LiF掺杂TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了LiF掺杂的TiO2光催化剂,并采用X射线衍射、X射线光电子能谱和光致发光光谱等技术对样品进行了表征.以亚甲基蓝的光催化降解为反应模型,考察了LiF掺杂量、退火温度和溶液pH值对催化剂光催化性能的影响.结果表明,LiF的掺杂降低了金红石相的形成温度,同时在TiO2表面引入大量羟基氧并提高了TiO2表面氧空穴浓度,因此提高了TiO2的光催化性能.在LiF掺杂量为8%,退火温度为500℃和反应液pH值为6.6的条件下,LiF掺杂的TiO2的光催化活性是未掺杂TiO2的6倍.     

纳米TiO2光催化剂的酸催化水解合成与表征

以TiCl4为钛源,采用酸催化水解法控制TiCl4水解速度,合成了纳米TiO2光催化剂。以苯酚的光催化降解为模型反应,考察了酸催化剂种类、水解温度、煅烧温度对TiO2光催化活性的影响。采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(DRS)、扫描电镜(SEM)、低温氮物理吸附,分析了TiO2光催化剂的晶相结构、光谱特征以及表面形貌。结果表明,以HCl为催化剂、水解温度98℃、煅烧温度500℃下制得TiO2活性最高。最佳条件下合成的TiO2前驱体为无定型结构,400℃煅烧时几乎完全转化为锐钛矿相,800℃时完全转化为金红石相。随着煅烧温度升高,TiO2光吸收阈值红移,TiO2粒子尺寸增大,比表面积下降,光催化活性降低。     

MCM-41分子筛担载纳米TiO2复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法将TiO2担载在介孔MCM-41分子筛上, 制备了不同TiO2含量的系列TiO2/MCM-41复合材料, 利用X射线衍射、N2吸附、紫外-可见光谱和透射电镜等方法对其进行表征. TiO2的晶型为锐钛矿相, 复合材料的比表面积和孔体积随其中TiO2担载量(复合材料中TiO2与MCM-41的质量比)的增加而减小, TiO2的平均粒径随其担载量的增加而增大. 以罗丹明B的光催化降解为探针反应, 评价了TiO2/MCM-41复合材料的光催化降解活性. 结果表明, 在紫外光照射下, 罗丹明B在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学, 复合材料对罗丹明B的光催化降解活性明显高于商用TiO2 (P-25), 复合材料的光催化降解活性由复合材料的吸附能力和所含TiO2的光催化活性共同决定.     

MCM-41分子筛担载纳米TiO2复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶胶.凝胶法将TiO2担载在介孔MCM-41分子筛上,制备了不同TiO2含量的系列TiO2/MCM-41复合材料,利用X射线衍射、N2吸附、紫外-可见光谱和透射电镜等方法对其进行表征.TiO2的晶型为锐钛矿相,复合材料的比表面积和孔体积随其中TiO2担载量(复合材料中TiO2与MCM-41的质量比)的增加而减小,TiO2的平均粒径随其担载量的增加而增大.以罗丹明B的光催化降解为探针反应,评价了TiO2/MCM-41复合材料的光催化降解活性.结果表明,在紫外光照射下,罗丹明B在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学,复合材料对罗丹明B的光催化降解活性明显高于商用TiO2(P-25),复合材料的光催化降解活性由复合材料的吸附能力和所含TiO2的光催化活性共同决定.     

不锈钢金属丝网上TiO2纳米薄膜光催化剂的研究

以钛酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法在金属丝网上制备了TiO2薄膜光催化剂.利用SEM,TEM,AES和Raman光谱研究了薄膜的表面及结构特性.以甲醛的光催化氧化反应为试验反应,考察了提拉次数、PEG浓度和焙烧温度对TiO2薄膜光催化剂活性的影响.将TiO2薄膜的结构特性与其光催化活性进行了关联.结果表明,在前驱体溶胶中加入10%PEG400,提拉3次并于400℃下焙烧可制得具有中孔结构和结晶完好的锐钛矿型TiO2薄膜,并具有最佳的光催化活性.     

