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相似文献
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1.
纳米复合Sb2O3/TiO2的光催化性能研究   总被引:37,自引:0,他引:37  
采用溶胶-凝胶法制备复合纳米Sb2O3/TiO2Sb2O3掺入浓度越大,催化剂中锐钛矿相含量越高,晶粒直径与颗粒直径越小,比表面积越大,在380-460nm,范围内,Sb2O3/TiO2的反射率则减弱,表明光吸收增强,Sb^5+,占48.42%、Sb^ 占17.58%,以亚甲基蓝溶液光催化降解为模型反应,掺入2%,5%Sb2O3,亚在蓝溶液的光催化脱色降解一致动力学常数与总有机炭(TOC)去除率增大,发射光谱证明,Sb2O3的最佳比例为2%,当其比例大于2%时,其电子空穴对的复合率升高,光催化活性下降。  相似文献   

2.
纳米复合Y2O3/TiO2的制备、表征及其光催化性能研究   总被引:30,自引:3,他引:27  
采用溶胶-凝胶法制备复合半导体Y2O3/TiO2,掺入Y2O3会阻碍锐钛矿晶相的出现,掺入浓度越大,TiO2锐钛矿(101)峰强度减小越大,平均晶粒直径与颗粒直径减小,比表面积增大;Y2O3/TiO2具有高热稳定性与高比表面积,由于量子尺寸效应,掺入Y2O3使光催化剂的拉曼峰发生微小位移,在380-460nm范围内,使反射率增强,以亚甲基蓝与甲基橙溶液光 经降解为模型反应,掺入Y2O3,复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化脱色降解一级动力学常数明显低于纯TiO2的;掺入5%的10%Y2O3,复合光催化剂对甲基橙溶液的光催化脱色降解一有动力学均常数高于纯TiO2的,掺入浓度太高反而有害,讨论了掺入Y2O3后光物理性质的变化与其光催化活性的关系。  相似文献   

3.
纳米复合Y_2O_3/TiO_2的制备、表征及其光催化性能研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
采用溶胶 凝胶法制备复合半导体Y2 O3/TiO2 。掺入Y2 O3会阻碍锐钛矿晶相的出现 ,掺入浓度越大 ,TiO2 锐钛矿 (10 1)峰强度减小越大、平均晶粒直径与颗粒直径减小、比表面积增大 ;Y2 O3/TiO2 具有高热稳定性与高比表面积 ,由于量子尺寸效应 ,掺入Y2 O3使光催化剂的拉曼峰发生微小位移 ,在 3 80~ 460nm范围内 ,使反射率增强。以亚甲基蓝与甲基橙溶液光催化降解为模型反应 ,掺入Y2 O3,复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化脱色降解一级动力学常数明显低于纯TiO2 的 ;掺入 5 %和 10 %Y2 O3,复合光催化剂对甲基橙溶液的光催化脱色降解一级动力学均常数高于纯TiO2 的 ,掺入浓度太高反而有害。讨论了掺入Y2 O3后光物理性质的变化与其光催化活性的关系  相似文献   

4.
WO3/TiO2纳米材料的制备及光催化性能   总被引:68,自引:0,他引:68  
采用溶胶-凝胶法制备WO3/TiO2复合纳米光催化剂,掺入WO3、TiO2锐钛矿101峰的相对强度、平均晶粒直径与颗粒直径均减小,比表面积增大;WO3掺入摩尔比分别为2%、5%、8%时,新的LRS峰位分别出现在797、967及969cm-1;在380-460nm范围内,WO3/TiO2的反射率减小,XPS分析表明,WO3/TiO2晶体中存在W6+、W5+、W4+、和Ti4+、Ti3+。以亚甲基兰的光催化降解为反应模型,掺入WO3后,光催化活性增强,掺入摩尔比为2%时,WO3/TiO2的光催化活性最高。还讨论了光催化活性与性质的关系。  相似文献   

