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相似文献
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1.
基于微波水热法和微乳液法合成SnO2/TiO2纳米管复合光催化剂. 通过X射线衍射(XRD)、配有能量色散X射线光谱仪(EDX)的透射电镜(TEM)和电化学手段对光催化剂进行表征. 以甲苯为模型污染物,考察光催化剂在紫外光(UV)和真空远紫外光(VUV)下的性能及失活再生. 结果表明,SnO2/TiO2纳米管复合光催化剂形成三元异质结(锐钛矿相TiO2(A-TiO2)/金红石相TiO2(R-TiO2)、A-TiO2/SnO2和R-TiO2/SnO2异质结),促使光生电子-空穴对的有效分离,提高光催化活性. SnO2/TiO2表现出最佳的光催化性能,UV和VUV条件下的甲苯降解率均达100%,CO2生成速率(k2)均为P25的3倍左右. 但由于UV光照矿化能力不足,中间产物易在催化剂表面累积. 随着UV光照时间的增加,SnO2/TiO2逐渐失活,20 h 后k2由138.5 mg·m-3·h-1下降到76.1 mg·m-3·h-1. 利用VUV再生失活的SnO2/TiO2,过程中产生的·OH、O2、O(1D)、O(3P)、O3等活性物质可氧化吸附于催化剂活性位的难降解中间产物,使催化剂得以再生,12 h后k2恢复到143.6 mg·m-3·h-1. UV和VUV的协同效应使UV降解耦合VUV再生成为一种可持续的光催化降解污染物模式.  相似文献   

2.
采用水热法合成钛酸钾(K2Ti8O17)纳米棒,并将它作为前驱体水热转晶合成TiO2纳米晶,同时通过在水热体系中引入稀土元素La3+实现对TiO2的La掺杂.考察了不同条件下钛酸盐向TiO2的转晶过程,发现水热溶液的pH值、温度以及预处理步骤对转晶过程有很大的影响.利用X射线衍射以及透射电子显微镜对样品的晶相和形貌进行了表征.利用电感耦合等离子体原子发射光谱测量了所合成的La掺杂TiO2样品中的La含量.通过在紫外光下降解甲基橙(MO,10mg/L)测试了La掺杂TiO2样品的光催化性能.结果表明La掺杂后TiO2的光催化活性大大提高.在0.15mol/LLa3+浓度下180oC水热合成的La掺杂TiO2样品显示了最佳的光催化活性.其对MO的光催化降解反应常数高达0.11min-1,大约是空白TiO2样品的9.20倍,P25TiO2的3.69倍.  相似文献   

3.
以静电纺丝技术制备的TiO2纳米纤维为基质,通过溶剂热法制备了异质结型稀土Ce掺杂Bi2MoO6/TiO2复合纳米纤维。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及荧光光谱(PL)等分析测试手段对样品的物相、形貌和光学性能等进行表征。以罗丹明B为模拟有机污染物,研究了样品的可见光催化性能。结果表明:在稀土掺杂样品中,Ce离子进入Bi2MoO6晶格,部分取代Bi3+,导致晶胞膨胀,晶格畸变,形成缺陷;与TiO2复合形成异质结,有利于光生电荷的产生、转移和有效分离,从而提高TiO2纳米纤维的光催化活性。可见光照射180 min,罗丹明B的降解率达到95.1%。经5次循环光催化降解活性基本不变,样品具有良好的光催化稳定性。  相似文献   

4.
作为光催化技术的核心, 提高TiO2的光催化活性和对可见光的利用率是当前光催化研究中最重要的研究课题. 为了提高TiO2纳米管的可见光催化活性, 采用化学气相沉积法对TiO2纳米管进行了氟掺杂. 扫描电子显微镜(SEM)结果表明退火温度对于TiO2纳米管的形貌完整性有较大影响, 当样品在550和700 °C下退火, 氟掺杂TiO2纳米管结构受损; X射线衍射(XRD)分析表明氟掺杂对TiO2由锐钛矿相转化为金红石相有阻碍作用; X射线光电子能谱(XPS)测试表明化学气相沉积能有效地对TiO2纳米管进行非金属掺杂, 且该方法安全、操作简单. 氟掺杂TiO2纳米管对甲基橙有较高的可见光催化降解活性. 第一性原理计算结果表明氟掺杂对TiO2带隙无显著影响, 费米能级附近的F 2p轨道电子位于价带底部, 与O 2p交联作用较小, 因此对TiO2光吸收带边影响不大. 氟掺杂能促进表面氧空穴的产生, 增加表面酸度与Ti3+, 有利于减少电子-空穴复合率, 从而提高其光催化活性.  相似文献   

5.
TiO2/Gd2O3纳米粉体的制备、表征及光催化活性   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和Gd3+(0.5wt%)掺杂的TiO2纳米粉体,采用XRD、BET、XPS、紫外-可见漫反射谱(DRS)和表面光电压谱(SPS)等技术进行了表征;以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性;探讨了Gd3+掺杂对TiO2纳米粉体的光催化活性的影响机制。结果表明,TiO2/Gd2O3纳米粒子对MB溶液的光催化活性提高到纯TiO2的1.5倍。掺杂Gd3+可以强烈抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变;阻碍TiO2晶粒的生长;提高高温组织稳定性,改善粉体的表面织构特性;形成光生电子的浅势捕获陷阱,抑制e-/h+复合,这些因素共同作用最终导致TiO2/Gd2O3纳米粉体的光催化活性明显提高。XPS分析结果证实,掺杂Gd3+导致粉体的表面羟基含量降低。由于产生了量子尺寸效应,复合粉体的紫外吸收带边蓝移,光的吸收能力略有降低。  相似文献   

