TiO2纳米粒子膜表面性质的研究

ＴｉＯ_２纳米粒子膜在光催化降解大气和水中的污染物［１］、光电转换［２］、光致变色［３］等方面有广阔的应用前景,近年来受到了科学界的高度重视．研究表明,膜的表面性质对如上应用有着重要影响．本文采用等离子体化学气相沉积法（ＰＥＣＶＤ法）［４］制备了ＴｉＯ２的纳米粒子膜,分别采用ＴｉＣｌ４等离子体或Ｏ２等离子体处理膜表面,获得两种不同表面性质的ＴｉＯ２纳米粒子膜;并利用表面光电压谱（ＳＰＳ）和电场诱导表面光电压谱（ＥＦＩＳＰＳ）技术对膜的表面性质进行具体分析,探讨了其在光催化领域的可能应用．１实验部…     

水面石油污染物的光催化降解

制备了漂浮负载型ＴｉＯ２光催化剂,并用ＸＲＤ,ＢＥＴ,ＴＥＭ和ＳＥＭ等方法进行了表征。研究了这类催化剂对水面石油污染物的光催化降解,实验结果表明,掺杂Ｆｅ＾３＋的ＴｉＯ２光催化剂具有高的光催化活性,经高压汞灯照射８ｈ,水面原油降解７５％。     

溶胶—凝胶法制备负载型TiO2膜的研究

本研究采用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制备了负载型ＴｉＯ２膜，并采用ＳＥＭ、压汞等实验手段对Ｔｉ（ＯＨ）４溶胶和ＴｉＯ２膜进行了表征。实验表明：Ｔｉ（ＯＨ）４溶胶制备过程中Ｈ２Ｏ／Ｔｉ＾４＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ／Ｔｉ＾４＋的比值，溶胶在支承管上浸涂的时间、次数以及凝胶煅烧升温速度和煅烧温度均是制备负载型ＴｉＯ２膜的重要因素。最终制得一种无裂纹、２０μｍ厚、孔径分布在５０￣３００ｎｍ之间的负载型ＴｉＯ２     

负载型TiO2催化剂的制备及光催化丙酮蒸汽的降解性能研究

研究了负载型ＴｉＯ２催化剂对丙酮的光催化降解作用。结果表明,载体和催化剂的灼烧温度,ＴｉＣｌ４－ＨＣｌ溶液的对催化剂性能有较大的影响。ＸＲＤ,ＩＣＰ和ＳＥＭ等结果表明,通过改变制备条件,增加催化剂中活性组分含量,改善锐钛矿型ＴｉＯ２晶形,减小粒径,均能使催化剂活性加强。     

光催化抗雾膜材料的制备及其亲水性研究

采用改进的Ｓｏｌ－Ｇｅｌ技术制备负载型复合光催化抗雾膜材料,ＡＥＳ和接触角测定等手段研究了膜厚度、热处理条件及光照条件等因素对材料亲水性的影响,光催化抗雾膜的亲水性受控于ＴｉＯ２的晶型和膜比表面,大比表面和高锐钛矿含量可降低膜对水的接触角,膜的厚度通过改变催化剂量和光利用率影响材料的亲水性。膜材料亲水性保持或恢复效果相当。     

4-氯酚在TiO2纳米膜上光催化降解及反应动力学特征

氯酚(ＣＰ)化合物被广泛应用于木材防腐、金属防锈及杀虫剂等,因其毒性大、难降解,对环境造成严重污染[1,2]。目前用于ＣＰ的光催化降解的ＴｉＯ2粉体悬浮体系,催化剂不易回收利用。本文采用Ｓｏｌ Ｇｅｌ法制备的负载型ＴｉＯ2纳米粒子膜作为光催化剂,对4 ＣＰ进行了降解实验研究。同时应用ＸＲＤ法表征了不同实验条件下薄膜中ＴｉＯ2的晶相结构和粒度,考察了不同层数ＴｉＯ2膜的光催化活性,并对4 ＣＰ的降解条件及反应动力学特征进行了探讨。1　实验部分1.1　玻璃负载ＴｉＯ2膜的制备与表征[3-5]按照钛酸四丁酯∶无水乙醇∶水=3∶12∶…     

TiO2负载非晶态合金NiB催化剂的制备、表征及HDS动力学研究

用等体积浸渍－还原法制备了负载型的ＮｉＢ／ＴｉＯ２（Ｂ／Ｎｉ＝５：１摩尔比）非晶态合金,并在相同条件下制备了ＮｉＢ／Ａｌ２Ｏ３（Ｂ／Ｎｉ＝５：１摩尔比）与之对照。用ＸＲＤ,ＳＥＭ和ＴＥＭ等表征方法比较了样品的非晶性质,在脉冲反色谱装置上以噻吩的ＨＤＳ反应为探针测定了ＮｉＢ／ＴｉＯ２、ＮｉＢ／Ａｌ２Ｏ３的反应活性,进行了动力学研究。结果证明,ＮｉＢ／ＴｉＯ２的低温活性远高于ＮｉＢ／Ａｌ２Ｏ３,其原因     