掺铁TiO2气相光催化降解正己烷的研究

利用钛酸丁酯水解浸渍、共沉淀、水热等方法制备了掺铁TiO2纳米复合粉体材料并通过XRD、BET、TEM等手段作了表征，研究了掺铁TiO2对气相光催化降解正己烷反应的活性并和商品TiO2 Degussa P-25作了比较，考察了制法、掺铁量、焙烧温度等的影响。结果表明，和大多数液相反应不同，铁的掺入抑制了TiO2对正己烷的气相光催化降解。水热处理能较大程度地改善掺铁和未掺铁TiO2的光催化性能。P-25对正己烷的气相光催化活性则明显小于未掺铁TiO2样品，也小于某些掺铁样品。     

TiO2薄膜光催化气相甲醇制氢

 在气相连续流动装置中以TiO2薄膜为光催化剂，对甲醇的脱氢反应进行了研究．考察了空速、光照时间和反应温度对甲醇转化率的影响以及产氢量与添加的水蒸气量和甲醇浓度的关系，并将TiO2薄膜催化剂的光催化活性与TiO2纳米粉体催化剂进行了比较．反应动力学研究表明，光催化甲醇脱氢反应为一级反应，其活化能为8．64kJ／mol．探讨了该反应的机理．     

TiO2修饰MCM-41的结构表征及光催化苯酚降解活性

 以钛酸丁酯为前驱体,合成了呈单层和双层分散状态的TiO2修饰的介孔分子筛MCM－41．用XRD,液氮温度下N2吸附－脱附曲线,FT－IR和固体UV－Vis漫反射等手段对其结构特征和氧化钛分散状态进行了表征．以苯酚降解为模型反应,考察了具有光催化活性的TiO2修饰的MCM－41的光催化活性．     

多孔TiO2的合成条件对其光催化性能的影响

利用微波辅助水热法,以十八胺作为软模板合成了多孔TiO2;对多孔的TiO2进行XRD、N2吸附脱咐等温曲线、比表面积的表征.研究了超声波的能量、温度、硝酸的浓度对多孔结构形成的影响;并以甲苯为目标污染物,考察了合成的多孔TiO2在紫外光下的光催化活性.结果表明,多孔TiO2的光催化活性要比无孔道结构的TiO2的光催化活性高.     

复合光催化剂Er2O3/TiO2的制备及其性能的研究

以钛酸丁酯和Er2O3为原料，无水乙醇为溶剂，硝酸为抑制剂，采用溶胶．凝胶法制备了Er2O3／TiO2复合催化剂，利用XRD对其进行了表征。讨论了Er2O3的添加量、热处理温度和时间对Er2O3／TiO2活性的影响；研究了溶液pH值、溶液浓度、光照时间等对Er2O3／TiO2光催化降解酸性红B的影响，以30W 365nm紫外灯为光源光照2-3h，酸性红B的光催化降解率达96％以上。Er2O3／TiO2光催化降解酸红性B的反应符合一级反应动力学。     

纳米二氧化钛负载棉织物的制备及性能

以棉织物为基体,通过紫外辐照和超声法将不同表面性质的TiO_2纳米粒子负载到棉织物上,制备自清洁材料.利用扫描电子显微镜、能谱分析、接触角、紫外-可见光谱及降解甲基橙溶液等手段分别对样品表面的结构形貌、元素分布、光催化活性、紫外屏蔽性能和耐久性等进行分析.结果表明,棉织物经紫外辐照后,TiO_2纳米粒子与其结合更牢固,耐久性更佳;TiO_2负载后的棉织物表现出超疏水性能及优异的光催化活性和紫外屏蔽性能;与未改性的TiO_2纳米粒子相比,由聚乙烯醇(PVA)改性的TiO_2纳米粒子制备的自清洁棉织物的可见光光催化活性更高,其可见光的光催化效率是前者的3.9倍.PVA改性的纳米TiO_2对290~400 nm范围内的紫外光有较好的吸收作用,其紫外屏蔽效果更佳.     

Synthesis of Mg-Doped TiO2 nanoparticles under different conditions and its photocatalytic activity

In this study, TiO(2)- and Mg-doped TiO(2) nanoparticles with different dopant contents were prepared by sol-gel method. The prepared photocatalysts were characterized with X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET) and diffuse reflectance spectroscopy (DRS) techniques. The results of BET analysis indicated a pore diameter of 8 nm and surface area of 48.5 m(2) g(-1). XRD patterns of pure and doped TiO(2) nanoparticles at 450 °C revealed that all phases are anatase. The particle size obtained from TEM was less than 20 nm. The band gap energy of Mg-doped TiO(2) nanoparticles was lower than that of TiO(2) . The photocatalytic activity of the pure and doped nanoparticles has been compared in the removal of C.I. Acid Red 27 (AR27). The photocatalytic activity of Mg-doped (0.2 mol%) TiO(2) for the degradation of AR27 was higher than that of bare TiO(2) nanoparticles. Results of total organic carbon analysis and changes in the AR27 UV-Vis peaks indicated 99% mineralization and extinguishing of all peaks in UV and visible regions is possible with Mg-doped TiO(2) nanoparticles. Removal efficiency of AR27 was sensitive to the parameters such as catalyst dose, pollutant concentration and light intensity.     