5.
H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(锐钛)的超声制备及降解染料的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用超声法,在80℃下,制备了H3PW12O40/TiO2(锐钛)复合催化剂,并采用XRD、FT-IR等方法对样品进行了表征。通过染料刚果红和亚甲基蓝为模拟污染物的光催化降解实验考察了复合催化剂的光催化活性。结果表明,在太阳光下,复合光催化剂的催化活性高于单体TiO2,H3PW12O40/TiO2(锐钛)在90min内,对溶液中刚果红的去除率达99.17%,对亚甲基蓝溶液的TOC去除率达73.17%。复合催化剂在反复实验5次后,仍能保持有效的催化性能。  相似文献   

6.
Sb2O3/TiO2纳米复合物的合成及性质研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
以改进的溶胶-凝胶法制备了Sb2O3/TiO2纳米复合物,用扫描电镜、X射线粉末衍射、傅立叶红外光谱、紫外-可见光谱以及荧光等测试技术对产物进行了分析和表征.结果表明:所得纳米复合物颗粒分散均匀,具有锐钛矿相结构,平均粒径约为10nm.还研究了所得产物的光催化性质、电化学性质及电化学发光行为.结果表明:Sb2O3的掺入可以提高TiO2的光催化效果,当反应物中m(Sb2O3)/m(TiO2)=10%时,所得纳米复合物对亚甲基蓝和罗丹明B的光催化效果最好.  相似文献   

7.
采用溶胶-凝胶法制备了易于固液分离的活性炭(AC)负载磁性光催化剂(TiO2-Fe3O4/AC).样品通过SEM-EDX和X射线衍射法进行表征.通过在紫外光照射下降解亚甲基蓝评价其光催化降解能力.结果表明:负载22%Fe3O4的光催化剂(含20%TiO2和58%AC)的光催化活性最强(120min时亚甲基蓝的降解率达到87%,是纯TiO2的2.7倍);磁性光催化剂可实现磁分离回收.  相似文献   

8.
α- Fe2O3-TiO2复合晶膜的制备及光催化特性的研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
α-Fe2O3和Ti02均为n型半导体,在紫外光照射下可使亚甲基蓝发生氧化还原反应,使之降解.α-Fe2O3禁带宽度(2.2eV)比Ti02的禁带宽度(3.1eV)小,而其吸收光于的效率大于Ti02,在催化降解亚甲基蓝时表现出比Ti02更高的活性.α-Fe2O3-Ti02复合晶体的光吸收强度要比单一α-Fe2O3晶体的光吸收强度明显增强.在α-Fe2O3中掺入少量Ti02后,在紫外光照射下对亚甲基蓝的降解显示出更高的活性.  相似文献   

9.
Eu3+、Si4+共掺杂TiO2光催化剂的协同效应   总被引:18,自引:0,他引:18  
采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了Eu/Ti/Si纳米光催化剂, 并通过XRD、FT-IR、EPR等进行了表征.结果表明,掺入Eu3+和Si4+, 阻止了TiO2从锐钛矿晶型向金红石晶型的转变, 使TiO2的粒径减小, 且Eu3+能够促进Si4+进入TiO2的晶格中.以甲基橙为光催化反应模型化合物, 考察了光催化剂的活性.测定了甲基橙在不同光催化剂上的吸附常数,探讨了催化剂对甲基橙的吸附机理. Eu3+和Si4+的最佳掺入量分别为wEu=0.03%、wSiO2=39.06%,且Eu3+和Si4+同时掺入TiO2光催化剂产生协同效应.讨论了光催化活性与催化剂性质的关系.  相似文献   