二氧化钛的尺寸与光催化活性的关系

采用溶胶－凝胶法控制制备了晶粒尺寸从１０ｎｍ到８０ｎｍ的二氧化钛纳米半导体．用光催化降解苯酚作为模型反应，结合ＸＲＤ，ＤＲＳ，ＦＳ等表征手段，研究了纳米ＴｉＯ２的制备条件与其晶粒尺寸和相结构的关系，探讨了纳米ＴｉＯ２尺寸效应对其光催化活性的影响．发现当晶粒尺寸小于１６ｎｍ时，二氧化钛半导体具有了明显的尺寸量子效应．尺寸量子效应对提高ＴｉＯ２光催化降解苯酚的催化活性起了极为重要的作用．     

二氧化钛基固体超强酸的结构及其光催化氧化性能

采用溶胶－凝胶法制备了多孔性,大比表面积的ＳＯ４＾２－／ＴｉＯ２固体超强催化剂,运用ＸＲＤ,ＢＥＴ比表面积测定,ＸＰＳ和ＵＶ－Ｖｉｓ反射光谱等技术对该催化剂的结构,表面状态以及半导体特征进行了表征,并通过ＣＨ３Ｂｒ,Ｃ６Ｈ６和Ｃ２Ｈ４等典型有机物的气相光催化氧化反应。     

负载型SiO2无机膜的制备与表征

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备负载型ＳｉＯ_２无机膜，考察了有机粘结剂、处理温度对膜性能和结构的影响，并用ＳＥＭ、ＸＲＤ、孔分布和渗透性测定等方法对无机膜进行了表征。     

以膨胀珍珠岩为载体的漂浮型TiO2光催化剂降解水面浮油

 以膨胀珍珠岩为载体制备了漂浮负载型TiO2光催化剂,并对制备催化剂的工艺条件及水面浮油的光催化降解过程进行了初步研究．通过扫描电镜分析及BET比表面积和TiO2负载量测定,对影响负载型光催化剂漂浮性能的因素进行了分析．以癸烷为水面模拟污染物,考察了其在日光照射下的降解效率．用气相色谱法测定了经不同时间光照后癸烷的残留量,经7h光照后能降解癸烷95％以上．实验结果表明,以膨胀珍珠岩为载体,可制得能长期漂浮于水面的负载型TiO2光催化剂,通过浮油富集和光催化降解机制可对水面浮油进行有效的治理．     

Gas-phase photocatalytic oxidation of benzene over titanium dioxide loaded on Bi_(12)TiO_(20)

TiO2 was prepared by sol-gel method using tetrabutyl titanate as precursor. TiO2 was loaded on Bi12TiO20. The photocatalyst with different TiO2 loading was calcined at 723 K. The photocatalytic activity of decomposition gaseous benzene was investigated in a batch reactor. The prepared photocatalyst was characterized by UV-vis diffuse reflectance. The result showed that TiO2/Bi12TiO20 absorbed much more ultraviolet light than Ti02 in the ultraviolet light region and showed red shift. The results indicated that the prepared photocatalyst can greatly promote the photocatalytic activity. The 2.0% TiO2/Bi12TiO20 system exhibited the highest photocatalytic activity.     

TiO_2·SiO_2/beads的制备与性质

研究以空心玻璃微球为载体 ,用Sol gel法制备附载型复合光催化剂的过程 ,并对TiO2 ·SiO2 /beads光催化活性进行评价 .结果表明 :复合型光催化剂TiO2 ·SiO2 摩尔比存在最佳值 ,当n(TiO2 ) /m(SiO2 ) =30 /70时 ,光活性是在同样降解条件下 ,同样含量DegussaP 2 5TiO2 的 2倍左右 .同时研究制备方法、制备条件、TiO2 ·SiO2 摩尔比、TiO2 ·SiO2 /beads吸附性、活化条件、比表面等因素对附载型复合光催化剂活性的影响 .     

