Ag-TiO_2/KIT-6复合纳米光催化剂的研究

以有序介孔SiO2(简称KIT-6)为载体,采用钛酸丁酯水解法将纳米TiO2与KIT-6复合,并通过沉积沉淀法将纳米Ag粒子负载于其上,首次制得Ag-TiO2/KIT-6复合光催化剂,并采用相同的方法制备了一系列相关的催化剂.以光催化降解甲基橙来评价其催化性能,光催化活性顺序为Ag-TiO2/KIT-6＞Ag/TiO2＞TiO2/KIT-6＞TiO2＞Ag/KIT-6.利用XRD、N2物理吸附、XPS、UV-Vis DRS和TEM对系列催化剂进行表征,结果表明Ag-TiO2之间形成的异质结和催化剂的大比表面积是Ag-TiO2/KIT-6具有最高光催化活性的重要原因.其中Ag-TiO2之间的异质结结构,有效抑制了光生电子和光生空穴在TiO2表面和体相内部的复合,提高了光催化活性;此外Ag-TiO2/KIT-6的大比表面积大大提高了催化剂的吸附能力,增加了催化剂与污染物的接触,达到快速光催化降解污染物的目的.     

金属离子对纳米TiO2悬浊液的光催化性能影响的光谱研究

以钛氧有机物为前驱体,利用微乳液法制备了纳米TiO2微晶。用X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)等测试技术对产物进行了表征,并就纳米TiO2悬浊液中加入金属离子后光催化降解甲基橙溶液进行了初步的研究。光谱分析表明,纳米TiO2悬浊液中加入Bi3 离子后对甲基橙溶液的光催化降解有很大的促进作用,Bi3 与TiO2质量比为1∶8及TiO2的浓度为1.6g·L-1时光催化活性最佳。     

TiO2/5A光催化降解水中CN-的催化活性

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备TiO2/5A型催化剂,以其对水样中CN-降解率的大小来评价催化剂的光催化活性,并与P25型纳米TiO2催化效果作比较,从而探讨5A型分子筛负载纳米TiO2的百分含量、催化剂加入量、水样的pH值及CN-初始浓度对TiO2/5A光催化降解水中CN-催化活性的影响.结果表明:5A型分子筛负载纳米TiO2的量为20％、加入量为1.5g/L、pH=10、CN-初始浓度为50mg/L,反应时间为3h时,降解率达88.64％,且优于P25型纳米TiO2的降解效果.     

TiO2柱撑蒙脱土的制备及其对品红降解的催化反应

基于TiO2光催化剂的优良光催化活性,采用酸性溶胶法合成了TiO2柱撑蒙脱土复合光催化剂,利用IR,UV-Vis,TG/DTA,XRD及SEM等手段对复合催化剂进行了表征,通过太阳光对酸性品红光催化降解实验,考察了催化剂的光催化活性。该催化剂比纳米TiO2对酸性品红的光催化降解反应表现出更高的催化活性,而且更易于沉降、回收。当TiO2柱撑蒙脱土光催化剂的用量为0.2 g.(100 mL)-1,酸性品红溶液的pH值为3时,在太阳光下40 min内酸性品红基本降解完全,而且该降解过程符合Langmuir-Hin-shelwood方程。X射线衍射(XRD)分析表明钛柱撑蒙脱土的层间距较钠基蒙脱土有明显的增大,紫外-可见吸收光谱表明TiO2柱撑蒙脱土比纳米TiO2具有更高的光吸收效率。     

Ag负载WO3/TiO2光催化剂的合成及其催化性能

以钛酸丁酯、无水乙醇、钨酸铵为原料,采用溶胶-凝胶法合成了WO3/TiO2复合光催化剂;采用光还原技术制备了Ag负载WO3/TiO2光催化剂,借助X射线粉末衍射(XRD)和UV-Vis光谱等技术对样品的组成和光吸收性能进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察样品的光催化活性。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿型纳米TiO2,且与WO3复合后,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV-Vis光谱分析表明,载银使得催化剂在400—700nm的可见光区域对光响应,且在紫外光区吸收显著增强,对光具有更高的利用率;以罗丹明B为降解物的光催化实验表明,WO3复合对纳米TiO2光催化活性有显著的影响,而载Ag后其光催化活性进一步提高,将该光催化剂用于炼油厂废水的处理,效果较好。     

