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相似文献
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1.
综述了近几年国内外可见光响应纳米TiO2薄膜制备的研究现状,阐述了TiO2薄膜光催化降解有机物的催化机理,系统地介绍了提高纳米TiO2吸收波长的方法、常用载体、可见光响应纳米TiO2薄膜制备方法和在降解有机物方面的应用,并概述了其以后的发展趋势.  相似文献   

2.
通过溶胶 凝胶法结合水热处理制备了掺杂铁或铬离子的纳米尺寸锐钛矿型TiO2光催化剂.用XRD、BET、TEM、EPR和UV VisDRS对样品进行了系列表征.在对活性偶氮染料XRG的降解中,可见光激发下适量掺杂的TiO2呈现出优于纯TiO2和P25的活性,同时掺杂并未降低其在紫外光激发下的活性.  相似文献   

3.
采用溶胶-凝胶法制备了不同铕(Eu)掺杂量的TiO2纳米颗粒(Eu-TiO2),利用透射电镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)及紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等方法对Eu-TiO2进行了物理特性的初步表征.结果表明:与未掺杂纳米TiO2比较,Eu-TiO2禁带宽度变窄,具有可见光光催化活性.在可见光下(λ≥420 nm)照射下,以光催化降解染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为目标反应,探讨了Eu-TiO2不同制备条件对RhB降解光催化活性的影响,优化得到制备高活性Eu-TiO2最佳pH为3、掺杂比例(nEu/nTi)为0.05%、煅烧温度为500 ℃.研究了可见光照射下Eu-TiO2降解RhB和无色有机小分子水杨酸(SA)光催化反应条件及降解特性,RhB的12 h深度氧化矿化率为60.2%,SA的8 h降解率达到100%.通过跟踪测定可见光下Eu-TiO2光催化反应过程中氧化物种的变化,研究了可见光激发Eu-TiO2光催化反应机理,表明其光催化反应主要涉及羟基自由基(·OH)历程.  相似文献   

4.
以纳米管钛酸为钛的前驱体,Bi(NO3)3·5H2O为N源和Bi源,采用水热法制备了N、Bi共掺杂的TiO2;并以甲基橙为目标降解物考察了所制备样品的可见光催化性能(λ≥420 nm).利用XRD、XPS、UV-Vis DRS、TEM等技术对不同条件下制备的产物进行了表征.结果表明,所得样品主要为锐钛矿型,粒径20 nm左右,掺杂的Bi主要以Bi2O3和BiONO3两种形式存在.N元素除了以NO3-的形式存在于BiONO3中,还有少量N以间隙氮掺杂于TiO2中形成Ti-O-N键.N、Bi共掺杂的TiO2在可见光下表现出了优越的光催化性能,其中水热温度为130 ℃,Bi/Ti摩尔比为1%时,催化活性最高.催化活性的提高源于N和Bi的掺杂增加了样品对可见光的利用效率,降低了光生电子空穴的复合速率.  相似文献   

5.
CdS修饰TiO2纳米带制备及光催化降解有毒有机污染物   总被引:2,自引:0,他引:2  
以硫酸钛为原料,在210℃低温下,水热制备TiO2纳米带.通过沉淀法用CdS修饰TiO2纳米带表面,制得TiO2@CdS复合光催化剂,采用XRD、TEM和反射紫外对其结构及光化学特性进行初步表征.以可见光(λ≥450 nm)光催化降解罗丹明B(Rhodamine B,RhB)、水杨酸(Salicylic Acid,SA)及2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)为探针反应,研究反应温度、介质和负载CdS对TiO2@CdS结构性能的影响.结果表明,所制备的TiO2纳米带分散性好.复合粉末由锐钛矿相TiO2和立方相CdS组成.常温25℃中性介质中用CdS修饰的TiO2的活性,在可见光照射下,为单纯TiO2纳米带的29倍.同时,TiO2也促进了CdS可见光光催化活性的提高.通过跟踪降解体系紫外-可见光谱(UV-vis)、红外光谱(FTIR)和总有机碳(TOC)测定,结果发现TiO2@CdS/vis体系在pH 7.0时,对SA的降解率较TiO2纳米带有显著地提高,反应15 h和21 h后,RhB和2,4-DCP的矿化率分别可达到47.8%和30.8%.  相似文献   

