶型、形貌、粒径及其光催化活性的影响。结果表明:从工业化生产目的出发,在相近实验条件下,化学沉淀法制备的TiO2粉体颗粒均匀、粒径小、光催化能力强,产品综合性能最好。此项研究在光催化剂应用领域具有一定的理论和实际意义。     

Fe^3＋掺杂TiO2纳米膜的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备出掺杂Fe^3＋的TiO2纳米膜,并用x射线衍射方法进行表征;探讨了金属离子铁离子掺杂对TiO2纳米膜光催化降解性能的影响;研究了TiO2纳米膜及掺杂改性的TiO2纳米膜对甲基兰的降解作用,同时还尝试不同掺杂的TiO2纳米膜的杀菌功能。实验结果表明通过掺杂Fe的TiO2纳米膜有优良的光催化降解性能。     

二氧化钛纳米微粒的制备及对染料甲基紫的降解

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纳米级二氧化钛微粒。通过二氧化钛的XRD衍射分析的实验结果,利用X射线线宽法计算二氧化钛微粒的平均粒径为22nm。以甲基紫溶液做光催化降解实验,考察各种因素对光催化降解效果的影响。结果表明：在30W紫外灯照射下,甲基紫起始浓度10mg/L,催化剂用量1．0g／L,pH为3．0,100min即可降解92％。     

二氧化钛催化剂的制备及其催化性能研究

TiO₂光催化剂具有光催化活性高,吸收紫外光性能强,无毒等特点。本文主要采用溶胶-凝胶法合成TiO₂溶胶,分析反应条件对二氧化钛溶胶形成的影响,研究合成所得TiO₂的光催化性能。为了改进二氧化钛的光催化性能,将二氧化钛分散于壳聚糖体系中,以提高二氧化钛的光催化效果,通过对甲基橙这种较难降解的染料化合物的催化降解实验,探究二氧化钛在降解印染废水方面的光催化性能。     

二氧化钛颗粒的制备及其脱硫吸附性能

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)在不同烧结温度(340℃,440℃,540℃,640℃)下制备了4种多孔TiO₂颗粒,X射线衍射法(XRD)测得4种样品的晶相均为锐钛矿型.低温77K氮气吸附法计算4种样品的比表面积为79～124m²/g,平均孔径56.8～254.8 A.电子扫描电镜分析了样品的表面结构为多孔高孔隙率结构在固定床中对4种样品进行动态脱硫试验,试验结果表明烧结温度在540℃时制备的样品品质较好,每g TiO₂颗粒可吸附38.9mg的SO₂.以SG 540样品为例,研究了固定床中吸附温度,气相中SO2的浓度以及气体流速对其脱硫吸附性能的影响.与活性炭、沸石物理吸附剂比较,TiO₂颗粒具有较高的脱硫吸附能力.FTIR红外光谱分析法,结合加热脱附试验的结果,得知TiO₂颗粒吸附剂脱硫的机理主要是物理吸附.     

TiO2光催化剂载体及提高其光催化活性的研究进展

光催化技术是一种新型的绿色环保技术,TiO2是光催化反应中的一种研究较为广泛的光催化剂,其在污水处理以及空气净化等领域具有广泛的应用前景。文章综述了TiO2作为光催化剂的研究现状,着重介绍了TiO2光催化剂载体的研究及TiO2的改性研究。并结合我们在TiO2载体以及提高其催化活性方面所作的一些研究工作,提出一些看法。     

Preparation of Ag@AgCl-doped TiO2/sepiolite and its photocatalytic mechanism under visible light

A cube-like Ag@Ag Cl-doped TiO_2/sepiolite(denoted Ag@Ag Cl–TiO_2/sepiolite) was successfully synthesized via a novel method. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersion X-ray fluorescence, X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and diffuse reflectance ultraviolet–visible spectroscopy were performed to determine the structure and physicochemical properties of Ag@Ag Cl–TiO_2/sepiolite. SEM micrographs revealed that Ag@Ag Cl nanoparticles and TiO_2 film are well deposited on the surface of tube-like sepiolite. As a result, Ag@Ag Cl–TiO_2/sepiolite exhibits a red shift relative to TiO_2/sepiolite. Photocatalytic experiments demonstrated that the dosage of catalysts plays an important role during photocatalysis. The photoelectrochemical activities of Ag@Ag Cl–TiO_2/sepiolite and TiO_2/sepiolite were also investigated. Photocurrent responses confirmed that the ability of Ag@Ag Cl–TiO_2/sepiolite to separate photo-generated electron–hole pairs is stronger than that of TiO_2/sepiolite. Methylene Blue degradation is also improved under alkaline conditions and visible light irradiation because more UOH is produced by visible light excitation.This excellent catalytic ability is mainly attributed to the formed Ag nanoparticles and the Schottky barrier at the Ag/TiO_2 interface. Active species analysis indicated that UO2-and h+are implicated as active species in photocatalysis. Therefore, catalysts are excited to produce abundant electron–hole pairs after they absorb photons in photocatalysis.     