FTIR-ATR技术考察TiO2膜对油酸的光催化氧化性能

采用Sol-Gel和PVD法在玻璃、陶瓷、铝片表面制备出TiO2膜,直接将食用油中的主成分油酸用溶剂稀释后均匀涂在膜表面,采用FTIR-ATR技术实现了对膜样品光催化自清洁性能的快速准确评价,并通过测量水的接触角评价了膜的亲水性。结果表明,Sol-Gel法和PVD法制备的TiO2/玻璃膜都具有较好的光致亲水性和光催化降解油酸性能,两者的亲水性没有明显差别,但前者的光催化活性稍优于后者。比较Sol-Gel法制备的TiO2/玻璃、TiO2/陶瓷和TiO2/铝片膜对油酸的光催化降解性能发现,光照3·5h后3个样品的降解率分别为92%,85%和46%,表明基底材料性质对TiO2膜的光催化活性有明显影响,镀在非导电性玻璃和陶瓷表面的TiO2膜比镀在导电性金属铝表面的TiO2膜对油酸有更高的光催化降解能力。     

掺Fe~(3+)对载Ag纳米TiO_2光催化性能的改良

为研究掺杂不同mol分数的Ag+,Fe3+对TiO2薄膜光催化性能的影响,采用溶胶-凝胶法分别制备了掺杂不同质量分数的Ag+,Fe3+及其共掺杂的纳米TiO2光催化杀菌膜。以大肠杆菌为光催化抗菌的反应模型,对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。进而采用XRD,Uv-Vis对复合掺杂薄膜的特性进行了测试,以分析Ag+,Fe3+对影响TiO2薄膜的光催化杀菌性能的内在机理。结果表明:在荧光灯照射下,以Ag+,Fe3+各自最佳掺杂量Ag/Ti+=0.05%,Fe/Ti=0.1%,共同掺入TiO2中时,共掺杂杀菌率最高,并且共掺杂有良好的光催化分解能力。所得TiO2晶型基本为锐钛矿型,通过Uv-Vis可以看出共掺杂在可见光区具有良好的吸收性能。Fe3+是由于拓展了TiO2的吸收范围,而Ag+是由于正离子有效地抑制光生电子空穴的复合,它们二者共同合作从而提高了TiO2薄膜的光催化性能。共掺杂相对于单掺杂有着更优异的性能,是进一步的研究方向。     

氧化铁掺杂TiO_2和TiO_2/SiO_2的Raman光谱(英文)

采用Sol Gel法制备氧化铁掺杂TiO2 和TiO2 /SiO2 纳米粒子及在玻璃表面的涂膜 ,并用Raman光谱研究氧化铁含量对TiO2 和TiO2 /SiO2 结构的影响。该产物对水和大气中的有机污染物有催化降解作用。     

纳米TiO2光催化剂防团聚的光谱研究

本文用溶胶 凝胶过程超临界CO2 萃取制备纳米二氧化钛气凝胶 ,用FT Raman ,FTIR ,FS分别对初生态气凝胶粒子、在常态下以气凝胶形式保存了 36 0天的TiO2 纳米粒子及以初生态气凝胶的粉体保存了36 0天的TiO2 粒子进行表征 ,以光催化降解甲基橙为模型反应 ,结果表明 ,在常态下以气凝胶形式保存纳米TiO2 粒子能有效地防止由纳米TiO2 表面超亲水性引起粒子间的团聚 ,保持了初生态粒子的光催化活性。     