6.
模拟太阳光下稀土Gd掺杂TiO2纳米晶的光催化性能研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
以甲基橙的光催化降解为探针反应,采用氙灯模拟自然条件下的太阳光,评价了通过酸催化的溶胶-凝胶法制备的稀土Gd掺杂改性TiO2纳米晶的光催化活性及对甲基橙水溶液TOC的去除效果.运用XRD和UV-Vis DRS表征技术考察了Gd掺杂对纳米TiO2的微晶尺寸、晶体结构与光学性能的影响.结果表明,Gd掺杂可以抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,阻碍TiO2晶粒增长,使TiO2的光吸收带边发生蓝移且有利于对可见光的吸收,从而使Gd掺杂TiO2在模拟太阳光下光催化降解甲基橙的能力得到明显提高,但样品对甲基橙水溶液TOC的去除效果要滞后于其对色度的去除.  相似文献   

7.
采用溶胶-凝胶法,利用钛酸四丁酯、硝酸镧、硝酸铈和硼酸为原料,对TiO2光催化剂进行稀土-B(RE-B)的共掺杂改性制备和性能研究。采用X-射线衍射法(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱对制得样品的相组成、表面形貌结构、表面元素组成、光响应范围及带隙能和电子-空穴的复合情况进行了初步分析。结果表明,所制掺杂TiO2的组成均为锐钛矿型,掺杂使晶格发生了较大畸变,且细晶粒由未掺杂的27 nm减小到RE-B-TiO2的10 nm,形貌为片层状不规则堆放状态存在。XPS结果表明掺杂元素有效进入二氧化钛, PL谱显示共掺杂可有效延长光催化剂的载流子寿命。掺杂后吸收边均红移, La-B-TiO2由TiO2的405 nm移动到466 nm,相应地禁带宽度减小了0.4 eV。光催化实验表明:2 h内降解亚甲基蓝(MB)时掺杂能够同时提高紫外和可见光下二氧化钛的光催化效率,而共掺杂的降解效果又优于单掺杂, La-B-TiO2紫外光下的降解率达到80.67%,为同等条件下纯TiO2的2.7倍,可见光下的降解率为74.78%。  相似文献   

8.
通过甲基丙烯酸与苯乙烯聚合制备了表面负电性的聚苯乙烯(PSt)纳米乳胶粒. 在乙醇与水的混合溶剂中, 用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷对其进行表面改性后加入钛酸四丁酯、 氯化钠和硝酸银, 以PSt乳胶粒为模板采用共沉淀法制备了PSt-AgCl-TiO2复合微球. 在180 ℃对其进行液相预处理及煅烧去除PSt模板后制备了Ag/AgCl-TiO2空心复合粒子. 对各阶段产物的形貌、 晶体结构和比表面积等进行了表征. 结果表明, 所得产物为Ag/AgCl与锐钛矿型TiO2复合的空心粒子, 其比表面远大于商品TiO2(P25). 考察了Ag/AgCl-TiO2复合粒子在紫外光与可见光下对罗丹明B(RhB)降解的催化活性. 结果表明, 在紫外光下n(Ag)/n(Ti)=0.1%的Ag/AgCl-TiO2复合粒子活性最高, 30 min时对RhB的降解率比不含Ag/AgCl的TiO2空心微球提高了13%; 虽然Ag/AgCl-TiO2在可见光下的催化活性远比紫外光下低, 但与纯TiO2空心纳米微球相比其催化活性仍明显增强. n(Ag)/n(Ti)=2.0%的Ag/AgCl-TiO2复合粒子催化活性最高, 120 min时对RhB的降解率比不含Ag/AgCl的TiO2空心微球提高了38%.  相似文献   

9.
利用脉冲电沉积与高温退火相结合的方法制备了镍酸镧(LaNiO3)纳米颗粒负载的二氧化钛(TiO2)纳米管阵列. 修饰于TiO2纳米管阵列上的LaNiO3纳米颗粒粒径小(< 10 nm)、分布均匀、负载量可控,一些LaNiO3纳米颗粒沉积于TiO2纳米管内. 紫外可见吸收光谱显示,LaNiO3/TiO2纳米管阵列的吸收带边较TiO2纳米管阵列明显红移,可见光吸收明显增强. 可见光下光催化降解罗丹明B(RhB)的结果表明,脉冲循环沉积500次制得的LaNiO3/TiO2纳米管阵列的光催化活性最佳,其对RhB光催化降解速率是TiO2纳米管阵列的3.5倍,并且表现出极好的光催化稳定性.  相似文献   

10.
采用溶胶-凝胶和浸渍掺杂两步法合成了CeO2/TiO2光催化剂,并对催化剂的理化结构进行表征分析;以吡啶-正辛烷体系为模拟油品氮源,研究了该催化剂在可见光作用下的光催化脱氮行为,并探究了光催化脱氮的最佳反应条件。 结果表明,掺杂的铈主要以CeO2的形式存在,且增强了催化剂在可见光区的吸收;在可见光辐照150 min的条件下,铈的掺杂量质量分数为8%,所制备的CeO2/TiO2催化剂投入量为1.0 g/L时,模拟油品中吡啶的脱氮率高达76.45%。  相似文献   

