掺Fe(Ⅲ)的A-TiO_2的水热法制备、表征及其光催化活性分析

一定条件下用水热法制备了的掺Fe(Ⅲ)的TiO2晶体,XRD分析结果表明它是锐钛矿型Fe(Ⅲ)的TiO2(A-TiO2).研究了以自制的掺Fe(Ⅲ)的A-TiO2为光催化剂对罗丹明B溶液的降解性能.结果表明,在5 mg/L的罗丹明B溶液中,加入0.1650 g自制的掺Fe(Ⅲ)的5%的A-TiO2,用硝酸调节溶液PH=5后,可见光照射下,43℃恒温磁力快速搅拌反应6 h,罗丹明B降解率为76.5%;同样条件下经254nm紫外光照6 h,降解率达到95.7%.     

可见光下A-TiO2催化降解邻苯二甲酸二甲酯

研究了在可见光(40W白炽灯)照射下,以自制的锐钛型二氧化钛(即A-TiO2)对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的催化降解效果,分析了TiO2的掺Fe3+量、催化剂用量、邻苯二甲酸二甲酯初始浓度和溶液初始pH值等因素的影响.结果表明:在50mg/L的邻苯二甲酸二甲酯溶液(pH=7)中,加入0.0750g自制的掺Fe3+(摩尔分数)3％的A-TiO2,室温下可见光照反应1h,邻苯二甲酸二甲酯的降解率达到84.02％.     

铁掺杂A-TiO_2光催化降解对硝基苯酚的动力学研究

研究了以自制掺铁的锐钛矿型TiO2(即A-TiO2)光催化降解对硝基苯酚的动力学过程。结果表明:在可见光照射下,对硝基苯酚溶液为20mg·L-1、溶液调节为酸性(pH=2)、自制的掺铁0.1%(摩尔分数)A-TiO2的投入量1.0g·L-1、室温下搅拌下反应200min的条件下,对硝基苯酚的光催化降解的表观反应速率常数k(0.0050min-1)和降解率(64.52%)最大,拟合可见光下铁掺杂TiO2降解对硝基苯酚为一级反应。     

铁掺杂TiO2可见光催化降解溴酚蓝的动力学

用水热法制备了铁掺杂的TiO2晶体粉末,以SEM和XRD表征了样品的形貌和晶型,研究了在不同反应条件下TiO2晶体粉末对溴酚蓝的光催化降解的动力学过程.结果表明:所制备的TiO2晶体为锐钛矿型;可见光照射下,5 mg· L-1的溴酚蓝溶液,掺10％ Fe3+(摩尔分数)的催化剂用量0.0500 g,室温下恒温反应4h时...     

掺Fe~(3+)对载Ag纳米TiO_2光催化性能的改良

为研究掺杂不同mol分数的Ag+,Fe3+对TiO2薄膜光催化性能的影响,采用溶胶-凝胶法分别制备了掺杂不同质量分数的Ag+,Fe3+及其共掺杂的纳米TiO2光催化杀菌膜。以大肠杆菌为光催化抗菌的反应模型,对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。进而采用XRD,Uv-Vis对复合掺杂薄膜的特性进行了测试,以分析Ag+,Fe3+对影响TiO2薄膜的光催化杀菌性能的内在机理。结果表明:在荧光灯照射下,以Ag+,Fe3+各自最佳掺杂量Ag/Ti+=0.05%,Fe/Ti=0.1%,共同掺入TiO2中时,共掺杂杀菌率最高,并且共掺杂有良好的光催化分解能力。所得TiO2晶型基本为锐钛矿型,通过Uv-Vis可以看出共掺杂在可见光区具有良好的吸收性能。Fe3+是由于拓展了TiO2的吸收范围,而Ag+是由于正离子有效地抑制光生电子空穴的复合,它们二者共同合作从而提高了TiO2薄膜的光催化性能。共掺杂相对于单掺杂有着更优异的性能,是进一步的研究方向。     