Ag／TiO2复合纳米催化剂的制备和表征及其光催化活性

 采用光还原沉积贵金属法，制备了Ag／TiO2复合纳米催化剂．通过调节溶液的pH值控制TiO2表面负载银的形貌，利用AAS，XRD，TEM和XPS等手段对样品进行了表征．以苯胺氧化为模型反应，考察了Ag／TiO2复合纳米催化剂样品的光催化活性以及银沉积量和沉积形貌对催化剂活性的影响．结果表明，通过调控光还原沉积条件，可在平均粒径为24nm左右的TiO2颗粒上获得3nm左右均匀分散的银粒子；在TiO2上沉积适量的具有较高分散度的金属Ag，能有效提高TiO2对苯胺氧化反应的光催化活性．     

Enhanced photocatalytic degradation of C.I. Basic Violet 2 using TiO2-SiO2 composite nanoparticles

In this report, TiO(2) -SiO(2) composite nanoparticles were prepared by the thermal hydrolysis method using titanium tetrachloride and tetraethylorthosilicate as TiO(2) and SiO(2) precursors, respectively. The prepared nanoparticles were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), nitrogen adsorption/desorption and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS). The results indicated that, in comparison with pure TiO(2), TiO(2)-SiO(2) composite nanoparticles had a higher thermal stability, which prevents phase transformation from anatase to rutile. In addition, the TiO(2)-SiO(2) nanoparticles had a higher specific surface area, larger pore volume, greater band gap energy and smaller crystallite size. Thus, the surface area of TiO(2)-40% SiO(2) composite nanoparticles was about 17 times higher than that of pure TiO(2) nanoparticles. The photocatalytic activity of TiO(2)-SiO(2) composite nanoparticles in the photodegradation of C.I. Basic Violet 2 was investigated. The photodegradation rate of Basic Violet 2 using TiO(2)-40% SiO(2) nanoparticles calcined at 600°C was much faster than that using pure TiO(2) and Degussa P25 TiO(2) by 10.9 and 4.3 times, respectively. The higher photoactivity of the TiO(2)-SiO(2) composite nanoparticles was attributed to their higher surface area, larger pore volume, greater band-gap energy and smaller crystallite size compared with pure TiO(2).     

Bioinspired Au/TiO2 photocatalyst derived from butterfly wing (Papilio Paris)

The reticular hierarchical structure of butterfly wings (Papilio Paris) is introduced as template for Au/TiO(2) photocatalyst by depositing the Au nanoparticles on TiO(2) matrix, which is carried out by a water-ethanol sol-gel procedure combined with subsequent calcination. The obtained Au/TiO(2) nanocomposites present the reticular hierarchical structure of butterfly wings, and Au nanoparticles with an average size of 7 nm are homogeneously dispersed in TiO(2) substrate. Benefiting from such unique reticular hierarchical structure and composition, the biomorphic Au/TiO(2) exhibits high-harvesting capability and presents superior photocatalytic activity. Especially, the biomorphic Au/TiO(2) at the nominal content of gold to titanium of 8 wt% shows the highest photocatalytic activity and can completely decompose methyl orange within 80 min, which is obviously higher than that of commercial Degussa P25 powders.     

