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相似文献
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1.
ZnO-TiO2和WO3-TiO2复合薄膜光催化剂的制备与性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用溶胶-凝胶法在多孔钛片上制备了ZnO-TiO2和WO3-TiO2复合半导体光催化剂,用甲基橙的光催化降解反应对所得薄膜的催化活性进行评价,并通过XRD和DTA等手段对样品进行了表征.结果表明,ZnO和WO3的掺入降低了TiO2的相转变温度,ZnO适宜掺杂量为0.1 mol%,WO3适宜掺杂量为0.5 mol%,ZnO-TiO2和WO3-TiO2复合薄膜比纯TiO2薄膜光催化活性分别高出77.0%和96.7%.  相似文献   

2.
 用溶胶-凝胶法在表面包覆了SiO2的磁基体Fe3O4上负载TiO2,从而得到了易于磁性固液分离的磁载WO3-TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂,并通过IR,XRD,SEM和XPS等测试手段对催化剂进行了表征.研究了磁载WO3-TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂对亚甲基蓝溶液脱色的性能,并考察了WO3掺杂量对样品催化活性的影响.结果表明,n(WO3)/n(TiO2)=0.001时,磁载WO3-TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂的催化活性最高,循环使用3次时脱色率仍保持在98%.  相似文献   

3.
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   

4.
表面键联型TiO2/SiO2固定化催化剂的结构及催化性能   总被引:7,自引:0,他引:7  
胡春  王怡中  汤鸿霄 《催化学报》2001,22(2):185-188
 采用浸渍法制备了表面键联型TiO2/SiO2固定化光催化剂.XRD\r\n,FT-IR,XPS和BET比表面积测定结果表明,TiO2通过Ti-O-Si联结\r\n负载于多孔硅胶的表面,由此提出TiO2/SiO2的结构模型.考察了多孔\r\n硅胶的粒度及氧化钛负载量对催化剂活性的影响.对活性艳红K-2G(\r\nR15)的光催化脱色反应,最佳的光催化剂30%TiO2/SiO2(Ims30)比\r\nB-TiO2粉末的催化速率快3倍.随着载体粒度的减小,催化剂的比表面\r\n积增大,催化活性升高;多孔硅胶不仅起着支持体的作用,而且具有分\r\n散的作用;多孔硅胶具有很好的透光性.经ξ-电位测定,所制备催化\r\n剂的等电点为3.0pH单位,表明催化剂表面呈酸性.  相似文献   

5.
表面键联型TiO2/SiO2固定催化剂的结构及催化性能   总被引:9,自引:1,他引:8  
胡春  王怡中等 《催化学报》2001,22(2):185-188
采用浸渍法制备了表面键联型TiO2/SiO2固定化光催化剂。XRD,FT-IR,XPS和BET比表面积测定结果表明,TiO2通过Ti-O-Si联结负载于多孔硅胶的表面,由此提出TiO2/SiO2的结构模型,考察了多孔硅胶的粒度及氧化钛负载量对催化剂活性的影响,对活性艳红K-2G(R15)的光催化脱色反应,最佳的光催化剂30%TiO2/SiO2(Ims30)比B-TiO2粉末的催化速率快3倍,随着载体粒度的减小,催化剂的比表面积增大,催化活性升高;多孔硅胶不仅起着支持体的作用,而且具有分散的作用;多孔硅胶具有很好的透光性,经ζ-电位测定,所制备催化剂的等电点为3.0pH单位,表明催化剂表面呈酸性。  相似文献   

6.
掺杂金属离子改性的TiO2薄膜光催化剂的研制   总被引:8,自引:0,他引:8  
采用溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜光催化剂,着重考察了掺杂铈、镧、钨等金属离子改性的TiO2薄膜的光催化活性,研究了其紫外-可见光透过性能,甲基橙水溶液的光催化降解实验表明:掺杂铈、镧、钨三种金属离子后,TiO2薄膜的光催化活性均有不同程度的提高,最佳掺杂浓度分别为3.0%、1.0%、0.5%,其中掺杂铈的TiO2薄膜光催化活性最高。  相似文献   

7.
多孔TiO2薄膜的表面微结构对甲基橙光催化脱色的影响   总被引:32,自引:0,他引:32  
余家国  赵修建 《催化学报》2000,21(3):213-216
 从含聚乙二醇的钛醇盐溶胶前驱体出发,通过浸渍提拉法在玻璃表面制备了锐钛矿型多孔TiO2薄膜.随着前驱物中聚乙二醇加入量及分子量的增加,聚乙二醇热分解后在薄膜中产生气孔的数量增多,孔径增大,TiO2薄膜表面的羟基含量也增加.TiO2薄膜中引入适当大小的微孔可明显提高薄膜的光催化活性;当孔径接近400nm时,光的散射增强,透光率下降,薄膜的光催化活性降低.  相似文献   