漂珠为载体TiO_2/SiO_2膜的制备及性能研究

以漂珠为载体,探索采用液相沉积法制备TiO2/SiO2膜最佳条件。在自制的光催化反应器中,在相同的条件下,以酸性嫩黄和难处理的焦化废水为目标降解物,做了TiO2/SiO2和TiO2两种膜的光催化氧化对比试验。结果表明,与单一TiO2膜比较,以漂珠为载体,采用液相沉积法制备的TiO2/SiO2改性膜具有较高的光催化氧化性能。     

PTFE/TiO_2复合膜光催化降解水中罗丹明B研究

以P25 TiO_2为催化剂、聚四氟乙烯乳液(PTFE)为粘结剂,采用辊压法制备了PTFE/TiO_2复合膜催化剂,并对其进行了SEM和XRD表征。结果表明:TiO_2与PTFE乳液的质量比为4:1时其表面最为平整且分布着均匀的空隙。此外,PTFE的引入并没有改变TiO_2的晶相结构与衍射峰强度。另外,随着光照时间的延长,PTFE/TiO_2复合膜催化表面·OH自由基产生量呈线性增加,且Rh B分子在553 nm处特征吸收峰强度逐渐降低。经过150 min光照后,Rh B的光催化降解率达到87%。连续重复使用14次之后,PTFE/TiO_2复合催化膜的光催化效率仅下降2%左右,这表明其可能在废水深度处理领域得到实用化应用。     

膜载Fe~(3+)/TiO_2光催化降解4-氟苯甲酸的研究

用自制半导体纳米Fe3+/TiO2玻璃薄膜,在高压汞灯下进行了光催化降解4-氟苯甲酸的研究。结果表明,反应光强、催化剂用量、pH值、溶解氧含量等反应条件改变对光催化降解效率具有显著的影响,光催化降解4-氟苯甲酸反应为一级动力学方程。     

玻璃膜载Fe3+/TiO2的制备及其光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备了稳定的涂膜Fe3+/TiO2溶胶,通过浸渍-提拉法分别制备了Fe3+/TiO2玻璃负载薄膜,讨论了分散剂加入量、提拉速度对成膜质量的影响,并对所制薄膜进行了结构分析,通过降解4-氟苯甲酸溶液初步研究了其光催化活性。     

磁性负载改良型纳米TiO2的制备及光催化反应器的研发

采用自蔓延燃烧法、溶胶-凝胶、粉末-溶胶和共沉淀相结合的方法制备出了具有磁性的改良型纳米TiO2光催化剂,并用X射线衍射、SEM扫描电镜等方法进行表征;同时制备了一种可回收磁性负载易分离纳米TiO2的光催化反应器,并通过对甲基橙的光降解分析,对其光催化性能进行了评价。实验结果表明,该光催化反应器对有机废水的处理效果较好,而且结构简单,建造方便,有着广泛的应用前景。     

吸附相反应技术制备微弱光响应的多组分掺杂TiO2催化剂

利用弱光(紫外和可见)激发Ti O2光降解污染物是拓展多相光催化实际应用的关键之一.以吸附相反应技术为基础,利用N掺杂以及共掺杂两种方式制备多组分Ti O2光催化剂,并研究其在弱光下光降解甲基橙的过程.结合紫外可见漫反射光谱、X射线衍射、X射线电子能谱以及光致发光光谱等表征手段,探索焙烧温度、N掺杂量以及共掺杂对催化剂光吸收和可见光响应拓展的影响,进而研究弱光下催化剂活性的变化规律.结果发现,N掺杂可以显著增强催化剂的光吸收,从而显著提升其在弱紫外光下光降解甲基橙催化活性,所有N掺杂催化剂的活性均优于商用P25光催化剂.N掺杂对催化剂的可见光响应拓展作用不大,因而单一N掺杂后大部分催化剂在弱可见光下没有活性,仅5%N掺杂催化剂在900℃热处理后有微弱活性.N和Fe2O3二元耦合形成的共掺杂催化剂中,两者之间的协同作用既增强了复合光催化剂的光吸收,也显著拓展了催化剂的可见光响应,因而得到了在弱可见光下具有良好活性的复合光催化剂.     

壳聚糖/二氧化钛复合物的制备与吸附研究

通过溶胶-凝胶法制备了有序多孔的TiO_2材料。通过共混、反相悬浮、交联制备了壳聚糖/二氧化钛(CHS/TiO_2)复合材料,研究了制备材料的吸附性能。结果显示,复合材料的吸附性能优于TiO_2和壳聚糖的吸附性能。比表面积(BET)分析表明,复合材料的比表面积稍大于TiO_2的比表面积,且所制备的材料为介孔分布材料。