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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 144 毫秒
1.
用水热法制备了具有典型锐钛矿晶型的TiO2纳米材料,采用Cr(NO3)3对TiO2薄膜电极进行修饰改性。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光电子能谱(XPS)测试电极的物相及表面结构,结果显示TiO2薄膜表面包覆一层粒径较大的氧化铬颗粒,整个电极仍保持均匀的多孔结构。电流-电压(I-V)曲线测试结果显示,改性后最佳电极的短路电流和光电转换效率分别比改性前提高了31.1%和40.4%。用电化学阻抗谱(EIS)测试电池的界面特性,从测试结果可以看出,相同偏压下,改性后电池的TiO2/染料/电解质界面电阻更大,说明氧化铬包覆层在一定程度上抑制了界面的电子复合,改善了电池的光电输出特性。  相似文献   

2.
金属离子掺杂的TiO2薄膜的制备及其光催化降解甲苯的性能   总被引:10,自引:0,他引:10  
 采用溶胶-凝胶法制备了负载于铝板上掺杂金属离子的TiO2薄膜光催化剂,并通过空气中甲苯光催化降解实验评价了其光催化活性. 结果表明,Pt和Fe的掺杂对TiO2薄膜的光催化活性起促进作用,甲苯降解率分别提高了17%和6%; Ag的掺杂引起催化剂失活; Mn的掺杂未对TiO2薄膜的光催化活性起明显促进作用. XRD结果表明,掺杂金属离子前后TiO2均为锐钛矿相; TEM观察到薄膜催化剂微观结构为球形颗粒,粒径分布均匀,平均粒径为19 nm; 紫外漫反射光谱表明,Pt-TiO2薄膜催化剂的反射率几乎为0,表明其对光的吸收能力很强,因而Pt掺杂的TiO2薄膜光催化降解甲苯的活性最高.  相似文献   

3.
铈掺杂Ti/TiO2电极的制备及催化降解油田废水性能   总被引:4,自引:0,他引:4  
用溶胶-凝胶法制备了稀土(Ce)掺杂TiO2电极,优化了制备改性TiO2电极的稀土掺杂量、热处理温度及热处理时间. 借助于油田废水化学需氧量(COD)去除情况分析了电极的电催化氧化能力,并分析了电极结构与电催化特性之间的关系. 采用SEM, EDX和XRD分析了制备电极的表面形貌、元素组成和晶体结构. 结果表明,掺杂Ce后电极的表面凹凸感变小,表面更为平滑、致密,几乎没有裂缝,这种均匀一致的高密度小碎片结构可能具有较大的表面粗糙度和比表面积,有利于催化反应. TiO2电极的晶体结构主要为锐钛矿型. 稀土的掺入使得晶相所对应的衍射峰强度变弱且峰形宽化,说明适量Ce的掺杂使涂层表面TiO2晶粒细化了. 在掺杂比为Ti∶Ce=100∶1.5, 热处理温度为450 ℃, 热处理时间为 90 min 时制备的掺杂Ce元素的电极性能最好,此电极对目标有机物COD去除率达到80%, 而不掺杂稀土元素的Ti/TiO2电极为阳极时COD去除率在同样时间内仅为62%, 说明稀土的掺杂提高了电极催化性能.  相似文献   

4.
用水热法制备了具有典型锐钛矿晶型的TiO2纳米材料,采用Cr(NO3)3对TiO2薄膜电极进行修饰改性。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光电子能谱(XPS)测试电极的物相及表面结构,结果显示TiO2薄膜表面包覆一层粒径较大的氧化铬颗粒,整个电极仍保持均匀的多孔结构。电流-电压(-)曲线测试结果显示,改性后最佳电极的短路电流和光电转换效率分别比改性前提高了31.1%和40.4%。用电化学阻抗谱(EIS)测试电池的界面特性,从测试结果可以看出,相同偏压下,改性后电池的TiO2/染料/电解质界面电阻更大,说明氧化铬包覆层在一定程度上抑制了界面的电子复合,改善了电池的光电输出特性。  相似文献   