TiO2/SnO2复合光催化剂的制备及性能

采用特殊液相沉淀法制备纳米级的TiO2/SnO2复合粒子,对制备的纳米TiO2/SnO2采用XRD、TEM等手段进行了表征。用它做催化剂在日光下对甲基橙溶液进行了光催化实验。结果表明,纳米级TiO2/SnO2复合催化剂比纯TiO2的催化活性好,当SnO2摩尔百分数为20%时效果最佳,在60min内对10mg/L的甲基橙水溶液的降解率高达90.2%,具有较好的光催化活性。     

不同干燥法制备纳米TiO2光催化剂的光谱研究

本文分别用常态、超临界乙醇和超临界CO2干燥法干燥钛酸正丁酯的醇凝胶，制备纳米TiO2光催化剂。应用XRD，FTIR，FT－Raman和Fluorescent spectrum(FS)等光谱技术对催化剂进行了表征。以光催化降解罗丹明B为模型反应，比较所得样品光催化活性。实验结果表明，不同干燥方法对催化剂的晶相结构、半导体能带结构、光吸收性能、表面性质及光催化活性均产生显著的影响，用超临界CO2干燥法制备的TiO2光催化剂具有较好的光催化活性。     

四磺基酞菁锌敏化TiO2的原位自组装合成及可见光光催化

采用溶胶-凝胶法与原位合成相结合的方法,合成了2,9,16,23-四磺基酞菁锌(ZnfsPc)/TiO2复合材料,用FTIR,UV-Vis,XRD,Zeta电位、荧光光谱等对复合材料进行了表征,同时对材料进行了可见光光催化反应实验.实验结果表明采用该原位自组装的方法,不仅在TiO2颗粒表面原位生成酞菁,还在TiO2表面形成化学键(-SO2-O-Ti-).有效地增强了ZnTsPc的敏化能力,使光生载流子形成有效的分离,从而大幅度地提高了复合材料的可见光光催化能力.     

RuO2/TiO2/漂珠复合光催化剂的制备及性能

"利用RuO2/TiO2前驱体溶胶,采用溶胶-凝胶-浸渍法在漂珠(FP)表面沉积RuO2/TiO2膜,经120 ℃干燥、500 ℃焙烧制备复合光催化剂RuO2/TiO2/FP,并通过SEM、XRD以及FT-IR分别对其结构进行了表征． 结果表明,RuO2/TiO2膜的平均厚度(三层)约1 1m,膜材料中TiO2主要呈现锐钛矿型结构,而RuO2是以非晶态高度分散在粒子表面．以高效氯氰菊酯杀虫剂的光催化降解为模型反应,研究了RuO2/TiO2/FP的光催化性能,探讨了影响催化剂活性的因素及采用太阳光做光源处理     

脉冲放电等离子体/TiO2协同体系中氧自由基的光谱分析

基于脉冲放电等离子体/TiO2的协同作用效果,研究利用脉冲放电过程中产生的紫外光效应,建立以玻璃珠负载的TiO2膜作为光催化剂的脉冲放电等离子体/TiO2协同体系,并从氧自由基(·O)光谱分析的角度说明脉冲放电等离子体/TiO2光催化的协同作用机理.研究结果表明,·O主要在777 um处形成特征发射光谱,对应跃迁为3p...     

表面修饰碳纳米管/二氧化钛复合光催化剂制备及催化活性研究

采用溶胶-凝胶法在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的碳纳米管表面均匀沉积纳米级二氧化钛粒子制得复合光催化剂。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对复合光催化剂进行表征。结果表明,二氧化钛粒子是呈球形、团聚,随机沉积在未修饰碳纳米管任意表面,甚至部分碳纳米管表面是完全裸露的。经PVP修饰后的碳纳米管,二氧化钛纳米粒子均匀沉积在碳纳米管表面,二氧化钛为纯锐钛矿晶体结构,没有金红石和板钛矿相。表面修饰碳纳米管/二氧化钛复合光催化剂在紫外光照射下降解亚甲基蓝,相比纯的二氧化钛和碳纳米管/二氧化钛复合光催化剂,具有非常高的催化活性。     

