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相似文献
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1.
Fe3+-TiO2/SiO2薄膜催化剂的结构对其光催化性能影响   总被引:26,自引:0,他引:26  
以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Fe3+的TiO2光催化剂(Fe3+-TiO2/SiO2),以氙灯为光源,罗丹明B为目标降解物,对其光催化活性进行了研究.结果表明,Fe3+-TiO2/SiO2比TiO2纳米粉有更好的催化活性,Fe3+的最佳掺入量为0.03%.罗丹明B在粉体和膜催化剂的作用下遵循不同的光催化反应机理.根据XRD,SEM,Raman,XPS和FTIR的表征结果可认为,TiO2在SIO2表面薄膜化和Ti-O-Si键的形成是催化活性提高和降解机理不同的主要原因.  相似文献   

2.
MoO3-TiO2/SiO2上光促表面催化甲烷和水合成甲醇和氢气   总被引:7,自引:1,他引:6  
用分步等体积浸渍法制备了负载型复合半导体催化剂MoO3-TiO2/SiO2,通过XRD,BET,TPR,IR,UVDRS和TPD等手段对其进行了表征,结果表明,活性组分在载体表面高度分散,并具有量子尺寸效应,吸光阈值显著蓝移;TiO2在SiO2表面分散可增强MoO3与载体的相互作用,调变吸光性能,所形成的表面活性基元能够有效地吸附活化甲烷和水.在100℃下利用固定床环隙反应器借助紫外光的激发,通过“光-表面-热”协同作用,气相甲烷和水在MoO3-TiO2/SiO2表面生成了甲醇和氢,选择性达到85.6%.  相似文献   

3.
以钛酸正丁酯为前驱体, 采用静电纺丝技术制得了纯锐钛矿TiO2纤维, 并以其为基质, 通过水热法制备了具有异质结构的WO3/TiO2复合纤维. 利用X射线衍射仪(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 能量色散光谱仪(EDS)、 透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等对样品的结构和形貌进行了表征. 以罗丹明B的脱色降解为模型反应, 考察了样品的光催化性能和储能光催化性能. 结果表明, 花状WO3微球包裹在TiO2纤维上, 得到了具有异质结构的WO3/TiO2复合纤维光催化剂. WO3与TiO2复合有利于光生载流子的输运和分离, 增强了体系的量子效率, 提高了光催化活性. WO3/TiO2 复合纤维经光照处理后, 在黑暗条件下显示出储能光催化特性.  相似文献   

4.
铕掺杂对纳米TiO2的光催化活性的影响   总被引:21,自引:0,他引:21  
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.  相似文献   

5.
TiO2/Gd2O3纳米粉体的制备、表征及光催化活性   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和Gd3+(0.5wt%)掺杂的TiO2纳米粉体,采用XRD、BET、XPS、紫外-可见漫反射谱(DRS)和表面光电压谱(SPS)等技术进行了表征;以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性;探讨了Gd3+掺杂对TiO2纳米粉体的光催化活性的影响机制。结果表明,TiO2/Gd2O3纳米粒子对MB溶液的光催化活性提高到纯TiO2的1.5倍。掺杂Gd3+可以强烈抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变;阻碍TiO2晶粒的生长;提高高温组织稳定性,改善粉体的表面织构特性;形成光生电子的浅势捕获陷阱,抑制e-/h+复合,这些因素共同作用最终导致TiO2/Gd2O3纳米粉体的光催化活性明显提高。XPS分析结果证实,掺杂Gd3+导致粉体的表面羟基含量降低。由于产生了量子尺寸效应,复合粉体的紫外吸收带边蓝移,光的吸收能力略有降低。  相似文献   