5.
采用溶胶-凝胶法制备了以玻璃为基底具有高光催化活性,表面均匀、透明、无裂纹的纳米TiO2薄膜.研究了反应物配比对薄膜表面形貌、透光率和光催化活性的影响,确定了最佳反应物配比.采用扣除背景干扰的方法,利用甲基橙的降解率对TiO2薄膜的光催化性能进行了评价,对其透光率、光催化活性以及物相形貌进行了表征.结果表明,在最佳反应物配比条件下,所制备的TiO2薄膜表面光滑平整,粒径为纳米级且分布均匀,具有80%高透光率和99%高光催化活性.  相似文献   

6.
氟掺杂纳米 TiO2 薄膜的低温制备及其光催化性能   总被引:2,自引:0,他引:2  
陈艳敏  钟晶  陈锋  张金龙 《催化学报》2010,31(1):120-125
 以氟化铵为氟源, 采用水热法制得氟掺杂 TiO2 (FTO) 溶胶, 并通过浸渍提拉法在低温下制备了 FTO 薄膜. 其中在 120 oC 下水热处理 10 h 所得的 TiO2 溶胶制备的薄膜均匀透明, 具有较高的光催化活性. 氟掺杂后的 TiO2 晶粒尺寸并未发生明显变化, 但薄膜的光催化活性显著升高. F/Ti 摩尔比为 0.01 时, FTO 薄膜的光催化活性最高, 比 TiO2 薄膜的活性升高了 23%. X 射线光电子能谱结果表明, 氟掺杂 TiO2 中的氟离子存在晶格取代掺杂和表面化学吸附两种形式. 这两种氟离子的共同作用是 FTO 薄膜光催化活性升高的主要原因.  相似文献   

7.
将氧化石墨烯(GO)掺入钛酸溶胶中,以导电玻璃(ITO)为基底,经浸渍-涂覆-煅烧得到GO/TiO2复合薄膜;采用电沉积技术在GO/TiO2薄膜表面沉积Se纳米微粒,得到Se/GO/TiO2复合薄膜;利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了复合薄膜的形貌和晶体结构,采用紫外可见光谱仪测定了其光谱学性质,利用光电转换实验测定了其光电转换性质.结果表明,所制备的Se/GO/TiO2复合薄膜各组分分布均匀,具有锐钛矿相结构的TiO2颗粒粒径为20nm,与TiO2结合的GO具有分散片层结构,薄膜中的Se颗粒粒径为60~80nm.与此同时,在Se和GO的共同作用下,Se/GO/TiO2复合薄膜对可见光有很好的光电转换效应.  相似文献   

8.
导电二氧化钛的合成研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
综述了导电TiO2的合成方法,包括本征TiO2高温电导、磁控溅射制备纳米导电膜、表面掺杂制备TiO2压敏电阻、表面包覆制备导电粉体、晶面离子注入改性、等离子喷涂制备导电涂层等方面。并介绍了导电原理、影响因素和用途。参考文献35篇。  相似文献   

9.
采用溶胶-凝胶技术,以钛酸四正丁酯为原料,分别添加浓硝酸、浓硫酸或浓盐酸,制备氮、硫或氯改性纳米TiO2薄膜.紫外-可见漫反射光谱、光电流谱、交流阻抗谱和电位~时间变化测试表明,氮改性纳米TiO2薄膜使表面结构优化,从而可提高纳米TiO2电极的光电转换效率.  相似文献   

10.
钒离子掺杂对TiO2光催化剂薄膜催化活性的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
采用溶胶凝胶工艺在普通玻璃表面制备了钒离子非均匀掺杂的TiO2薄膜,运用XRD研究了其光催化复合薄膜的表面特征.以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征薄膜的光催化活性,结果表明,将钒离子富集在TiO2薄膜内部时,最佳掺杂浓度为1.0%(V/Ti原子百分比),最佳降解表观速率常数为7.44×10-3min-1,约是纯TiO2的2.3倍,有效地提高了TiO2半导体的光催化效率.通过XPS与电化学方法进行分析,说明将钒离子富集在TiO2薄膜内部十分有利于电子-空穴的分离,增强了光生电子与空穴的分离效率.  相似文献   