磁性纳米TiO_2/Fe_3O_4的制备及其光催化性能

采用特殊液相沉淀法分两步制备了壳核结构的磁性纳米TiO2/Fe3O4,并讨论了TiO2/Fe3O4比例对其磁性的影响。利用XRD、TEM和VSM对其进行了表征,用它做催化剂,甲基橙溶液为降解目标,在日光作用下对其光催化活性进行了研究,并测出了其回收率。结果表明,在本实验条件下制备的磁性纳米TiO2/Fe3O4表现为超顺磁性,具有较强的光催化活性和较高的回收率。当TiO2∶Fe3O4为4∶1,在450℃焙烧30min条件下得到的催化剂,对20mg/L的甲基橙溶液在60min内降解率高达91.5%,明显高于纯TiO2的催化活性,在外加强磁场的作用下,此催化剂很快从溶液中分离出来,测得其回收率为88.2%。     

Cu-Fe-TiO2/膨润土复合光催化剂的表征及性能

以膨润土为载体,用溶胶-凝胶法制备了不同焙烧温度的Cu-Fe双金属掺杂的TiO2/膨润土复合光催化剂,采用XRD、TG-DSC和N2吸附技术对其结构进行了表征,通过光催化降解直接天蓝染料废水,考察了焙烧温度对催化剂光催化性能的影响.结果表明,当焙烧温度高于300℃时,催化剂中出现了锐钛矿型TiO2,掺杂的Cu2+、Fe3+可能进入了TiO2晶格取代了部分Ti4+,使其晶格产生了一定程度的畸变,形成了复合半导体,拓宽了TiO2的光谱响应范围,并且Cu2+、Fe3+掺杂的TiO2复合半导体进入了蒙脱石层间,与膨润土成功复合,增大了催化剂的比表面积并改善了催化剂的孔体积,提高了光催化剂活性和再生性.     

铁掺杂TiO2/膨润土光催化剂的制备及表征

以溶胶-凝胶法制备了过渡金属铁掺杂的Fe-TiO2/膨润土复合光催化剂,通过XRD、FTIR技术对该系列催化剂的结构进行了表征,并以亚甲基蓝染料废水为模型,考察了紫外光和日光下铁掺杂量对催化剂性能的影响。结果表明,催化剂中有锐钛矿型TiO2生成,铁掺杂TiO2进入了膨润土的蒙脱石层间,改变了蒙脱石层间的有序性,生成了Ti—O—Si键,实现了TiO2粒子与膨润土的复合;适量Fe3+的掺杂降低了TiO2粒子的粒径,并且部分Fe3+还可能进入了TiO2的晶格,形成了缺陷位,拓宽了TiO2的光谱利用范围,提高了光催化活性。     

TiO_2对α-Fe_2O_3纳米微粒拉曼散射效应的影响

选取α Fe2O3和TiO2研究一种氧化物对另一种氧化物的拉曼散射效应。采用Sol gel方法制备纳米α Fe2O3/TiO2复合微粒,α Fe2O3粒径及含量分别为20nm、150nm和3%、6%、12%。制备过程中调节水解时的pH值和热处理温度,得到掺杂α Fe2O3粒子的不同晶型的TiO2纳米颗粒。Raman测量结果显示,α Fe2O3粒径越小、含量越高,TiO2对其散射效应的影响越大。不同的TiO2晶型对α Fe2O3纳米粒子的拉曼增强效应也不同。锐钛矿型及金红石型TiO2对α Fe2O3有一定的拉曼增强作用,当水解pH值较小时,得到板钛矿型TiO2,由于部分板钛矿型TiO2振动声子模的峰位与α Fe2O3的重叠,所以尚难观察它对α Fe2O3的拉曼增强效应。     