6.
固定n(Ce)/n(Zr)比为0.67/0.33,用共沉淀法制得一系列CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体.采用这些固溶体作载体,以Fe2O3为活性组分,用浸渍法制备了一系列催化剂.BET结果显示,将适量Ce0.67Zr0.33O2引入到Al2O3载体中有助于催化剂保持较高的比表面积.TPR结果显示,载体中引入适量的Ce0.67Zr0.33O2可以改善催化剂的氧化还原性能.XRD结果表明,Fe2O3在CeO2-ZrO2-Al2O3载体上呈现出良好的分散状况,老化前后催化剂的晶相结构基本无明显变化.特别是当载体中m(Ce0.67Zr0.33O2)∶m(Al2O3)的值为1∶2时,Fe2O3/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂在甲烷催化燃烧中显示出最佳的催化性能和抗高温老化性能.  相似文献   

7.
以Al_2O_3为载体,Fe、Mn为活性组分,采用浸渍法制备了Mn-Fe/Al_2O_3催化剂,研究了Mn-Fe/Al_2O_3催化剂的低温脱硝性能.实验结果表明,Fe负载量为7%时,7Fe/Al_2O_3催化剂显示出较佳的低温脱硝性能;添加Mn能明显改变7Fe/Al_2O_3催化剂低温脱硝性能,其中当Mn/Fe质量比为11∶7时,11Mn7Fe/Al_2O_3催化剂获得最佳低温脱硝效率.对催化剂的表征结果表明,比表面积和孔径的大小不是决定催化剂性能高低的主要因素;Mn O2和Fe2O3在x Mn7Fe/Al_2O_3催化剂中具有较强的相互作用,影响活性组分微观晶体结构,改善活性组分分散程度,从而提高了催化剂的低温脱硝性能;Fe的添加使催化剂表面酸性位点数目增加,从而提高7Fe/Al_2O_3催化剂的低温脱硝效率.添加Mn不仅增多了11Mn7Fe/Al_2O_3催化剂表面酸性位点数目增加,而且使催化剂表面出现新的中强性酸位点,使其低温脱硝效率进一步提高;经过详细分析,结果表明表面吸附氧Oβ、Mn4+和Fe3+的含量较高是11Mn7Fe/Al_2O_3催化剂脱硝活性较高的主要原因.  相似文献   

8.
TiO2基固体超强酸的制备及光催化性能研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
彭少洪  张渊明  钟理 《无机化学学报》2006,22(12):2258-2262
半导体氧化物TiO2对很多有机污染物吸附较强、催化氧化活性高,因此它在环境污染治理方面扮演极其重要的角色,被广泛用于光催化处理多种有机物,但常规二氧化钛半导体光催化剂较低的量子效率(约4%)使其应用受到一定程度的制约[1]。1979年H ino[2]等首次报道无卤素型SO42-/M xO y固体超强酸体系以来,引起化学工作者极大关注。固体超强酸催化剂如SO42-/TiO2,SbF5/SiO2/TiO2等是一类新型酸催化剂,广泛用于酯化反应、苯衍生物烷基化、烯烃齐聚等。研究发现,基于SO42-改性的TiO2固体超强酸催化剂对于有机物具有较高的光催化氧化活性[3,4],…  相似文献   

9.
CrOx/SiO2催化剂上丙烷在CO2气氛中脱氢反应的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用XRD、UV-vis DRS、ESR和微分吸附量热等技术,考察了铬担载量分别为2.5、5和10wt%的CrOx/SiO2催化剂的结构、表面性质和氧化还原性能。结果表明,催化剂表面上存在多种Cr的氧化态和聚集形式。随着Cr担载量从2.5wt%到10wt%的逐渐增大,催化剂表面占主导地位的Cr物种由CrO3单体转为多聚CrO3和Cr2O3晶相。在CO2气氛中催化剂对丙烷转化率和丙烯选择性的大小顺序为2.5wt%CrOx/SiO2>5wt%CrOx/SiO2>10wt%CrOx/SiO2,反应过程中的原位ESR和UV-visDRS测定结果表明,催化剂表面的反应活性中心为Cr5+,Cr5+可由催化剂预处理过程中Cr3+的氧化及丙烷反应过程中CrO3单体的还原产生,在反应中CO2可使Cr3+重新氧化为Cr5+.  相似文献   