11.
Transparent, ordered nanoporous TiO2/Al2O3 composite films doped with metal elements (Ru, Si, and Te) and nonmetal elements (N, C, and S) were fabricated by successive anodization and sol-gel process directly on glass substrates covered with a tin-doped indium oxide (ITO) film. The doping of ruthenium, nitrogen, carbon, and sulfur in TiO2 exhibited an enhanced effect on the absorbance, while the doping of silicon and tellurium showed little effect. Particularly, the N- and Ru-doped TiO2/Al2O3 films on ITO/glass developed an enhanced absorption red shift of 580 nm (-N) and 500 nm (-Ru). The nanoporous TiO2/Al2O3 composite film exhibited the highest photocatalytic activity in decomposing acetaldehyde under ultraviolet-light irradiation, with a value of 13 times in initial reaction rate or 7.8 times in quantum yield higher than a commercially available TiO2 material, Degussa P25. The ultraviolet-light photocatalytic activities of nanoporous TiO2/Al2O3 films were enhanced by the doping of nitrogen, carbon, and sulfur but slightly weakened by the doping of ruthenium, silicon, and tellurium. Particularly, the nanoporous N-doped TiO2/Al2O3 films exhibited effective photocatalytic activity on ultraviolet light decomposition of a highly toxic dioxin, HpCDD, and gave the highest decomposition rate of approximately 95% (via 7 h of irradiation) for the specimen with a dopant content of 1.7 wt % nitrogen.  相似文献   

12.
金属离子掺杂对TiO2光催化性能的影响   总被引:14,自引:1,他引:14  
TiO2光催化反应过程涉及光生电荷、电荷迁移、电荷在TiO2表面的反应和溶液体相反应4个顺序相接并相互影响的步骤.在TiO2中掺杂金属离子对以上4个步骤均有重要影响,合理的掺杂可有效地提高其光催化性能.本文综合了国内外此方面的最新研究成果,从提高TiO2光催化性能和优化光催化反应的角度出发,在材料吸光能力、电荷扩散、表面反应、粒径和晶型等方面,全面地分析总结了金属离子掺杂的影响效果和规律性认识,并对TiO2基光催化材料的金属离子掺杂改性研究的未来发展方向提出了建议.文中还简要介绍了相关的掺杂方法和材料表征手段.  相似文献   

13.
以活性炭为载体,通过溶胶-凝胶法分别制备了Fe、Ag、Zn、Mn和Cr过渡金属离子掺杂TiO2/活性炭(X-TiO2/AC,X-TA;X:过渡金属离子)复合体,利用X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、电子自旋共振谱(ESR)和荧光光谱(FS)对其结构进行表征.以罗丹明B的光催化降解为探针实验,评价掺杂负载型复合体的双协同光催化性能和使用寿命,提出双协同光催化扩增机制,并探讨了掺杂率和负载率对双协同扩增效果影响.结果表明:通过活性炭吸附和离子掺杂对TiO2光催化性能表现出双协同扩增作用,导致X-TA对罗丹明B的降解速率常数kapp大于掺杂X-TiO2粉体和TA负载体之和.同时,掺杂率和负载率共同影响协同效应,当Fe离子掺杂率和Fe-TiO2负载率分别为0.3%和10%时,Fe-TA复合体kapp最大为0.0208min-1.另外,过渡金属离子掺杂对TiO2光催化性能提高程度按掺杂离子Ag、Zn、Mn、Cr、Fe递增.掺杂后金属离子的价态、得电子能力、比表面积和掺杂TiO2颗粒尺寸上的差异决定了不同离子掺杂负载型复合体催化性能不同,复合体寿命降低的主要原因是由于活性组分从载体上流失所引起.  相似文献   

14.
The model system Pd/TiO2 (110) was used to evaluate the correlation between metal encapsulation and electronic structure of TiO2 crystals. We observed encapsulation of Pd clusters supported on TiO2 crystals, which were heavily Ar+ sputtered, Nb-doped, or reduced by vacuum annealing. In contrast, encapsulation was not observed on unreduced, undoped, or slightly sputtered TiO2 crystals. Our results indicate a strong dependence of the encapsulation process on the electron density in the conduction band of TiO2 and on the space charge formed at Pd/TiO2 interfaces. This behavior is controlled by the initial position of the Fermi energy level (EF) of the metal and the oxide before contact is established. We proved that encapsulation reactions are favored by n-type doping of the oxide and a large work function of the metal. On the basis of this mechanism, we conclude on general trends controlling encapsulation reactions of oxide-supported metal clusters and the strong metal-support interaction (SMSI).  相似文献   