10.
Fe_2O_3/TiO_2纳米管阵列的制备及其光催化性能   总被引:2,自引:0,他引:2  
在钛基体上采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管阵列,采用化学浴方法在TiO2纳米管阵列上修饰了Fe2O3纳米颗粒。利用扫描电镜、X射线衍射和紫外可见漫反射光谱等手段对材料进行了表征,同时测试了材料的光电化学性能及其光催化降解亚甲基蓝染料废水的性能。结果表明,Fe2O3纳米颗粒的修饰将TiO2纳米管阵列的光响应拓宽至可见光区域,提高了光电流,Fe2O3/TiO2纳米管阵列的光电流是未修饰的TiO2纳米管阵列的9倍。而在光催化反应中,亚甲基蓝最高降解率可达80%,比未修饰的TiO2纳米管阵列高出30%。  相似文献   

11.
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   

12.
通过共沉淀法将SiO_2组分掺入到V2O5-WO3/SiO_2-TiO_2催化剂TiO_2载体中,并通过多种物理化学手段,考察了不同SiO_2掺杂量对催化剂结构、表面性质与SCR性能的影响.结果表明,SiO_2掺入到TiO_2中,Si与Ti形成Si—O—Ti键,使催化剂比表面积增加.Si—O—Ti键的生成以及Si Ox物种上的-OH基团使催化剂表面Br?nsted酸增加,但新增的Br?nsted酸对SCR反应不利,并且SiO_2的掺杂也使得V~(5+)含量降低,Si—O—V键合作用使分散的VOx物种更难还原.Si组分以共沉淀法掺入到V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂会造成脱硝活性的显著下降.  相似文献   

13.
A series of Ce-doped MnOx/TiO2 catalysts were prepared by impregnation method and used for catalytic oxidation of NO in the presence of excess O2. The sample with the Ce doping concentration of Ce/Mn=1/3 and calcined at 300°C shows a superior activity for NO oxidation to NO2. On Ce(1)Mn(3)Ti catalyst, 58% NO conversion was obtained at 200°C and 85% NO conversion at 250°C with a GHSV of 41000 h-1, which was much higher than that over MnOx/TiO2 catalyst (48% at 250°C). Characterization results implied that the higher activity of Ce(1)Mn(3)Ti could be attributed to the enrichment of well-dispersed MnOx on the surface and the abundance of Mn3+ and Ti3+ species. The addition of Ce into MnOx/TiO2 could improve oxygen storage capacity and facilitate oxygen mobility of the catalyst as shown by PL and ESR, so that its activity for NO oxidation could be enhanced. The effect of H2O and SO2 on the catalyst activity was also investigated.  相似文献   

14.
化石燃料的快速消耗导致了严重的环境问题,特别是全球变暖和雾霾.寻找替代传统化石能源的清洁能源是当务之急.光催化水分解技术被认为是将太阳能转化为绿色可再生能源的一种很有前景的方法.作为一种用于光催化的半导体材料,需要满足三个条件:(1)带隙要高于水分解的电压(1.23 e V);(2)带边缘位置应跨越氢还原电位和氧氧化电位;(3)在光催化过程中,光催化材料应具有抗光腐蚀的稳定性.然而,水氧化的半反应是非常困难的,主要是涉及到复杂的四电子氧化过程和O-O键形成的高激活能量.TiO2是光催化剂中最重要的材料之一,因为它具有成本低,无毒,光稳定性好等优点。但TiO2的可见光利用率低,载流子复合率高,光催化效率受到严重限制.通过H2还原可以引入Ti3+,还原得到的TiO2带隙变窄,具有较好的可见光催化产氧活性.由于贵金属纳米粒子具有表面等离子体共振(SPR)效应,将贵金属(如金或者银)与TiO2结合是将光催化剂的光吸收边扩展到更长的波长一种有效途径.然而,贵金属的价格限制了它们的商业化,因此需要低成本的金属作为替代品.最近,金属铋(Bi)被证明是贵金属的理想替代品,具有明显的SPR效应,在可见光甚至近红外范围具有优异的光吸收性能.通过光还原,化学还原,水热还原等还原方法,可以方便地获得金属Bi.然而,通过原位沉积的方法将金属Bi纳米粒子直接沉积到半导体表面仍然是一个很大的挑战.本文采用双金属有机骨架衍生的合成策略,通过调节合成温度,将金属Bi原位沉积到还原TiO2微球表面(Bi@R-TiO2).采用X射线衍射,扫描电镜,透射电镜, X射线光电子能谱,漫反射光谱,光致发光光谱,阻抗,光电流响应等表征技术对制备样品的结构和光学性能进行了研究.结果表明,通过乙二醇可以将Ti4+还原为Ti3+得到还原的TiOx, Bi3+同时也被还原为金属Bi.当退火温度控制在300 oC时,相应的Bi@R-TiO2-300表现出最高的全光谱光催化产氧活性(4728.709μmolh–1g–1),分别是的纯TiO2和Bi-Ti双金属有机框架的5.9和9.5倍.这可归因于以下三点:(1)金属Bi作为"电子受体",加速了TiO2向Bi的载流子转移;(2)负载到还原TiO2表面的金属Bi具有SPR效应可以增强可见光和近红外光的吸收能力;(3) Ti3+的产生进一步减小TiO2的禁带宽度.  相似文献   