掺杂离子对介孔TiO_2薄膜光学性能的影响

通过溶胶-凝胶法和旋涂法成功制备了多种金属离子掺杂的介孔TiO2薄膜材料。小角X射线衍射谱和TEM测试结果表明Zn2+,Fe3+,Y3+掺杂的TiO2薄膜均具有较有序的介孔结构;掺入Zn2+,Fe3+的介孔TiO2薄膜孔径为7～9nm,掺入Y3+离子后介孔孔径扩大至10.9nm。通过透射光谱研究了三种离子掺杂对介孔TiO2薄膜光学性能的影响,并用Swanepoel包络法拟合了薄膜的折射率。结果表明,掺入Fe3+后,介孔TiO2薄膜光吸收带明显展宽,且具有丰富的表面能态;Y3+掺杂能抑制介孔TiO2纳米晶生长,有助于得到较大孔径的介孔TiO2薄膜。     

超声波条件下降解染料废水的工艺条件研究

采用Fenton试剂对模拟染料废水的降解效果进行研究。结果表明,H2O2投加量、Fe2+投加量、pH值条件、超声处理时间的改变对染料废水的处理效果影响很大。对酸性染料:当pH为4.5,30%H2O2投加的体积分数为30mL/L,Fe2+投加的质量浓度为400mg/L,反应时间为40min时为降解反应的最佳操作条件。对碱性染料,正交试验表明当pH为4、30%H2O2投加的体积分数16mL/L、Fe2+投加的质量浓度为300mg/L、反应时间为60min时为降解反应的最佳操作条件,其降解率达98.46%,COD的去除率达到96.7%。     

TiO2 .nH2O凝胶预处理对水热合成SrTiO3粉的影响

以TiCl4为钛源,首先制备TiO2*nH2O凝胶,然后在80℃的水热条件下制备了SrTiO3粉.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)研究了TiO2*nH2O凝胶水洗方式、阴离子(Cl-和NO3-)以及TiO2*nH2O热处理对SrTiO3粉性能的影响.结果表明,水洗和热处理都能使TiO2*nH2O凝胶产生晶化;TiO2*nH2O的晶化程度对产物SrTiO3颗粒的粒度和粒度分布有很大影响,以非晶质TiO2*nH2O为钛源制备的SrTiO3颗粒粒度大且粒度分布宽.以结晶TiO2*nH2O为钛源制备的SrTiO3颗粒粒度小且粒度分布窄,而且可以得到纳米颗粒.水热反应液相中存在Cl-或NO3-能使产物SrTiO3颗粒粒度稍有增大.综合以上结果,TiO2*nH2O凝胶水洗对产物颗粒的影响主要是由于使凝胶产生了晶化,而由阴离子脱除产生的影响很小.因此,在不考虑阴离子对其它工程化影响(如设备腐蚀等)的前提下,可采用热处理代替水洗.     

可用于白光LED的红色荧光粉NaGdTiO4:Eu3+的制备及光学性质

采用高温固相反应法制备了NaGdTiO4∶Eu3+红色荧光粉.利用X射线衍射和荧光光谱对NaGdTiO4∶Eu3+粉末进行了表征,研究了TiO2含量和Eu3+掺杂摩尔分数对粉末晶体结构和发光性能的影响.当TiO2的量在当量反应基础上增加50%时,制得了单一正交相NaGdTiO4.荧光光谱测试结果显示,样品在紫外区存在强...     

TiO2 nanosized powders controlling by ultrasound sol-gel reaction

We studied that anatase-TiO2 powders prepared from sol-gel process of titanium tetra-isopropoxide (TTIP) were developed under ultrasonic irradiation with different frequency of 28, 45 and 100 kHz. The irradiated ultrasound (US) was controlled by using semi-cylindrical reflection plate that was placed onto the vicinity of reaction vessel. The focused US influenced the reduction of particles size and increased the surface area of resultant nanosized TiO2 powders. We also examined photodegradation of rhodamine 640 dye (Rh-640) solution by the resultant TiO2 under UV light exposure. It was observed that low frequency for TiO2 photocatalyst preparation and low calcination temperature were more affected onto the photodegradation of the dye.     