15.
贵金属掺杂Ti/TiO2电极的制备及其电催化性能研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
孙娟  沈嘉年  姚书典   《化学学报》2006,64(7):647-651
采用阳极氧化-阴极电沉积两步法: 先在钛基体上用阳极氧化法制备多孔TiO2薄膜, 接着在这层多孔状薄膜上采用阴极电沉积方法掺杂Pt, Ir来制备Ti/TiO2-Pt修饰电极和Ti/TiO2-Ir修饰电极. 用XRD, SEM分析了掺杂前后的成分、相结构及表面形貌的变化, 结果表明: Pt优先沉积在TiO2多孔中; 与Pt不同, Ir没有表现出在TiO2孔中优先沉积的现象, 出现这种现象的原因是这两种贵金属的电沉积电位相对于n-TiO2的平带电位不同. 使用SIMS分析了在Ti/TiO2-(Pt/Ir)修饰电极中Ti, Pt, Ir的浓度分布, 大致算出TiO2薄膜厚度为750 nm左右. 由极化曲线和阻抗谱结果得出: 掺杂Pt, Ir明显改善了Ti/TiO2 电极的电催化性能, 且随着Pt沉积时间的增长, 修饰电极在硫酸析氧反应中的电催化活性提高.  相似文献   

16.
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   

17.
The one-pot synthesis of alumina-supported metal oxides via self-assembly of a metal precursor and aluminum isopropoxide in the presence of triblock copolymer (as a structure directing agent) is described in detail for nickel oxide. The resulting mesoporous mixed metal oxides possess p6 mm hexagonal symmetry, well-developed mesoporosity, relatively high BET surface area, large pore widths, and crystalline pore walls. In comparison to pure alumina, nickel aluminum oxide samples exhibited larger mesopores and improved thermal stability. Also, long-range ordering of the aforementioned samples was observed for nickel molar percentages as high as 20%. The generality of the recipe used for the synthesis of mesoporous nickel aluminum oxide was demonstrated by preparation of other alumina-supported metal oxides such as MgO, CaO, TiO 2, and Cr 2O 3. This method represents an important step toward the facile and reproducible synthesis of ordered mesoporous alumina-supported materials for various applications where large and accessible pores with high loading of catalytically active metal oxides are needed.  相似文献   

18.
Electrode structures and photovoltaic properties of porphyrin-sensitized solar cells with TiO2 and Nb-, Ge-, and Zr-added TiO2 composite electrodes were examined to disclose the effects of partial substitution of Ti atom by the other metals in the composite electrodes. The TiO2 and Nb-, Ge-, and Zr-added TiO2 composite electrodes were prepared by sol-gel process using laurylamine hydrochloride as a template for the formation of micellar precursors yielding well-defined mesoporous nanocrystalline structures, as in the cases of the formation of silica and titania tubules and nanoparticles by the templating mechanism. The TiO2 and Nb-, Ge-, and Zr-added TiO2 composite electrodes were characterized by transmission electron microscopy, BET surface area analysis, X-ray diffraction analysis, Raman spectroscopy, and impedance measurements. The TiO2 anatase nanocrystalline structure is retained after doping a small amount (5 mol %) of Nb, Ge, or Zr into the TiO2 structure, suggesting the homogeneous distribution of the doped metals with replacing Ti atom by the doped metal. The power conversion efficiency of the porphyrin-sensitized solar cells increases in the order Zr-added TiO2 (0.8%) < Nb-added TiO2 (1.2%) < TiO2 (2.0%) < Ge-added TiO2 cells (2.4%) under the same conditions. The improvement of cell performance of the Ge-added TiO2 cell results from the negative shift of the conduction band of the Ge-added TiO2 electrode. The Ge-added TiO2 cell exhibited a maximum power conversion efficiency of 3.5% when the porphyrin was adsorbed onto the surface of the Ge-added TiO2 electrode with a thickness of 4 microm in MeOH for 1 h.  相似文献   

19.
 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   

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