SnO2TiO2 复合半导体纳米薄膜的研究进展*

本文概述了SnO₂TiO₂ 复合半导体纳米薄膜的发展历史和研究现状,对比分析了“混合”、“核壳”和“叠层”3 种复合薄膜的结构和性能特点,着重论述了叠层结构的SnO₂ /TiO₂复合薄膜的光电化学和光催化特性。结合作者的研究工作,探讨了SnO₂ /TiO₂双层复合薄膜上下层厚度对其光催化活性的影响,指出复合薄膜光催化活性的提高可归因于电子从TiO₂ 向SnO₂ 的迁移。最后对SnO₂ /TiO₂复合薄膜的局限性和发展潜势做一简要分析,强调了该复合薄膜本身的应用特点。     

活性碳载体对TiO2光催化降解Cl2CHCOOH性能的影响

研究了活性碳(AC)载体对TiO₂光催化降解Cl₂CHCOOH性能的影响.结果表明,加入AC载体能提高TiO₂的光催化反应速度,而且AC加入方法及含量有明显影响.本文探讨了TiO₂光催化性能提高的原因.     

阳极氧化TiO2纳米管阵列的制备与掺杂*

近年来,TiO₂纳米管阵列的制备与应用得到了广泛的研究。阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列具有工艺简单、成本低廉、易于放大等优点,引起了极大关注。本文综述了阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列的研究现状,基于TiO₂纳米管阵列在阳极氧化过程中的生长机理,讨论了决定阳极氧化TiO₂纳米管阵列形成的主要因素。结合本组的研究工作,总结了如何通过改变电压、升压速率、电解液、温度和氧化时间,实现纳米管管径、管壁厚度、管长的有效控制,提高TiO₂纳米管阵列的表面形貌质量。最后介绍了TiO₂纳米管阵列掺杂改性方面的研究进展。     

酸化对层状K2La2Ti3O10光催化活性的影响

本文通过高温固相反应合成了一种层状金属氧化物K₂La₂Ti₃O₁₀,利用离子交换反应对其在不同条件下进行酸化.并通过对甲基橙溶液的降解对其光催化活性进行评价,结果发现,酸化后K₂La₂Ti₃O₁₀的光催化活性有显著提高.通过对样品的结构、XRD、DRS分析,对这种现象做出了几种可能的解释.     

TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用*

TiO₂ 多相光催化能利用太阳能有效降解多种对环境有害的污染物, 使有害物质矿化为CO₂、H₂O 及其它无机小分子物质。本文综述了TiO₂光催化的机理, 提高光催化能力的途径, 多种具有代表性污染物的光催化降解处理方法,以及目前尚存在的一些问题,扼要介绍了近年来TiO₂光催化反应及其在废水处理中应用的研究进展及应用前景。     

多晶二氧化钛表面浸润性转变的机械化学处理方法

TiO₂薄膜具有光致超亲水性 ,在黑暗中放置一段时间后转变为疏水性 .本文报道了一种可以在几分钟内实现多晶锐钛矿薄膜表面的亲水性向疏水性转变的机械化学方法.     

甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应研究进展*

本文参阅了甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应研究方面50 余篇文献, 概述了近年来在该研究中催化剂活性组分选择、载体效应、助剂的作用、催化剂积炭行为和重整反应机理等方面的研究进展。     

纳米TiO2薄膜的制备方法*

本文对纳米TiO₂薄膜的各种制备方法,包括基于溶胶－凝胶的涂层方法、电沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、自组装制膜,以及喷雾热分解等方法的研究进展进行了综述,对不同方法的优缺点进行了比较和评述,对今后TiO₂薄膜制备的研究方法提出了一些建议。     