Investigation on the transition crystal of ordinary rutile TiO2 powder by microwave irradiation in hydrogen peroxide solution and its sonocatalytic activity

The transition crystal TiO(2) catalyst with high sonocatalytic activity was obtained utilizing the microwave irradiation in hydrogen peroxide solution. At the same time a series of affecting factors (microwave irradiation time, heat-treated time and heat-treated temperature) to prepare the TiO(2) catalyst on the sonocatalytic degradation of parathion were considered in this paper. The ultrasound of low power was used as an irradiation source to induce treated TiO(2) particles to perform catalytic activity. The results show that the sonocatalytic activity of the transition crystal TiO(2) powder is obviously higher than those of pure ordinary rutile and anatase TiO(2) powders. At last, the parathion in aqueous solution was degraded completely and became some simple inorganic ions such as NO(3)(-), PO(4)(3-), SO(4)(2-), etc. The degradation ratio of parathion in the presence of the transition crystal TiO(2) catalyst attains nearly 80% within 60 min ultrasonic irradiation, while corresponding ones are only 65.23% and 53.88%, respectively, for pure ordinary rutile and anatase TiO(2) powders.     

纳米TiO2∶Zn薄膜电极紫外光电特性研究

采用sol-gel法制备了Zn2+掺杂的锐钛矿相纳米TiO2薄膜电极.通过光电流作用谱和电流-电位（I-U）曲线研〖WTBZ〗究了掺杂不同浓度Zn2+的TiO2薄膜电极的光电特性.由光电流作用谱可知，Zn2+的掺杂可显著影响薄膜电极的光电流大小，且掺杂的最佳浓度与薄膜晶粒尺度有关.在320nm单色光照射下，掺杂浓度（摩尔浓度）为0.1％的薄膜电极光电流最大，与未掺杂的本征薄膜电极相比增幅达40％.I-U曲线表明，光照下，随电极电位由正到负逐渐降低，不同掺杂浓度的TiO2薄膜电极中均出现了阳极电流向阴极电流转换的现象，且Zn2+掺杂浓度可影响电极阳极电流的初始电位.另外，无光照的暗态下，各薄膜在负电位区域观察到了相似的随电位降低而迅速增大的阴极暗电流.     

Investigation on transition crystal of ordinary rutile TiO2 powder and its sonocatalytic activity

The transition crystal TiO(2) sonocatalyst was prepared utilizing the method of ultrasonic irradiation in hydrogen peroxide solution. The sonocatalytic activity of the transition crystal TiO(2) powder was validated through the degradation of methyl orange in aqueous solution by ultrasonic irradiation. The results show that the sonocatalytic activity of the transition crystal TiO(2) powder is obviously higher than that of pure rutile and anatase TiO(2) powders as well as mixed rutile and anatase TiO(2) powders according to the proportion of corresponding transition crystal TiO(2) catalyst. The degradation ratio of methyl orange in the presence of the transition crystal TiO(2) catalyst surpasses 75% within 80 min ultrasonic irradiation, while the degradation ratios are 55.93%, 51.68% and 40.88%, respectively, for rutile, mixed and anatase TiO(2) powders.     

掺镱硅酸盐玻璃的光谱性质

采用高温熔融工艺制备了掺Yb^3＋硅酸盐玻璃。测试了玻璃的吸收光谱和荧光光谱,计算并分析了Yb^3＋离子在975nm附近的吸收截面和积分吸收截面随掺杂浓度的变化趋势。玻璃光谱曲线表明：吸收主峰位于975nm,在900—960nm范围内有一个弥散的吸收峰,中心波长为930nm;荧光主峰位于975nm,荧光次峰位于1010nm。综合其性能表明实验中硅酸盐玻璃的最佳Yb^3＋掺杂浓度为4mol%。