10.
采用高温固相法合成了系列单相Ca(1-x-y)Al2O4:Eu2+x,Nd3+y(0≤x≤0.045,0≤y≤0.0037)粉末样品,并表征了其发光特性.研究结果表明,样品的发射光谱为最大发射峰位于440nm的宽带谱,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁.通过对Eu2+,Nd3+掺杂量与样品发光性能之间关系的研究发现,Eu2+和Nd3+最佳掺杂量分别为x=0.00125和y=0.0025,并且Nd3+对改善蓝色长余辉材料CaAl4:Eu2+的余辉性能具有重要的作用.在最佳掺杂条件下,样品的余辉时间可达1000min,初始亮度大于1200mcd/m2,60min后发光粉的亮度仍然在10mcd/m2以上.利用正电子湮灭技术和热释光技术,研究了Eu2+和Nd3+对CaAl2O4:Eu2+,Nd3+材料的发光性能的影响.  相似文献   

11.
在悬浮液体系中进行的半导体光催化降解反应中,催化剂的导带电子(或被俘获到半导体表面的电子)还原电解质溶液的O2分子(受主)是反应的决速步骤,O2分子接受电子后形成的超氧自由基O2-或羟基自由基HO·具有很强的氧化能力,能将污梁物氧化降解[13].  相似文献   

12.
水热法制备掺杂铁离子的TiO2纳米粒子及其光催化反应研究   总被引:29,自引:0,他引:29  
以TiCl4为前驱体, 采用水热法制备了掺杂铁离子的TiO2纳米粒子, 利用XRD对不同条件下制备的产物进行了表征, 探讨了反应温度、 胶体溶液pH值和反应时间对水热反应的影响. 考察了所制备的Fe3+-TiO2纳米粒子光催化降解罗丹明B的催化性能, 实验发现, 制备的掺杂0.1%Fe3+-TiO2纳米粒子与纯TiO2相比, 具有更好的催化活性.  相似文献   

13.
首先以水合肼和异硫氰酸苯酯为原料,制得4-苯基-硫代氨基脲(M);再以罗丹明B和水合肼为原料,经闭环反应制备了罗丹明酰肼(1, RHa);然后在四氢呋喃溶剂中,化合物1在0~5 ℃条件下与三聚氯嗪经缩合取代反应,生成一缩产物罗丹明B酰肼-三聚氯嗪化合物(2, RHC);最后在氮气氛围下,化合物2进一步与M在45~50 ℃下回流,发生亲核取代反应生成文献尚未报道的新化合物--罗丹明B酰肼-三聚氯嗪-硫代氨基脲(3, RCP),其结构经1H NMR、HRMS、IR和元素分析等表征确定。通过实验发现,RCP可在DMF-H2O溶液[V(DMF)/V(H2O)=1/1]中检测Hg2+,并且在5.0~9.0 μmol/L呈良好的线性关系。  相似文献   

14.
采用改进的Sol-gel方法,制备了单分散椭球形微孔结构的掺B纳米Ti O2光催化剂,并用TG-DTA、XRD、XPS、UV-Vis、TEM、BET等手段进行表征.以难生化降解的染料罗丹明B为目标降解物,采用HPLC检测,通过不同光照时间下染料降解率考察了产物的光催化活性.结果表明,改进的Sol-gel法制得的光催化剂具有明显的孔结构,而且比表面积大、孔径分布窄、粒径小、分散性好;适量B的掺杂能够有效促进Ti O2纳米粒子的光催化活性.最佳催化剂制备条件:B掺杂的摩尔分数为20%、450℃煅烧2 h,此时所制得的B-Ti O2光催化剂活性比纯Ti O2有显著提高.  相似文献   

15.
采用氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、异氰酸酯基三乙氧基硅烷(Tri)及纳米金颗粒作为连接体,纯硅中孔分子筛HMS作为无机载体,以分子改造后的染料罗丹明B(RhB)作为有机分子,制得3种固载型光化学传感器,用于检测水中的Hg2+.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2物理吸附和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料进行表征,并利用荧光光谱检测水溶液中的Hg2+.结果表明,3种连接体均成功地将有机分子RhB固载到HMS上,所制备的固载型光化学传感器均能够检测水溶液中的Hg2+.研究发现,固载后样品的表面形貌及孔道结构对其检测能力产生影响,具有完好表面形貌及孔道结构的样品RhB-Au-HMS对于Hg2+的检测能力最强,内部孔道坍塌的样品RhB-APTES-HMS对于Hg2+的检测能力最弱.  相似文献   