11.
Nanocrystalline Fe-doped TiO2 powders were prepared using TiOSO4, urea, and Fe(NO3)3 · 9H2O as precursors through a hydrothermal method. The as-synthesized yellowish-colored powders are composed of anatase TiO2, identified by X-ray diffraction (XRD). The grain size ranged from 9.7 to 12.1 nm, calculated by Scherrer’s method. The specific surface area ranged from 141 to 170 m2/g, obtained by the Brunauer–Emmett–Teller (BET) method. The transmission electron microscopy (TEM) micrograph of the sample shows that the diameter of the grains is uniformly distributed at about 10 nm, which is consistent with that calculated by Scherrer’s method. Fe3+ and Fe2+ have been detected on the surface of TiO2 powders by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The UV–Vis diffuse reflection spectra indicate that the light absorption thresholds of the Fe-doped TiO2 powders have been red-shifted into the visible light region. The photocatalytic activity of the Fe-doped TiO2 was evaluated through the degradation of methylene blue (MB) under visible light irradiation. The Fe-doped TiO2 powders have shown good visible-light photocatalytic activities and the maximum degradation ratio is achieved within 4.5 h.  相似文献   

12.
水热法合成掺杂铁离子的小管径TiO2纳米管   总被引:17,自引:0,他引:17       下载免费PDF全文
碳纳米管这种一维结构的新材料的发现为物理、化学、材料科学和纳米科学开辟了全新的研究领域.近年来,非碳无机类富勒烯(Inorganic Fullerenelike,简称IF)纳米管也受到人们的广泛关注.  相似文献   

13.
Iron-doped titania nanoparticles exhibit a higher photocatalytic activity than pure TiO_2 for the degradation of nitrite. The optimum Fe-doped content in terms of activity is approximately 0.5%. The increase in photoactivity is probably due to the higher adsorption and the inhibition of electron-hole recombination. The photocatalytic oxidation reaction of nitrite over the Fe-doped TiO_2 catalyst follows zero-order kinetics, which is different from that over pure TiO_2. The reaction rate decreases linearly with the increase of the pH of the solution.  相似文献   

14.
In this work, the Fe-doped mixed crystal TiO2 photocatalyst which can utilize visible light was prepared by sol-gel and heat-treated methods. During heat-treatment, the phase transformation of Fe-doped TiO2 powder occurs and the process is characterized by XRD and TG-DTA technologies. Otherwise, the sizes and shapes of Fe-doped and undoped TiO2 powders were also compared using TEM images. The azo fuchsine in aqueous solutions, as a model compound, was treated under visible light irradiation using Fe-doped mixed crystal TiO2 powders as photocatalyst. The results showed that, under visible light irradiation, the (0.25%) Fe-doped mixed crystal TiO2 powder heat-treated at 600°C for 3.0 h behaved very high photocatalytic activities for degradation of azo fuchsine. The remarkable improvement of the photocatalytic activity of TiO2 powder was elucidated through the cooperative effects of iron doping and phase transformation. The iron doping can restrain the recombination of photogenerated electron-hole pairs and the phase transformation can enhance the absorption of visible light. Furthermore, other influence factors such as azo fuchsine concentration, solution acidity, Fe3+ ion content and irradiation time were also studied. Thus, this method is applicable for the treatment of wastewater.  相似文献   

15.
应用溶胶-凝胶法制备不同铁掺杂量的ZrO2粉体,以ZrO2/C为载体制备Pt-Zr1-xFexO2/C催化剂电极.X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)表征载体及催化剂的表面形貌和晶体结构.结果表明,催化剂中Pt和ZrO2颗粒在活性炭表面均匀分布,铂颗粒尺寸为2~4 nm,ZrO2颗粒尺寸为3~7 nm.循环伏安法和计时电流法测定催化剂对甲醇电氧化作用,显示在ZrO2晶体中掺杂铁可以提高催化剂的甲醇电氧化活性.其性能与铁的掺杂量有关.  相似文献   

16.
水中硝基酚的纳米TiO_2光催化降解   总被引:21,自引:0,他引:21       下载免费PDF全文
以主波长254nm的紫外灯作为光源,研究了锐钛型纳米TiO2对邻硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚的光催化降解行为,并与普通TiO2作了对比;结果表明,纳米TiO2表现出很高的光催化活性,催化降解过程符合一级动力学规律。  相似文献   