A TiO2/CNT coaxial structure and standing CNT array laminated photocatalyst to enhance the photolysis efficiency of TiO2

In this study a TiO2/CNT coaxial structure and standing CNT array laminated photocatalyst to enhance the photolysis efficiency of TiO2 is presented. An electrochemical bath that used a nanoporous anodic aluminum oxide membrane as the separation grating to separate two vessels with a transmembrane concentration gradient was constructed. The catalyzed photolysis efficiency was measured in terms of the photolysis-induced ion current. The experimental results demonstrate that the photolysis efficiency of TiO2 could be increased by the high electron conductibility of the standing CNT array. The experimental results also indicate that photolysis efficiency could be enhanced by increasing the height of the standing CNT array substrate; however, it degraded as the thickness of the TiO2/CNT coaxial structure and the TiO2 shell increased.     

Preparation and characterization of highly photoactive nanocrystalline TiO_2 powders by solvent evaporation- induced crystallization method

Highly photoactive bi-phase nanocrystalline TiO2 photocatalyst was prepared by a solvent evaporation-induced crystallization (SEIC) method, and calcined at different temperatures. The obtained TiO2 photocatalyst was characterized with X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and BET surface areas. The photocatalytic activity was evaluated by the photocatalytic oxidation of acetone in air. The results show that solvent evaporation can promote the crystallization and phase transformation of TiO2 at 100℃. When calcination temperatures are below 600℃, the prepared TiO2 powders show bimodal pore size distributions in the mesoporous region. At 700℃, the pore size distributions exhibit monomodal distribution of the inter-aggregated pores due to the collapse of the intra-aggregated pores. At 100℃, the obtained TiO2 photocatalyst by this method shows good photocatalytic activity, and at 400℃, its photocatalytic activity exceeds that of Degussa P25. This may be attributed to the fact t     

碳纳米管改性TiO2光催化剂的制备及性能

以钛酸四丁酯为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备了碳纳米管（CNT）改性的TiO2光催化剂．考查了不同CNT含量的光催化剂的催化活性,结果农明CNT的质量分数为0．3％时对甲基橙具有最佳的降解效果,100min的降解率接近90％,明显高于纯TiO2．采用XRD、IR和UV—vis对光催化剂进行了表征,光催化剂的粒径经计算为20nm～30nm,红外光漕中改性TiO2有羰基吸收峰,紫外光谱中改性TiO2的吸收出现明显红侈．     

TiO2-CoFe2O4磁性复合材料制备及太阳光催化性能

以四氯化钛、三价铁盐和二价钴盐为前驱体,采用超声波技术一步合成了TiO2-CoFe2O4新型复合光催化剂,运用VSM、XRD、TEM和UV-Vis技术进行了表征,以甲基橙为模拟污染物在太阳光照射下研究其光催化活性。结果表明:所制得的样品具有良好的顺磁性,其饱和磁化强度为212 Gs;样品中TiO2和CoFe2O4分别以锐钛矿相和尖晶石结构存在,粒径尺寸在40～50 nm之间;样品在紫外-可见区有很强的吸收。光催化结果表明复合催化剂具有较高的太阳光催化活性,循环使用3次,仍能保持良好的催化活性。     

球磨法制备复合光催化剂Bi12TiO20/ZnO及其光催化性能

本文用水作为分散介质,采用球磨法掺杂一定量的Bi₁₂TiO₂₀于ZnO中制备复合光催化剂Bi₁₂TiO₂₀/ZnO. 利用UV-Vis、XRD和SEM等仪器对样品进行了分析与表征. 通过对甲基橙的氧化来研究其光催化活性. 结果表明,光催化剂Bi₁₂TiO₂₀/ZnO对甲基橙氧化的催化活性高于氧化锌的催化活性.当Bi₁₂TiO₂₀的掺杂量为0.5%(质量分数),球磨时间为12 h,焙烧温度为300℃时,光照20 min后,复合光催化剂Bi₁₂TiO₂₀/ZnO对甲基橙的降解率可达到95.2%.     

碘掺杂对纳米TiO2催化剂光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制得了碘掺杂纳米TiO2催化剂, 考察了诸因素对相结构的影响, 这对深入揭示I-TiO2光催化降解有机物的本质具有重要意义.     

TiO2／SnO2复合光催化剂的耦合效应

采用改进的 sol-gel技术制备ＴiO2/SnO2耦合型半导体光催化剂,利用ＸＲＤ、气相色谱仪、粒度仪和表面光电压装置等研究了耦合型半导体光催化机理和光催化效率的影响因素,并通过降解甲醛探讨其在空气污染治理中的作用。实验结果表明,添加20％（mol)SnO2的复合半导体光催化剂,其光催化效率比纯TiO2高一倍以上。据实验结果和粒子紧密堆积原理,提出强耦合效应和弱耦合效应的光催化反应模型,并用此模型较好地解释了TiO2/SnO2复合型半导体光催化剂的光催化效率随SnO2 含量变化规律。