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％。     

有机物存在下Cr6+离子的光催化还原

选择多种有机物，对Ｃｒ＾６＋离子与有机物共存污染体系的光催化氧化还原协同作用研究，得出了光催化应用于消除有毒金属离子与有机污染物共存实际体系的有关信息，在酸性条件下，ＴｉＯ２对Ｃｒ＾６＋离子污染具有显著的光催化还原消除效果，还原气氛对反应影响不大，Ｃｒ＾６＋离子的光催化还原符合Ｌ－Ｈ动力学规律，不同有机物存在表明，醇，酸及某些芳香有机物对Ｃｒ＾６＋的光催化还原具有明显的促进作用，而一些烷烃及氯代烷     

掺杂铈对玻璃表面TiO2薄膜上油酸光催化降解的影响

采用旋转涂膜工艺,以溶胶－凝胶法在玻璃表面制备了掺杂铈的ＴｉＯ２薄膜,利用高压液相色谱、紫外－可见光分光光度计、扫描电镜和能谱仪等手段对掺杂铈的ＴｉＯ２薄膜者了表征,考察了掺杂铈对油酸光催化妥效率及ＴｉＯ２薄膜表面晶粒分布的影响,并对薄膜的化学成分进行了定性和定量分析,结果表明,掺杂３％Ｃｅ的ＴｉＯ２薄膜对油酸有最高的光催化降解效率,４００℃为掺杂铈ＴｉＯ２薄膜的最佳热处理温度。     

NO^—2离子的光催化反应研究（Ⅱ）

研究了ＮＯ＾－２离子在ＴｉＯ２表面的光催化反应,结果表明,体系ｐＨ值升高及Ｃｒ,Ｃｌ＾－,ＳＯ＾２－４离了的加入均对ＮＯ＾－２离子在ＴｉＯ２表面的暗态吸附产生抑制作用,而ＮＯ＾－２在ＴｉＯ２表面的光照反应转化率则随ｐＨ值的升高出现先减小后增大的总体变化趋势。     

纳米TiO2光催化降解苯酚的动力学研究

以１２５Ｗ高压汞灯为光源,以ＴｉＯ２为催化剂,对不同初始浓度的苯酚水溶液进行了光催化降解实验。同时,考察了不同溶液ｐＨ值时的光催化行为。根据实验结果,提出了与文献报道不同的ＴｉＯ２光催化降解苯酚的零级反应动力学模型。     

灭多威的光催化降解动力学研究

研究了农药灭多威在ＴｉＯ２光催化下的降解产物，反应动力学及影响降解速度的因素，灭多威在ＴｉＯ２催化下１０ｍｉｎ内可被完全转换为无机物而失去毒害作用，ＩＲ研究表明，灭多威的分解产物ＮＨ＾＋４，ＳＯ＾２－４和ＣＯ２，其分争过程中准一级反应，除铜和氯离子体低浓度时有促进作用，而高浓度为阻碍作用外，大部分阴，阳离子对降解均有不利影响。     

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．     

TiO2负载膜的制备、表征及光催化性能

采用溶胶－凝胶法制备了ＴｉＯ２纳米浸渍 法将其负载于颗粒形活性炭的表面制成ＴｉＯ２负载,利用ＳＥＭ,ＥＤＳ和ＸＲＤ等手段对膜的形貌、均匀性及晶型等进行了表征,并通过甲基橙水溶液的光催化降解反应考察了该负载膜的光催化活性。     

MoO3/TiO2 和WO3/TiO2 光催化分子氧氧化甲烷的活性

以Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备的、表面积和孔径相近的含水ＭｏＯ３／ＴｉＯ２、ＷＯ３／ＴｉＯ２为催化剂,光催化分子氧氧化甲烷,初步研究表明,催化剂的活性高于ＴｉＯ２,且有少量的甲醇生成。