N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列的掺杂机理及其光催化活性

以ZnO纳米柱阵列为模板, 采用溶胶-凝胶法制备出TiO2/ZnO和N掺杂TiO2/ZnO的复合纳米管阵列. 扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)的结果表明: 两种阵列的纳米管均为六角形结构, 直径约为100 nm, 壁厚约为20 nm; 在N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列中, 掺入的N离子主要是以N-Ox、N-C和N-N的形式化学吸附在纳米管表面, 仅有少量的N离子以取代式掺杂的方式占据TiO2晶格O的位置; 表面N物种形成的表面态能级和取代式掺杂导致带隙的窄化, 增强了纳米管阵列的光吸收效率, 促进了光生载流子的分离. 光催化实验结果表明, N离子的掺杂有利于N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列光催化活性的提高.     

聚乙二醇对纳米二氧化钛性质和应用的影响

二氧化钛纳米晶光催化材料是近年来发展起来的新型环境友好材料,国内外研究者在利用二氧化钛纳米晶光催化降解苯酚、氯酚、甲醛等污染物方面做了大量的研究工作。研究表明TiO2的3种晶型,锐钛矿型、金红石型和板钛矿型中,有光催化作用的主要是锐钛型和金红石型,其晶型和晶粒大小     

N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列的掺杂机理及其光催化活性

以ZnO纳米柱阵列为模板, 采用溶胶-凝胶法制备出TiO2/ZnO和N掺杂TiO2/ZnO的复合纳米管阵列. 扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)的结果表明: 两种阵列的纳米管均为六角形结构, 直径约为100 nm, 壁厚约为20 nm; 在N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列中, 掺入的N离子主要是以N-Ox、N-C和N-N的形式化学吸附在纳米管表面, 仅有少量的N离子以取代式掺杂的方式占据TiO2晶格O的位置; 表面N物种形成的表面态能级和取代式掺杂导致带隙的窄化, 增强了纳米管阵列的光吸收效率, 促进了光生载流子的分离. 光催化实验结果表明, N离子的掺杂有利于N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列光催化活性的提高.     

N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列的掺杂机理及其光催化活性

以ZnO纳米柱阵列为模板, 采用溶胶-凝胶法制备出TiO2/ZnO和N掺杂TiO2/ZnO的复合纳米管阵列. 扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)的结果表明: 两种阵列的纳米管均为六角形结构, 直径约为100 nm, 壁厚约为20 nm; 在N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列中, 掺入的N离子主要是以N-Ox、N-C和N-N的形式化学吸附在纳米管表面, 仅有少量的N离子以取代式掺杂的方式占据TiO2晶格O的位置; 表面N物种形成的表面态能级和取代式掺杂导致带隙的窄化, 增强了纳米管阵列的光吸收效率, 促进了光生载流子的分离. 光催化实验结果表明, N离子的掺杂有利于N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列光催化活性的提高.     

4-氯酚在TiO2纳米膜上光催化降解及反应动力学特征

氯酚(ＣＰ)化合物被广泛应用于木材防腐、金属防锈及杀虫剂等,因其毒性大、难降解,对环境造成严重污染[1,2]。目前用于ＣＰ的光催化降解的ＴｉＯ2粉体悬浮体系,催化剂不易回收利用。本文采用Ｓｏｌ Ｇｅｌ法制备的负载型ＴｉＯ2纳米粒子膜作为光催化剂,对4 ＣＰ进行了降解实验研究。同时应用ＸＲＤ法表征了不同实验条件下薄膜中ＴｉＯ2的晶相结构和粒度,考察了不同层数ＴｉＯ2膜的光催化活性,并对4 ＣＰ的降解条件及反应动力学特征进行了探讨。1　实验部分1.1　玻璃负载ＴｉＯ2膜的制备与表征[3-5]按照钛酸四丁酯∶无水乙醇∶水=3∶12∶…     

纳米尺度分散的TiO2光催化降解甲醛的机理

纳米TiO2具有小尺寸效应,表面效应和宏观量子隧道效应等[1],广泛用于防水处理、空气净化、抗菌防霉等方面。本文对其能带结构及其消除甲醛的性能及机理进行分析。1　纳米TiO2光催化剂1 1　制备与表征以四氯化钛为主要原料,氨水、醇类化合物、盐酸等为主要反应助剂,采用亚稳态氯化法制备工艺,用相应的溶胶反应形成溶胶液体,低于100℃加热该液体,除去多余的水分,得到溶胶-凝胶体。过滤所得溶胶-凝胶体,并用蒸馏水反复洗涤数次,使其pH呈中性。将洗涤后的溶胶-凝胶体进行真空干燥,得到白色微粉,1000℃高温煅烧,将煅烧后得到的纳米TiO2基…     

三维有序大孔杂化材料SiW11O8-39-SiO2和γ-SiW10O8-36-SiO2的制备与表征

通过溶胶-凝胶和聚苯乙烯模板等方法制备了含缺位Keggin阴离子SiW11O8-39和γ-SiW10O8-36的三维有序大孔杂化氧化硅复合材料, 并通过紫外漫反射光谱(UV/DRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、固体核磁共振波谱(MAS NMR)等手段对其结构进行了表征. 结果表明, 杂化材料中的Keggin阴离子仍保留其基本骨架结构, 但其与氧化硅基体之间存在化学作用. 杂化材料的孔道结构用扫描和透射电子显微镜(SEM和TEM)进行表征, 其平均孔径为(335±50) nm. 对杂化材料孔壁的微孔性通过氮气吸附进行了测定. 此类材料对水溶液中羟基丁二酸的降解反应具有活性, 光催化过程中未发现Keggin阴离子自载体中脱落的现象.     

自组装合成纳米复合TiO2-ZnO介孔材料及其光催化性能

以TiCl₄, ZnSO₄•7H₂O为原料, 尿素为沉淀剂, 利用可溶性淀粉大分子链的空间位阻效应和高分子网络的阻隔作用, 以纳米级碳黑为模板, 采用微波加热、均相沉淀法合成出了一系列纳米TiO₂-ZnO复合介孔材料. XRD分析证明反应前驱体为非晶态, 500 ℃以上转变为锐钛矿结构的TiO₂和ZnTiO₃, 当Ti∶Zn＝1(摩尔比)时, 产物全部为ZnTiO₃ (TiO₂•ZnO). TEM形貌观察结合N₂吸附表明, 基本粒子为球形, 粒径15～20 nm. 最可几孔径8～10 nm. EDS分析证明产品中Ti∶Zn的分析测定值与实际的投料值基本一致, 并且掺杂均匀性好. 光吸收及光催化实验发现Zn含量为50%时, 光催化效果最好, 在日光照射90 min后, 此TiO₂-ZnO复合材料对藏蓝染料溶液降解率可达到100%, 其光催化反应符合一级动力学方程.