Fe~(3+)掺杂TiO_2/凹凸棒复合材料的光催化性能

采用酸催化的溶胶-凝胶法制备了一系列Fe3+掺杂TiO2/凹凸棒(Fe3+-TiO2/ATP)复合光催化剂材料。在可见光条件下,以亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解反应,评价了样品的光催化性能,研究了TiO2负载量、Fe3+掺杂量和焙烧温度对复合材料光催化性能的影响。在单因素实验的基础上,采用正交实验设计(L25(53))优化了催化剂的制备条件。光催化实验结果表明,MB在复合材料上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型。正交实验结果表明,当TiO2负载量为15%、Fe3+掺杂量为0.5%和焙烧温度为550℃时,得到的复合材料对MB的光催化降解效率最佳,测得表观反应速率常数kapp为6.09×10-3min-1,反应4 h后MB的降解率(Dt)可达75.88%,相同实验条件下与P25(1.51×10-3min-1)相比较,反应速率提高了4.03倍,降解率提高了45.05%。另外,复合材料的沉降性能优于P25,易于分离,是一类有应用前景的复合光催化剂。     

专利文摘

一种用于光降解全氟有机酸的掺杂二氧化钛炭铁复合材料的制备方法该专利涉及一种用于光降解全氟有机酸的掺杂二氧化钛炭铁复合材料的制备方法。该掺杂二氧化钛炭铁复合材料是将纳米二氧化钛和纳米羟基铁固定在颗粒活性炭上,然后将该材料加入到全氟有     

BiOCl-(NH4)3PW12O40复合光催化剂制备及其光催化降解污染物机制

光生电子和空穴的分离效率是影响光催化性能的重要因素.氯氧铋是典型的层状纳米光催化剂,却因光生电子和空穴的快速复合所表现出的低量子效率而受到使用限制.本文通过两步的水热法合成了BiOCl-(NH_4)_3PW_(12)O_(40)复合光催化剂.以甲基橙(MO)为模拟污染物进行光催化活性测试.结果表明,在氙灯模拟的太阳光照射下,Bi与W的原子比为1∶1时,其催化效果最佳.通过自由基猝灭实验对催化剂光降解MO的催化机制进行了研究,发现BiOCl是由空穴,羟基自由基和超氧自由基共同作用来对MO进行降解;而复合催化剂则主要以羟基自由基和超氧自由基为活性物种来降解MO.通过对反应前后的催化剂进行XPS分析,证明了磷钨酸铵可以接收BiOCl产生的光生电子.通过光电流测试,表明复合光催化剂的光生电子的转移和分离效率有了较大的提高,从而提高了光催化活性.     

纳米Ti02固定化技术

稳定、牢固并具有高活性的纳米Ti02膜的制备是光催化技术实用化需要解决的关键问题，本文主要就纳米Ti02的固定化方法、烧结温度、载体选择、TiO2改性等方面进行了综述。     

热处理温度对TiO2z结构性质及光催化活性的影响

从晶相组成、晶格缺陷密度、表面羟基含量、晶粒尺寸以及比表面积等方面阐述了热处理温度与TiO2光催化剂结构性质的关系，并就混晶效应、载流子输运/俘获以及尺寸量子效应等对光仙伦活性的影响进行了讨论。此外，还汇总了对水中典型有机污染物的光催化氧化研究以及相关的催化剂结构性质。     

光催化技术

氢气在空气中燃烧后生成水 ,若有简便的方法能再把水再分解成氧气和氢气的话 ,如此周而复始的循环 ,那么人类就不再因能源枯竭和环境污染而苦恼。然而 ,把水分解为氧气和氢气需要将近30 0 0℃的高温 ,这显然是不可行的。科学家们经过多年的艰苦探索 ,找到了一个很有希望的方法 ,这就是光催化的方法。光能转化成热能和电能的应用已很平常 ,如太阳能热水器、太阳能电池等 ,其实光也可以转化为化学能 ,光催化技术就是利用这一原理的新兴技术。光催化是以光作能源 ,以催化剂作“红娘”或“媒介”的化学反应过程 ,即光通过催化剂将其能量传递给水…     

超临界乙醇流体制取活性炭-TiO2光催化剂复合材料的研究

研究表明：在超临界乙醇流体介质下钛酸异丙酯能有效地分解成具光催化活性的锐钛矿型TiO2粒子，同时产生的TiO2粒子可与活性炭融合成一体，形成的活性炭－TiO2光催化剂复合材料具很好的光催化活性与吸附作用，而且具有的协同效应优于活性炭与TiO2样品的物理混合形式。     

无机阴离子对Fe-TiO2/SiO2复合光催化剂脱色染料的影响

考察了6种常见的无机阴离子对金属掺杂Fe-TiO2／SiO2复合光催化剂光催化降解酸性红B反应的影响，考察了导致催化剂失活的无机阴离子的最低浓度．结果发现H2PO4^-、HCO3^-具有较强的抑制作用，SO4^3-、I^-具有一定的抑制作用，而NO3^-、CI^-无明显影响实验结果证实无机离子对金属掺杂Fe-TiO2／SiO2活性的影响比TiO2／SiO2催化剂的影响明显要弱．对催化剂失活的机制也作了探讨。     

附载型复合光催化剂TiO_2·Al_2O_3/beads降解有机磷农药

研究以四异丙醇钛 [Ti(iso OC3H7) 4]、异丙醇铝为原料 ,以空心玻璃微球为载体 ,用溶胶 -凝胶法制备可漂浮附载型复合光催化剂TiO2·Al2 O3/beads的过程。用该光催化剂降解有机磷农药 ,并与光催化剂DegussaP 2 5TiO2 光活性进行比较。结果表明 ,附载型复合光催化剂活性显著提高 ,最高光活性为同样降解条件下 ,同样含量DegussaP 2 5TiO2 光活性的 1.4倍 ,且TiO2 ·Al2 O3 组分摩尔比存在最佳值。同时还研究了TiO2 ·Al2 O3/beads对有机磷农药的吸附性 ,并用XRD和TEM对附载型复合光催化剂进行表征。     

溶胶-凝胶法制备磁载光催化剂

悬浮态的光催化反应器相比固载的光催化反应器有更高的光催化效率。但是如何在光催化反应完成后使催化剂与水溶液的分离，成为了一个关键的问题。本研究采用溶胶—凝胶法将二氧化钛直接沉积在磁性颗粒的表面，制备出了磁载的光催化剂。这种催化剂在保留了磁性能具有可磁分离的基础上又具有很好的光催化降解效果。