非金属改性可见光诱导的TiO2光催化

为拓展二氧化钛的光响应波长范围并提高其光催化活性,通常采用掺杂金属、金属氧化物或金属离子的方法。大量研究表明,掺杂金属、金属氧化物或金属离子往往以损失TiO2光催化剂在紫外光区的光催化活性为代价,而掺杂非金属离子不但能将TiO2的光响应波长拓展至可见光区域外,还能保持在紫外光区的光催化活性,在利用太阳光光催化方面展现出崭新的应用前景。本文综述了非金属氮、碳、硫、氟等掺杂改性二氧化钛光催化的最新进展。     

Stable Ti3+ Defects in Oriented Mesoporous Titania Frameworks for Efficient Photocatalysis

By introducing a compatible reducing agent (2‐ethylimidazole) into a mono‐micelle assembly process, we present a type of ordered mesoporous TiO₂ microspheres that combines radially aligned mesostructure with Ti³⁺ defects in mesoporous frameworks. Such reductant acts as a building block of mesostructured frameworks and reduces Ti⁴⁺ in situ to generate defects during calcination, giving rise to the coexistence of bulk Ti³⁺ defects and an ordered mesostructure. The mesoporous TiO₂ has both excellent mesoporosity (a high surface area of 106 m² g^?1, a mean pore size of 18.4 nm) and stable defects with an extended photoresponse. Such integration of unique mesoscopic architecture and atomic vacancies provide both effective mass transportation and enhanced light utilization, leading to a remarkable increase in H₂ generation rate. A maximum H₂ evolution rate of 19.8 mmol g^?1 h^?1 can be achieved, along with outstanding stability under solar light.     

非金属改性可见光诱导的TiO_2光催化

为拓展二氧化钛的光响应波长范围并提高其光催化活性,通常采用掺杂金属、金属氧化物或金属离子的方法。大量研究表明,掺杂金属、金属氧化物或金属离子往往以损失TiO2光催化剂在紫外光区的光催化活性为代价,而掺杂非金属离子不但能将TiO2的光响应波长拓展至可见光区域外,还能保持在紫外光区的光催化活性,在利用太阳光光催化方面展现出崭新的应用前景。本文综述了非金属氮、碳、硫、氟等掺杂改性二氧化钛光催化的最新进展。     

微孔-微孔复合分子筛的结构特征及应用

微孔-微孔复合分子筛是指两种(或多种)微孔分子筛的复合晶体,不仅具备单一分子筛的特性,而且由于复合过程中产生的结构畸变使其具有独特的孔道结构和酸性质,进而体现出优异的催化反应特性,成为当今分子筛领域的研究热点。微孔-微孔复合分子筛可分为共晶分子筛和共生分子筛两种,前者通过两种分子筛晶体的无限成分单元重排,有利于构成新的完整的晶体结构,后者则是两种分子筛共生长过程中得到的两相交错生长的复合体,产生微结构畸变和界面效应。本文对微孔-微孔复合分子筛进行归纳和分类,并系统介绍了微孔-微孔复合分子筛的研究进展,着重阐述了共晶分子筛和共生分子筛的合成与微结构特点以及在催化反应领域中的应用。     

TiO_2光催化/膜分离耦合过程降解偶氮染料废水

以钛酸丁酯为前驱体,采用酸性溶胶法在低温下(<100oC)制备了纳米级TiO2粉末,X射线衍射分析表明,样品为锐钛矿型,晶粒尺寸为3.6nm.以250W紫外灯为光源,在自制悬浮式光催化膜反应器中进行降解活性艳红X-3B有机染料废水实验,采用尼龙6(N6)和混合纤维素(CN-CA)两类微滤膜对TiO2颗粒进行截留分离.综合考察了影响光催化和膜分离效率的因素.结果表明,反应起始pH值和催化剂用量对光催化膜反应器运行性能影响很大,该耦合体系的最佳pH值为4,染料和催化剂最佳浓度比为2:1,0.45和0.22μm的CN-CA膜对TiO2颗粒截留率可达96.5%以上.     

