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TiO2-yNx纳米光催化剂的制备及其可见光响应机理 总被引:1,自引:1,他引:1
利用溶胶-凝胶技术,以尿素为氮源,采用原位掺杂方式制备了TiO2-yNx纳米粉体;以亚甲基蓝(MB)溶液在可见光下的光催化降解评价其可见光催化活性;考察了体系初始pH值、N的掺杂量和焙烧温度对样品可见光催化活性的影响。 结合XRD、XPS、ESR和DRS测试技术,研究了N掺杂纳米TiO2的可见光响应机理。 研究结果表明,TiO2-yNx纳米粉体的优化制备工艺条件为:体系初始pH=0.52,掺杂比n(N)∶n(Ti)=1∶6,焙烧温度为440 ℃。 此条件下制备的样品N含量为0.77%,为单一的锐钛矿相,平均粒径为19.0 nm,具有良好的可见光催化活性。 N掺杂导致TiO2纳米粉体的表面羟基含量增加,形成了大量束缚单电子的氧空位;N取代晶格O形成了N-Ti-O和O-N-Ti键合结构。 N掺杂导致TiO2纳米粒子的吸收带边红移,对可见光的吸收能力明显增强,这表明N掺杂改变TiO2电子结构,使带隙窄化,降低光响应阈值。 N掺杂TiO2纳米粒子的可见光响应归因于N取代掺杂形成的掺杂能级与氧空位形成的缺陷能级共同作用所致。 相似文献
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介孔TiO2的水热法制备及其光催化性能 总被引:2,自引:0,他引:2
以二钛酸钾(K2Ti2O5)经离子交换得到的无定形水合二钛酸(H2Ti2O5·xH2O)为原料,与葡萄糖溶液在220℃下进行水热反应,再在空气中520℃焙烧,制备出介孔TiO2.用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附、透射电子显微镜(TEM)等技术对样品进行了表征.结果表明,该介孔TiO2具有微米级棒状或针状形貌,晶粒大小为12.3 nm,比表面积为106 m2·g-1,孔容为0.31 cm3·g-1,孔径为8.06 nm,焙烧处理后晶型仍是锐钛矿相.水热生成的碳抑制了晶粒的团聚生长和晶型的转变,提高了介孔TiO2的热稳定性.甲基橙降解实验评价了介孔TiO2的光催化性能,结果发现其活性与商用TiO2催化剂P25相当,而其较大的粒径更容易回收再利用.以碘化钾为探针反应,表明介孔TiO2的光催化机制以光生空穴氧化为主. 相似文献
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介孔TiO2的水热法制备及其光催化性能 总被引:1,自引:0,他引:1
以二钛酸钾(K2Ti2O5)经离子交换得到的无定形水合二钛酸(H2Ti2O5·xH2O)为原料, 与葡萄糖溶液在220 ℃下进行水热反应, 再在空气中520 ℃焙烧, 制备出介孔TiO2. 用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附、透射电子显微镜(TEM)等技术对样品进行了表征. 结果表明, 该介孔TiO2具有微米级棒状或针状形貌, 晶粒大小为12.3 nm, 比表面积为106 m2·g-1, 孔容为0.31 cm3·g-1, 孔径为8.06 nm, 焙烧处理后晶型仍是锐钛矿相. 水热生成的碳抑制了晶粒的团聚生长和晶型的转变, 提高了介孔TiO2的热稳定性. 甲基橙降解实验评价了介孔TiO2的光催化性能, 结果发现其活性与商用TiO2催化剂P25相当, 而其较大的粒径更容易回收再利用. 以碘化钾为探针反应, 表明介孔TiO2的光催化机制以光生空穴氧化为主. 相似文献
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用溶胶-凝胶法技术制备了掺杂Ce^3+的纳米TiO2复合粒子,并对其进行了XRD,TEM和DRS表征及光催化活性检验。水中苯酚的Ce^3+/TiO2光催化降解效果和矿化率分别采用降解率和COD表征。结果表明,未经掺杂的TiO2与掺杂Ce^3+的TiO2均为锐钛和金红石的混合晶型;掺杂抑制了TiO2晶粒的生长,使得TiO2粒径明显变小,其颗粒大小为10mm左右。用DRS表征微粒的光吸收能力和光吸收带边移动情况,发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移。通过对苯酚的光催化氧化降解研究,发现铈的掺杂量有一适宜值,当Ce^3+在0.08%-0.4%之间时,随着掺杂量的增加光催化活性提高;当Ce^3+在0.5%~3.0%之间时,随着掺杂量的增加光催化活性降低;Ce^3+=0.4%时,TiO2光催化活性最高。 相似文献
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采用阳极氧化法制备出高度有序的TiO2纳米管阵列作为基础电极,通过电沉积法将纳米镍颗粒负载在基础电极上,从而制备了纳米镍-二氧化钛纳米管(Ni/TiO2NTs)修饰电极。分别采用扫描电子显微镜和X射线衍射对Ni/TiO2NTs电极的形貌及组分进行了表征。将Ni/TiO2NTs电极用于对胰岛素的电化学测定。结果表明,在0.1 mol/L NaOH支持电解液中,胰岛素在Ni/TiO2NTs电极上有较好的电化学响应,胰岛素浓度在0.8~1.6μmol/L范围内,峰电流密度与其浓度呈良好的线性关系,检测限为0.28μmol/L,灵敏度为0.49×10-3 A/(μmol·L-1.cm-2)。 相似文献