8.
采用溶胶-凝胶法,在玻璃珠表面涂覆均匀透明的TiO2 薄膜并制成光催化反应器,对水溶液中I-的光催化氧化进行了研究.比较了光催化剂的活 性,讨论了I-的起始浓度、试液的酸度、光照时间与I2产率的关系.实验结果表明 :采用锐钛型TiO2作光催化剂(3 L碘化钾溶液所用催化剂量为4.0 g),当[I-] =0.3 mol/L,[H+]=3.0 mol/L,光照8 h时,I2的产率达到41.26%.  相似文献   

9.
TiO2/SiO2的制备及其对染料X-3B溶液降解的光催化活性   总被引:12,自引:1,他引:11  
 以粗孔球形硅胶为载体,以聚乙二醇和二乙醇单乙醚的钛酸四丁酯无水乙醇溶液为浸涂液,用涂覆法制备了TiO2/SiO2光催化剂.用XRD,SEM和UV-Vis等对催化剂的物相、形貌及TiO2负载量进行了表征,并通过可溶性染料活性艳红X-3B的降解反应,考察了其光催化活性.实验结果表明,当选用16.79%TiO2/SiO2光催化剂时,活性艳红X-3B溶液的脱色率可达93%以上.  相似文献   

10.
液相沉积法制备光催化活性掺铁TiO2薄膜   总被引:14,自引:0,他引:14  
周磊  刘昌  赵文宽  胡翎  方佑龄 《催化学报》2003,24(5):359-363
 通过在氟钛酸铵-氟铁酸混合溶液中加入硼酸溶液,应用液相沉积法制备了具有高光催化活性的掺铁TiO2薄膜.用ICP-AES测定了掺铁TiO2薄膜中Fe3+的浓度,用XRD,AFM,UV-Vis和阶梯仪等对TiO2薄膜的沉积条件、结构、膜厚和性能进行了表征,并以亚甲蓝降解反应评价了掺铁TiO2薄膜的光催化活性.结果表明,在硼酸/六氟钛酸铵摩尔比为2~4时,掺铁TiO2薄膜中含有锐钛矿相TiO2.当掺Fe3+浓度为0.05%,热处理温度为300℃时,掺铁TiO2薄膜具有最高的光催化活性,其光催化活性是未经热处理时的3.9倍,是经300℃热处理但未掺铁TiO2薄膜的1.4倍.  相似文献   

11.
二氧化钛系列光催化剂的拉曼光谱   总被引:14,自引:0,他引:14  
采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉体和薄膜光催化剂.使用FT-Raman光谱和激光共聚焦拉曼光谱研究了粉体和薄膜的拉曼光谱,探讨了热处理条件、Fe3+掺杂和以硅胶为载体的薄膜化所引起的TiO2结构变化.结果表明,TiO2在350℃存在由无定形向锐钛矿相的转变,600℃下存在锐钛矿相向金红石相的转变,750℃下完全转变为金红石相;掺杂会引起TiO2的晶格畸变,导致拉曼谱峰宽化;以硅胶为载体的TiO2负载薄膜的部分拉曼谱峰与粉体相比,有一定的位移和宽化.  相似文献   

12.
研究了NH3处理温度对N掺杂P25-TiO2可见光催化活性的影响以及可见光催化活性与表面组成和结构的关系.实验结果表明:NH3处理温度在600℃时,有最高活性;在700℃,P25-TiO2转变为以金红石相为主,表面未发生N掺杂,这与700℃时NH3分解有关;N掺杂浓度、可见光吸收两者与可见光催化活性之间均不存在顺变关系.讨论揭示:N掺杂P25-TiO2的可见光催化活性是由三个要素协同作用产生:(i)表面生成大量束缚单电子氧空位(Vo),(ii)表面有N掺入,(iii)晶型以锐态矿为主,三者缺一不可.  相似文献   

13.
以非离子型表面活性剂为模板剂,采用蒸发诱导自组装法制备了一系列不同WO3含量的有序介孔WO3-TiO2复合材料,并表征了其孔结构、形貌、孔隙率、光谱性质及组成.结果表明,该材料呈二维六方p6mm对称和锐钛矿晶相结构;与无序WO3-TiO2复合材料相比,其比表面积(152~154m2/g)更大,孔径更均一(5.3nm),且比纯TiO2的帯隙宽度(3.0eV)更窄.将该WO3-TiO2样品用于可见光光催化降解水相中罗丹明B和2,4-二氯苯氧乙酸的反应中,发现WO3含量适当的有序介孔WO3-TiO2样品的光催化活性比无序的样品和纯TiO2的更高.  相似文献   