17.
二氧化钛包裹碘单质(I2/TiO2)制备及其光催化降解苯酚   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用水热法,以Ti(SO4)2为钛源,KIO3为掺碘剂制备了具有高可见光活性,高稳定性的二氧化钛包裹碘单质(I2/TiO2)光催化剂.利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线晶体粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)等表征手段对样品进行表征.结果表明,I2/TiO2中除含有锐钛矿相二氧化钛外、还含有碘单质和碘酸;I2/TiO2粒径大小为45 nm左右;在波长384 nm至700 nm范围内,该催化剂有强烈的吸收.探讨了该催化剂的形成过程和可见光催化机理.以苯酚降解反应为探针,测定了I2/TiO2光催化活性.结果显示:在全谱光源照射下I2/TiO2活性略高于P25,在可见光范围内其活性是P25的3倍多.确定了降解苯酚的最佳条件:全谱光源照射,投加量为0.5 g/L,苯酚浓度大于10 mg/L,溶液pH为3.2.I2/TiO2重复使用4次后,催化活性没有明显下降.  相似文献   

18.
Au改性纳米TiO2材料对NPE-10光催化降解的活性   总被引:7,自引:0,他引:7  
以钛酸四丁酯和氯金酸为原料,通过溶胶凝胶法制备了Au掺杂的纳米TiO2光催化剂粉体,并用 XRD, BET,XPS和固体紫外可见吸收光谱等技术对其晶相结构,比表面积,表面组成及紫外可见光响应范围进行了表征,对其光催化降解非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)的活性进行了考察. 结果表明,掺杂的Au在纳米TiO2粉体材料中可能以两种形态存在,即以Au3+离子形式替代Ti4+进入TiO2晶格和以Au原子态形式暴露于粉体表面.前者使TiO2在480~650 nm出现了更强的光吸收,并大大地增强了粉体表面对氧物种的吸附;后者中处于表面原子态的Au又会成为光生电子的受体,有效地避免了光生电子空穴对的复合. 通过对掺杂量及处理温度的优化,在nAu3+/nTi4+=0.005, 500 ℃煅烧的条件下可以制得具有较高的光催化活性的Au/TiO2粉体. 对NPE-10的光催化氧化试验显示,日光照射4小时后降解效率可以达到91.8%;而用未改性的纳米TiO2,在同样条件下,NPE-10的光催化降解效率仅能达到50.2%,商品Degussa P-25也只能达到66%.  相似文献   

19.
金属离子掺杂的TiO2薄膜的制备及其光催化降解甲苯的性能   总被引:10,自引:0,他引:10  
 采用溶胶-凝胶法制备了负载于铝板上掺杂金属离子的TiO2薄膜光催化剂,并通过空气中甲苯光催化降解实验评价了其光催化活性. 结果表明,Pt和Fe的掺杂对TiO2薄膜的光催化活性起促进作用,甲苯降解率分别提高了17%和6%; Ag的掺杂引起催化剂失活; Mn的掺杂未对TiO2薄膜的光催化活性起明显促进作用. XRD结果表明,掺杂金属离子前后TiO2均为锐钛矿相; TEM观察到薄膜催化剂微观结构为球形颗粒,粒径分布均匀,平均粒径为19 nm; 紫外漫反射光谱表明,Pt-TiO2薄膜催化剂的反射率几乎为0,表明其对光的吸收能力很强,因而Pt掺杂的TiO2薄膜光催化降解甲苯的活性最高.  相似文献   

20.
To eliminate volatile organic compounds (VOCs) from contaminated air, a novel medium-scale baffled photocatalytic reactor was designed and fabricated, using immobilized ZnO/SnO2 coupled oxide photocatalysts. Toluene was chosen as a representative pollutant of VOCs to investigate the degradation mechanism and the parameters affecting photocatalytic degradation efficiency. The preliminary experimental results indicate that the degradation efficiency of toluene increased with the increase of the light irradiation dosage, while it decreased with the increase of concentrations of toluene. The degradation efficiency increased rapidly with the increase of the relative humidity in a low humidity range from 0 to 35%, but decreased gradually in a high relative humidity (i.e., >35%). The optimum experimental conditions for toluene degradation is a toluene concentration of 106 mg m?3, a relative humidity of 35%, and an illumination intensity of ca. 6 mW cm?2 at the surface of ZnO/SnO2 photocatalysts. The intermediates produced during the gaseous photocatalytic degradation process were identified using the GC–MS technique. Based on these identified intermediates, the photocatalytic mechanism of toluene into ZnO/SnO2 coupled oxide catalyst was also deduced.  相似文献   

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