16.
利用水热合成法在掺杂F的SnO2导电玻璃(FTO)基底上制备TiO2纳米线阵列结构, 与内部萃取电喷雾电离质谱(iEESI-MS)联用, 实现了罗丹明B降解中间产物的检测, 并推测了反应机理. 考察了离子源电压、 离子传输管温度和洗脱剂组成对罗丹明B及其降解产物信号强度的影响. 结果表明, 在光催化反应时间为2 h, 反应溶液体积为15 μL, 离子源电压为3 kV, 离子传输管温度为300 ℃, 洗脱剂为0.5%乙酸-甲醇(体积比)混合溶液条件下, 可以获得最佳的罗丹明B及其中间产物信号. 在优化的条件下, 从罗丹明B反应溶液中共检测出8种中间产物, 基于此推测了罗丹明B的降解机理. 该方法对罗丹明B定量分析的检出限(S/N≥3)为0.1 μg/L, 相对标准偏差(RSD, n=6)为2.1%~7.3%, 具有检测限低、 灵敏度高、 样品耗量少、 分析速度快及操作简便等特点. 此外, 该方法还可用于其它光催化反应中间产物的检测, 拓宽了质谱分析法在环境领域中的应用范围, 为今后环境污染物降解机理的探究提供了新思路.  相似文献   

17.
Fe3+掺杂TiO2光催化纤维材料的制备及表征   总被引:3,自引:0,他引:3  
以棉花纤维为模板制备了一系列Fe3+掺杂的、具有中空纤维结构的TiO2光催化材料(Fe3+/TiO2), 利用热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、zeta电位、红外光谱(IR)和紫外-可见光谱(UV-Vis)等技术对其形貌、晶体结构及表面结构、光吸收特性等进行了表征. 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Fe3+掺杂量的样品在太阳光下的光催化性能. 结果表明, 用模板法制备的Fe3+/TiO2中空纤维结构材料表面存在大量纳米微粒(平均尺寸约12 nm); Fe3+可能均匀分散于锐钛矿结构的TiO2中, 部分取代Ti4+的晶格位置, 既拓宽了TiO2的光谱响应范围, 又形成了TiO2晶体结构的缺陷, 使其表面带负电荷. 在太阳光条件下, 该纤维结构材料较纯TiO2对MB溶液具有更好的光催化脱色降解效果, 且Fe3+的掺入量显著影响该纤维材料的催化性能; 当Fe3+掺杂量为0.15%(w), 在500 ℃焙烧2 h所得中空纤维材料的催化性能最好, 2 h即可使MB溶液的脱色降解率达93%; 重复使用5次仍可使MB溶液的脱色降解率保持在90%以上, 且该催化剂材料易于离心分离去除. 因此, 以该模板合成法, 通过Fe3+的掺杂有望使TiO2成为一种低或无能耗、高活性的绿色环保型催化材料.  相似文献   

18.
纳米TiO2光催化分解罗丹明B的动力学分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
锐钛矿型TiO2禁带宽度为3 2eV,在波长小于387nm的紫外辐射激发下,价带电子跃迁到导带,光生电子和空穴分离,与表面接触组分可发生一系列氧化还原反应,可将有机污染物降解为简单的无机化合物[1]。TiO2微粒粒径的降低(几十纳米),吸收光谱发生蓝移,催化活性随粒径的减小而增强[2,3]。纳米TiO2对罗丹明B的光催化分解过程与罗丹明B在TiO2表面的吸附有关[4]。本文采用自制纳米TiO2在4W紫外灯直接照射下,光分解罗丹明B为表观一级反应,反应速率与罗丹明B起始浓度及催化剂用量有关。1 实验部分纳米TiO2 采用sol gel法制备。分别配制不同…  相似文献   

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