14.
采用微弧氧化工艺分别在钨酸盐和磷酸盐电解液中制备了WO_3/TiO_2复合薄膜和单一的TiO_2膜(P-TiO_2),利用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见光谱和荧光光谱对这两种膜层的结构及光物理特性进行了表征.结果表明,P-TiO_2膜由锐钛矿与金红石混合相组成,而WO_3/TiO_2膜中除锐钛矿与金红石混合相外,还含有W0O相.两种膜层表面粗糙多孔,WO_3/TiO_2膜的孔洞数量更多,分布更均匀.WO_3/TiO_2膜的光吸收范围较P-TiO_2膜略宽,但后者在紫外光区的光吸收性能更好.WO_3O/TiO_2膜的荧光发光强度比P-TiO_2的小,光生电子-空穴之间的分离效果好.与P-TiO_2膜相比,WO_3/TiO_2膜的表面酸度高,吸附有机物和羟基的能力更强.紫外光下照射2 h,WO_3/TiO_2能够降解85%罗丹明,而P-TiO_2膜只能降解23%.WO_3/Ti0_2膜的高光催化活性源于它较高的比表面积、较优的电子.空穴分离效果和较高的表面酸度.  相似文献   

15.
以空心玻璃微球为载体,采用浸涂法制备TiO2/beads光催化剂;利用X射线衍射、扫描电镜、热分析对TiO2/beads进行了表征.研究了不同制备条件对TiO2/beads光催化活性的影响.结果表明,热处理600℃,5h,A/R为81/19时,TiO2/beads光催化活性最高;样品由非晶向锐钛矿型转变的温度为429℃,当锐钛矿型TiO2与金红石型TiO2以一定的比例共存时,TiO2/beads的光催化活性较好  相似文献   

16.
TiO2纳米晶光催化降解铬酸根离子的研究   总被引:19,自引:0,他引:19  
以二氧化钛为光催化剂,研究了溶液的pH值、铬酸根离子的初始浓度、通入的气体种类、氧化钛的载量等因素对铬酸根离子降解率的影响。同时合成了粒径小于10nm的锐钛矿相和金红石相氧化钛纳米晶来考察晶相和尺寸效应对降解率的影响。结果表明,锐钛矿的催化活性高于金红石相,两者的催化活性均大大高于市售的氧化钛微粉。  相似文献   

17.
Hydroxyl radicals ((·)OH) have been deemed to be the major active species during the photocatalytic oxidation reaction. In this study, (·)OH produced on various semiconductor photocatalysts in aqueous solution under Xenon lamp irradiation was quantitatively investigated by the photoluminescence (PL) technique using coumarin (COU) as a probe molecule. The results indicated that the formation rate of (·)OH on the surface of irradiated commercial Degussa P25 (P25) was much higher than that of other semiconductor. The pH values of the solution and phase structure of TiO(2) significantly influenced the production rate of (·)OH. The acidic pH environment of the solutions and bi-phase structure (anatase and rutile) of TiO(2) were beneficial to enhancing the formation rate of (·)OH. In addition, the formation rate of (·)OH on anatase TiO(2) and P25 was much faster than that of (·)OH on the other semiconductors (such as rutile TiO(2), ZnO, WO(3), CdS, Bi(2)WO(4) and BiOCl, etc.). A new concept "OH-index" was first proposed to compare photocatalytic activity of photocatalysts, which would provide new insight into the investigation of semiconductor photocatalysts.  相似文献   