掺杂Ce的TiO_2纳米粒子的光致光及其光催化活性

采用sol-gel法制备了纯的和掺杂不同量Ce的TiO_2纳米粒子，并利用XRD， TEM，BET，XPS和PL光谱对样品进行表征，主要考察焙烧温度和含量对掺杂Ce的 TiO_2纳米粒子性质以及光催化降解苯酚活性的影响，并探讨了Ce的掺杂对TiO_2相 变的作用机制以及PL光谱与光催化活性的关系，结果表明，掺杂的Ce~(4+)没有进 入到TiO_2晶格中，而是以小团簇的CeO_2化学态均匀地弥散在TiO_2纳米粒子中， 这可能导致了Ce的掺杂对TiO_2的相变有很大的抑制作用；Ce的掺杂没有引起新的 光致发光现象，而适量Ce的掺杂能够降低TiO_2纳米粒子PL光谱的强度，这是因为 掺杂的Ce~(4+)易于捕获光生电子而生成Ce~(3+);600℃处理的掺杂Ce的TiO_2纳米 粒子表现出较高的光催化活性，这说明600℃是比较合适的焙烧温度，而掺杂不同 量的Ce的TiO_2样品的光催化活性顺序是：3 mol%＞4 mol%＞2 mol%＞5 mol%＞1 mol%＞0 mol%，这与它们的PL光谱强度的顺序是相反的，即PL光谱强度越低，其 光催化活性越高，这说明PL光谱与其光催化活性间有着必然的联系，这是因为掺杂 剂Ce~(4+)能够捕获光生电子，在光致发光过程中使PL光谱强度下降，而在光催化 反应过程中使有机污染物加快氧化。     

二氧化钛纳米微粒的制备与光催化活性

本文采用溶液－凝胶法制备了粒径为１０－２０ｎｍ左右的二氧化钛纳米微粒。用ＸＲＤ研究了二氧化钛溶胶的热处理过程,研究表明温度在４７３Ｋ－６７３Ｋ左右ＴｉＯ２向量 粒呈不规整锐钛矿结构,粒径约为１０－２０ｎｍ。在８７３Ｋ左右ＴｉＯ２微粒出现锐钛矿与金红石型混晶结构。     

载钛中孔二氧化硅分子筛的光催化性能研究

分别 以单一 Ｔｉ Ｏ２ 纳米粒 子及不 同 Ｔｉ Ｏ２ 覆 盖率的中 孔分 子筛（ Ｔｉ Ｏ２／ Ｈ Ｍ Ｓ） 和微 孔分 子筛（ Ｔｉ Ｏ２／ Ｎａ Ｙ） 为光催 化剂,以２ ,４ ,６三氯苯 酚（ Ｔ Ｃ Ｐ） 为 降解对象 ,考察了 两类分子 筛担 载 Ｔｉ Ｏ２ 的光催化性 能． 结 果表明 ： 在钛 含量相 同的 条 件下 , Ｔｉ Ｏ２／ Ｈ Ｍ Ｓ 的光 催 化活 性 高于 Ｔｉ Ｏ２／ Ｎａ Ｙ 和 单一 Ｔｉ Ｏ２ 的光催 化活性; Ｔｉ Ｏ２ 负载量 较低时 , Ｔｉ Ｏ２／ Ｈ Ｍ Ｓ 即可 显示 有高 的光 催化 活性, 且其 光催 化活性随着 中孔分 子筛孔径 的增大而 升高     

铕掺杂对纳米TiO2的光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制备了掺杂Eu3+的纳米TiO2,用XRD和TG-DTA对其进行了表征,并以正庚烷为气相有机污染物的实例研究了样品的光催化活性,发现Eu3+进入TiO2晶格中引起了TiO2晶格膨胀,导致晶格畸变增大,抑制了TiO2晶相的转变和粒径的增长.结果表明,Eu3+掺杂可提高TiO2的光催化活性,并且当掺杂摩尔分数为0.3%时,光催化活性最好.随着焙烧温度的升高,光催化活性下降,而利用较高的水解酸度则有利于得到光催化活性较高的样品.     

微乳法制备纳米TiO2 /SiO2的结构及光催化研究

Nanosized TiO₂ and TiO₂/SiO₂ particles were prepared by hydrolysis of tetrabutyl titanate (TBOT) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) in the TX-100 reverse microemulsion. These particles were characterized by TG-DSC, XRD, FTIR, TEM，N₂ adsorption-desorption. Their photocatalytic activity was tested by degradation of methyl orange. The result shows that TiO₂/SiO₂ nanoparticles are with a monodispersed spherical phase and a uniform size distribution，and TiO₂ particles are dispersed on the surface of SiO₂. The band for Ti-O-Si vibration in FTIR was observed, the Ti-O-Si bond increased the stability of anatase TiO₂, suppressed the phase transformation of titania from anatase to rutile. And due to the addition of SiO₂, the average size of titania decreased from 38 nm in pure TiO₂ to 5 nm in TiO₂/SiO₂. It was found, under UV light irradiation, TiO₂/SiO₂ particles showed higher activity than pure TiO₂, and TiO₂/SiO₂(1/1) particles showed the highest photocatalytic activity on the photocatalytic decomposition of methyl orange, which was influenced by crystal structure, particle size, crystallinity and Surface area Characteristics.