Sonochemical and sonophotocatalytic degradation of malachite green: the effect of carbon tetrachloride on reaction rates

A comparative study between the sonolytic, photocatalytic and sonophotocatalytic oxidation processes of aqueous solutions of malachite green was carried out in the presence of carbon tetrachloride, under a low power ultrasonic field (<15 W) and using titanium dioxide as a photocatalyst. The effect of a number of parameters such as ultrasonic intensity, TiO2 crystalline structure and the presence of CCl4 were studied using an inexpensive reactor. Enhanced rates of sonolytic degradation of malachite green in the presence of CCl4 were demonstrated. On the other hand, the simultaneous use of sonolysis and photocatalysis in the presence of CCl4 does not improve the degradation rate of malachite green in comparison with the one obtained using only sonolysis, but it makes possible a faster oxidative degradation of some reaction intermediaries. Finally, in air saturated solutions both processes, the sonolytic and the photocatalytic one, follow a first-order rate law.     

Synergistic degradation of methyl orange in an ultrasound intensified photocatalytic reactor

An original ultrasound (US) directly intensified photocatalytic reactor was designed to degrade azo dye pollutant methyl orange (MeO) using Degussa TiO(2) as the photocatalyst. The sonolytic, photocatalytic and sonophotocatalytic degradation of MeO in the new reactor and the synergistic effect between sonolysis and photocatalysis were investigated. Effects of operation parameters i.e., US power, TiO(2) dosage, liquid circulation velocity and air flow rate on degradation efficiency were investigated and optimized. The results showed that all parameters have optimal values for the sonophotocatalytic degradation of MeO, and the optimum conditions for the new process are US power 600 W, TiO(2) dosage 3g/L, liquid circulation velocity 4.05×10(-2) m/s and air flow rate 0.2 L/min. Under the optimum conditions, 91.52% MeO had been degraded within 1h, and the combination of sonolysis and TiO(2) photocatalysis exhibited an obvious synergetic effect.     

强悬浮性纳米TiO2的制备、表征及光催化活性研究(Ⅰ)制备与表征

以热分解方法制备纳米TiO2,后续处理采用甲基硅油淬火改性和自然冷却,对改性前后的产物进行了XRD,TEM,FTIR等表征。结果表明,两种后续处理方法对所制备的纳米TiO2的物相、晶粒度、结晶度影响不大;但经硅油改性后的纳米TiO2的团聚程度降低。进一步的研究表明,经硅油改性后的纳米TiO2可长期悬浮于水的表面及浅层,这可能有利于直接用阳光有效光催化降解污水和光催化剂的回收再利用。     

Effect of particle addition on sonochemical reaction

Enhancement of chemical reaction with a photocatalyst of titanium dioxide (TiO(2)) by ultrasonic irradiation is studied through the absorbance measurements for liberation of iodine from a KI aqueous solution as an index of oxidation reaction. It is well known as a synergetic effect that the addition of TiO(2) fine particles under UV has an ability to enhance the yield in chemical reaction with OH-radical from hot spot at violent collapse of cavitation bubbles with intense ultrasound. In this study, the absorbance is measured after simultaneous irradiation of ultrasound and UV with the addition of TiO(2) much less than the usual concentration by two orders of content. It is shown that, even in case of quite a little TiO(2) addition where the photocatalytic effect is less, the yield is enhanced obviously in comparison with the summation in yield of independent procedure of ultrasound without TiO(2) and UV with TiO(2). The absorbance-peak deviation to the shorter wavelength implies the generation of titanium peroxide (TiO(3)). The effect of particle addition is due to the chemically activated particle surface on the TiO(2) and probably to the increase in the cavitation bubbles that results in promoting a transfer of OH-radical and other oxidants to bulk liquid region at the collapse.