18.
马艺  王秀丽  李灿 《催化学报》2015,(9):1519-1527
二十世纪八十年代以来,特别是近十年,光催化研究在利用可再生能源太阳能的道路上飞速发展。越来越多的研究表明,相结结构的构筑是有效提高半导体光催化剂性能的重要策略。其中, TiO2作为重要的模型光催化剂,其相关研究成果呈现出指数增长的趋势。本综述围绕TiO2模型光催化剂,主要介绍TiO2表面相结的研究成果,包括TiO2表面相的表征、锐钛矿:金红石TiO2相结用于光催化产氢研究、TiO2相结在光催化中作用的最新认识等。在表征方面,通过表面灵敏的紫外拉曼光谱研究了TiO2相变过程中表面相结构的变化,结合可见拉曼以及XRD表征揭示了TiO2独特的相变过程,即相变始于锐钛矿粒子的界面处,小粒子逐渐团聚为大粒子,致其相变从大粒子体相开始最终扩展到整个粒子。使用CO, CO2探针红外光谱,根据锐钛矿和金红石表面吸附物种的差异,进一步证实了锐钛矿:金红石表面相结结构,为紫外拉曼光谱的表面表征特性提供坚实证据。同时,利用发光光谱观察到锐钛矿晶相的可见发光带和金红石晶相的近红外发光带,并基于此给出了TiO2材料表面相结结构的荧光表征新方法。此外荧光光谱还提供了锐钛矿、金红石相中载流子动力学信息,揭示了束缚态在光催化中的作用。在光催化应用方面,观察到混相结构TiO2较单独锐钛矿及金红石相具有更高的光催化产氢活性,通过在较大金红石颗粒上担载纳米锐钛矿粒子,证明了相结结构在提高光催化活性中的核心作用,并首次提出了锐钛矿:金红石表面异相结结构概念,推断其对电荷分离的促进作用是最终提高反应活性的原因。之后将此概念应用到改善商品TiO2(P25)光催化活性中,通过可控热处理精细调控P25的表面相结构,在光催化重整生物质衍生物产氢实验中,成功将P25光催化产氢活性提高3?5倍。之后发展了新的TiO2表面控制方法,通过加入Na2SO4等相变控制剂,延缓了TiO2从锐钛矿向金红石的相变过程,在较高温度下实现TiO2相结结构的调控,最终可将P25光催化重整甲醇制氢的活性提高6倍,同时通过高分辨电镜清晰观察到锐钛矿:金红石相结的原子层生长接触。在相结作用机理方面,多种时间分辨光谱技术以及理论计算被用作探索锐钛矿:金红石相结处的电子转移机理。通过时间分辨红外光谱对TiO2表面相结结构作用的研究,特别是利用锐钛矿、金红石不同的瞬态吸收光谱特征,证明了锐钛矿:金红石相结处的载流子转移过程,存在锐钛矿向金红石的电子转移过程。模型光催化剂TiO2相结的研究成果,加深了对光催化机理的认识,促进新型高效光催化体系的设计合成。  相似文献   

19.
Two series of nitrogen doped TiO(2) samples with different ratios of anatase to rutile phases were prepared by milling the mixture of P25 TiO(2) and C(6)H(12)N(4) in air and gaseous NH(3) atmosphere, respectively. Compared to air, NH(3) atmosphere plays an important role in delaying the crystallite transformation from anatase to rutile in the mechanochemical reaction of TiO(2) and C(6)H(12)N(4). In contrast to the previously reported results for pure TiO(2), it is found that nitrogen doped TiO(2) with higher content of rutile phase demonstrates higher photocatalytic activity in photodegrading pollutant Rhodamine B under both UV light and visible light irradiation (lambda>420 nm), and the amount of the surface-adsorbed water and hydroxyl groups on nitrogen doped TiO(2) have little correlations with their crystallite phases (anatase or rutile) and photocatalytic activity. The more abundant surface states characterized by photoluminescence spectroscopy together with the lowered valence band maximum of rutile TiO(2) by nitrogen doping are considered as the key factors for the higher activity of nitrogen doped TiO(2) with higher content of rutile phase.  相似文献   

20.
A far-from-equilibrium strategy is developed to synthesize coral-like nanostructures of TiO(2) on a variety of surfaces. TiO(2) nanocoral structures consist of anatase base film and rutile nanowire layers, and they are continuously formed on substrates immersed in aqueous TiOSO(4)-H(2)O(2). The sequential deposition of TiO(2) starts with hydrolysis and condensation reactions of titanium peroxocomplexes in the aqueous phase, resulting in deposition of amorphous film. The film serves as adhesive interface on which succeeding growth of rutile nanowires to occur. This initial deposition reaction is accompanied by shift in pH of the reaction media, which is favorable condition for the growth of rutile nanocrystals. During the growth of rutile nanocoral layers, the amorphous base films are transformed to anatase phase. These sequential deposition reactions occur at temperatures as low as 80 °C, and the mild synthetic condition allows the use of a wide range of substrates such as ITO (indium tin oxide), glass, and even organic polymer films. The thickness of nanocoral layer is controllable by repeating the growth reaction of rutile nanocorals. TiO(2) nanocorals show photocatalytic activity as demonstrated by site-specific reduction of Ag(I) ions, which proceeds preferentially on the rutile nanowire layer. The rutile nanowire layer also shows photocatalytic decomposition of acetaldehyde, which is promoted upon increase of the thickness of the nanowire layer. The use of temporally transforming reaction media allows the formation of biphasic TiO(2) nanocoral structures, and the concept of nonequilibrium synthetic approach would be widely applicable to developing structurally graded inorganic nanointerfaces.  相似文献   

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