15.
The effect of the Sb and Nb additives on the V(2)O(5)/TiO(2) catalyst for the selective catalytic reduction (SCR) of NO with NH(3) was investigated. The experimental results show that either Nb or Sb can improve the activity of V(2)O(5)/TiO(2) catalyst. Higher Nb loading led to higher N(2) selectivity. The co-doping of Sb and Nb showed higher improving effect than the single doping of Sb or Nb. The V(2)O(5)/TiO(2) catalyst doped with Sb and Nb had a better H(2)O resistance than the V(2)O(5)/TiO(2) catalyst. The addition of Sb and Nb also enhance the resistance of the V(2)O(5)/TiO(2) catalyst to K(2)O poisoning. The catalysts were characterized by BET, XRD, TEM, and XPS. The results showed that the active components of V, Sb, and Nb were well interacting with each other. The coexistence of Sb and Nb will enhance the redox ability and surface acidity and thus promote the SCR performance.  相似文献   

16.
掺杂Ce的TiO_2纳米粒子的光致光及其光催化活性   总被引:26,自引:6,他引:26  
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。  相似文献   

17.
制备Ti/SnO2+Sb2O4/PbO2电极,电极的组分及其价态由XRD和XPS表征;该电极可将2,2-二羟甲基丙醛直接电合成2,2-二羟甲基丙酸.应用高效液相色谱分析原料和产物,电化学方法研究电合成影响因素,包括:2,2-二羟甲基丙醛浓度、溶液pH值、反应温度和氧化电位等.在优化条件下(pH=1,C-=0.10 mol·L-1,t=15℃,E=1.8 V)电合成2,2-二羟甲基丙酸的转化率为58%,选择性36%,电流效率28%.本法为该产物的合成提供了一种新的途径.  相似文献   

18.
TiO2/Al2O3负载量对气相酯交换合成碳酸甲丙酯的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用XRD、N2 physical adsorption、XPS、NH3-TPD和吡啶吸附IR等技术,对碳酸二甲酯和丙醇气固相合成碳酸甲丙酯的TiO2/Al2O3催化剂进行了表征.实验结果表明,TiO2/Al2O3表面的Lewis酸中心是反应的催化活性位,酸性主要来源于Al2O3,TiO2起修饰作用,有利于选择性生成碳酸甲丙酯.随着Ti负载量的增加,TiO2在Al2O3表面由高度分散状态向晶态转变,其比表面积逐渐降低,但是TiO2/Al2O3的表面酸性质没有受到显著影响,L酸量先是增加,而后略有下降.当Ti负载量为5%时,DMC的转化率及MPC的选择性分别达到54.3%和88.1%.  相似文献   

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