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采用静电纺丝-溶胶凝胶法,以SnCl2、InCl3、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等为原料,乙醇胺为水解控制剂,合成了超细氧化铟锡(ITO)纳米纤维及富氧缺陷的ITO纳米颗粒。采用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、X射线电子能谱(XPS)、四探针电阻仪,系统研究了超细ITO纤维及颗粒的形貌、晶型、氧缺陷及导电性能。在400℃空气煅烧后,纤维中的PVP高分子骨架发生热分解,获得超细、多孔ITO纳米纤维,晶型为立方相。进一步升高煅烧温度至800℃,ITO纳米纤维转变为富氧缺陷的纳米颗粒,晶格氧空位含量高达38.9%。随着煅烧温度升高,Sn4+掺入到In2O3晶格中,发生晶格膨胀,晶面间距增大。煅烧温度由400℃升高至800℃,未发生立方相向六方相的转变,晶型稳定,晶粒尺寸从32 nm生长到44 nm,晶格应变(ε0)从1.42×10-2减小至1.04×10-2,应变诱导的晶格弛豫逐渐减小。此外,高温煅烧可抑制In2O3晶粒(111)晶面的增长,随着In2O3的(400)与(222)晶面比值(I(400)/I(222))的增加,ITO电导率逐渐升高。在800℃获得的ITO纳米晶粒导电率最高。 相似文献
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ICP-AES法测定氧化铝粉中硅、钙、铁、钛、钒和锌 总被引:1,自引:1,他引:1
采用高压盐酸消化,电感耦合等发射光谱法测定氧化铝中硅、钙、铁、钛、钒和锌等6元素,研究了铝基体对被测元素的影响,并选择了最佳工作条件,被测元素的检出限为0.34-52ng/mL,样品加标回收率为95.7%-108.6%。 相似文献
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TiO2 nanotubes were successfully co‐doped with sulfur and Ti3+ states using a facile annealing treatment in H2/H2S gas mixture. The obtained nanotubes were investigated for their photocatalytic performance and characterized by SEM, XRD, XPS, EPR, IPCE, IMPS and Mott‐Schottky measurements. The synthesized co‐doped TiO2 nanotubes show an enhanced photocatalytic hydrogen production rate compared to tubes that were treated only in pure H2 or H2S atmosphere—this without the presence of any co‐catalyst. It was found that sulfur in co‐doped TiO2 exists in the form of S2? and a small quantity of S4+/S6+, which leads to a narrowing of the band gap. However, the enhanced absorption of light in the visible range is not the key reason for the improved photocatalytic performance. We ascribe the enhanced photocatalytic activity to a synergetic effect of S mid‐gap states and disordered Ti3+ defects that facilitate photo generated electron transfer. 相似文献
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Dr. Caiyun Liu Prof. Yifeng Wang 《Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)》2021,27(13):4270-4282
Titanium oxide clusters (TOCs) have been emerging as a new type of inorganic molecular entities of supramolecular chemistry. Herein, a perspective on the structures and functionalities of TOCs over the past three decades is given and the paramount roles of TOCs in serving supramolecular chemistry are demonstrated. Four types of supramolecular assemblies based on TOCs are reviewed, namely, TOC hosts for ion inclusion, mechanically interlocked molecular systems built from cyclic TOCs, reactivities of surface sites toward ligand exchange, and hierarchical structures of TOCs. The principles and advantages of TOCs toward each application are fully discussed, along with structural analyses. Following this path, more functional TOC-based supramolecular systems may be designed and synthesized in the future, which, in turn, will certainly enhance research into both supramolecular and coordination chemistry of titanium. 相似文献