分子筛在加氢脱硫催化剂深度脱硫方面的应用

本文综述了分子筛对加氢脱硫催化剂深度脱硫性能的影响,对分子筛基加氢脱硫催化剂上涉及含硫大分子4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)加氢脱硫反应的研究进展作了总结。主要介绍了微孔分子筛、介孔分子筛、微介孔复合分子筛和纳米分子筛在加氢脱硫催化剂针对4,6-DMDBT加氢脱硫反应方面的应用进展。简要介绍了分子筛基加氢脱硫催化剂上4,6-DMDBT加氢脱硫反应的反应途径、反应机理及抑制过度裂化反应的措施。最后展望了该研究领域的发展前景。     

Titania–Silica Materials for Enhanced Photocatalysis

Mesoporous titania–organosilica nanoparticles comprised of anatase nanocrystals crosslinked with organosilica moieties have been prepared by direct co‐condensation of a titania precursor, tetrabuthylortotitanate (TBOT), with two organosilica precursors, 1,4‐bis(triethoxysilyl) benzene (BTEB) and 1,2‐bis(triethoxysilyl) ethane (BTEE), in mild conditions and in the absence of surfactant. These hybrid materials show both high surface areas (200–360 m² g^?1) and pore volumes (0.3 cm³ g^?1) even after calcination, and excellent photoactivity in the degradation of rhodamine 6G and in the partial oxidation of propene under UV irradiation, especially after the calcination of the samples. During calcination, there is a change in the Ti^IV coordination and an increase in the content of Si?O?Ti moieties in comparison with the uncalcined materials, which seems to be responsible for the enhanced photocatalytic activity of hybrid titania–silica materials as compared to both uncalcined samples and the control TiO₂.     

TS-1及HZSM-5分子筛对典型气相分子的光催化降解与选择性氧化

以典型气态探针分子及骨架含高分散非毗邻过渡金属(Ti, Fe)的沸石分子筛材料(TS-1, HZSM-5)、半导体二氧化钛(P25)为考察对象, 拟通过沸石分子筛对不同探针分子所表现的迥异光催化行为揭示催化材料本征物化结构、吸附特性、活性位类型对光催化行为的影响规律. 催化材料表征及所获得的气相光催化反应结果表明: 沸石分子筛(TS-1, HZSM-5)上的光催化氧化-还原反应主要通过表面金属-氧结构单元的电荷转移激发态实现; 源于独特MFI拓扑孔道结构的优异吸附能力、特殊表面活性位分布环境及不同的光生电子-空穴分离机制, 使得具规整分子级孔窗的TS-1及HZSM-5对三氯甲烷的光催化降解效率与活性稳定性远高于传统二氧化钛光催化剂; 对单碳分子甲醇及含仲碳醇羟基异丙醇的光催化反应中, 上述沸石分子筛则表现异常突出的选择性氧化特征, 对终端产物甲醛及丙酮均具较高的转化效率和选择性. 本文的反应设计路径及选择性氧化结果, 可为高分散过渡金属修饰沸石分子筛在有机小分子的光催化转化上提供思路借鉴.     

卟啉框架材料在光催化领域的应用

卟啉分子对可见光具有较强吸收能力,被广泛应用于光催化和光敏化材料的设计开发。 基于卟啉单元设计构筑框架结构材料,可以借助框架结构的大比表面积和可调控孔结构,实现对卟啉单元光物理化学性质的修饰和调控,达到提高材料光催化量子产率和光催化选择性的目的。 本文综述了卟啉基金属有机框架材料(MOFs)、卟啉基共价有机框架材料(COFs)、以及卟啉基多孔共价有机聚合物(COPs)在光催化领域的研究进展,通过归纳需要解决的关键问题,对卟啉框架材料的未来发展进行了展望。     

微孔分子筛纳米晶的控制合成及其催化应用

纳米分子筛因具有高的外表面积和短的孔道结构而显示了独特的催化活性和选择性, 近年来已成为催化界的研究热点.本文就分子筛纳米晶的控制合成、催化基础研究,特别是当前分子筛纳米晶在自组装分级多孔材料和分子筛基纳米复合材料方面的新方向进行了系统的综述,分析了纳米分子筛研究中的机会和应用前景.