6.
以钛酸纳米管为前驱体,通过添加NaF高温水热合成了(001)面暴露的TiO2纳米薄片,并对其催化苯酚光降解行为进行了研究。结果表明经水热反应后,钛酸型TiO2纳米管(NT)转晶成锐钛矿型TiO2纳米薄片(NS),且具有高(001)暴露面。和NT相比,NS对苯酚的光催化降解活性显著提高,其活性随水热温度升高而增加。NS光催化去除苯酚符合一级动力学,其中200 ℃合成的NS反应速率常数k最高,为0.083 min-1。同时,苯酚的光催化反应初活性与其初浓度的关系符合Langmuir-Hinshelwood模型,表明苯酚的光催化降解受吸附控制。  相似文献   

7.
以水热法制备的20% g-C3N4/TiO2(20%为质量分数)为基,将其与不同质量分数的氧化石墨烯(GO)复合制备出可见光催化性能优良的GO/TiO2-g-C3N4三元复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致荧光光谱(PL)、瞬态光电流响应等分析测试手段对样品的结构、形貌和光电性能进行表征。研究了不同质量分数GO的加入对GO/TiO2-g-C3N4在可见光下降解亚甲基蓝(MB)溶液的影响。结果表明: g-C3N4/TiO2与GO复合后,锐钛矿相TiO2颗粒形成小团簇附着在g-C3N4和GO片层表面,且当GO含量为15%时,TiO2形成的团簇最小,对可见光的吸收最多且光生电子-空穴对的复合率最低。可见光照射下,15% GO/TiO2-g-C3N4复合材料对MB的降解率在3 h内可达98.4%,且其降解速率常数(0.022 4 min-1)分别是纯TiO2(0.001 5 min-1)和g-C3N4/TiO2(0.002 5 min-1)的15倍和9倍。  相似文献   

8.
以TiO2纳米管为模板,采用多组分自组装结合水热法制备Bi2WO6/TiO2纳米管异质结构复合材料。通过多种技术如X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),N2吸附-脱附,扫描电镜(SEM),高分辨透射电镜(HRTEM)和紫外可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)考察所制备样品的组成、结构、形貌、光吸收和电子性质。Bi2WO6纳米片或纳米粒子分布在TiO2纳米管上,形成异质结构。随后,通过在紫外、可见和微波辅助光催化模式下降解染料罗丹明B(RhB)来评价复合催化剂的光催化活性。与TiO2纳米管和Bi2WO6相比,Bi2WO6/TiO2-35纳米管在多模式下表现出更优异的光催化活性。与紫外和可见降解模式相比,Bi2WO6/TiO2-35纳米管在微波辅助光催化模式下对RhB的降解效率最高。这种增强的光催化活性源于适量Bi2WO6的引入、纳米管独特的形貌特征和降解模式所引起的增强的量子效率。降解过程中的活性物种被证明是h+,·OH和·O2-自由基。而且,在微波辅助光催化模式下,可产生更多的·OH和·O2-自由基。  相似文献   

9.
在阳极氧化电解液中添加NaBF4制得了具可见光活性的B掺杂TiO2纳米管阵列(B/TNTs)。采用扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及X射线光电子能谱(XPS)对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应评价其光催化活性。结果表明:添加NaBF4后,TiO2纳米管表面形貌变化较大;B掺入到TiO2晶格中形成B-O-Ti键;B掺杂使得TiO2纳米管表面羟基量增加、光学带隙能减小、光吸收阀值红移,且B掺杂量越多,其相应值的变化量越大;B掺杂能促进TiO2锐钛矿相的发育,纳米管经550℃煅烧后仍保持未掺杂样品的锐钛矿相结构;NaBF4的最佳添加量为0.6%(w/w)时,所得样品光催化活性最佳,可见光下光催化降解MB的4 h降解率由未添加的39.90%提高至75.15%,且反复使用10次后其光催化性能基本保持不变;总有机碳(TOC)分析结果表明,MB在可见光下能被B/TiO2有效矿化。  相似文献   

10.
以TiO2纳米管为模板,采用多组分自组装结合水热法制备Bi2WO6/TiO2纳米管异质结构复合材料。通过多种技术如X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),N2吸附脱附,扫描电镜(SEM),高分辨透射电镜(HRTEM)和紫外可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)考察所制备样品的组成、结构、形貌、光吸收和电子性质。Bi2WO6纳米片或纳米粒子分布在TiO2纳米管上,形成异质结构。随后,通过在紫外、可见和微波辅助光催化模式下降解染料罗丹明B(RhB)来评价复合催化剂的光催化活性。与TiO2纳米管和Bi2WO6相比,Bi2WO6/TiO2-35纳米管在多模式下表现出更优异的光催化活性。与紫外和可见降解模式相比,Bi2WO6/TiO2-35纳米管在微波辅助光催化模式下对RhB的降解效率最高。这种增强的光催化活性源于适量Bi2WO6的引入、纳米管独特的形貌特征和降解模式所引起的增强的量子效率。降解过程中的活性物种被证明是h+,·OH和·O2-自由基。而且,在微波辅助光催化模式下,可产生更多的·OH和·O2-自由基。  相似文献   

11.
The photocatalytic degradation of azo dyes with different structures (amaranth, sunset yellow and tartrazine) using TiO2-Pt nanoparticles (TPt), TiO2-Pt/graphene oxide (TPt-GO) and TiO2-Pt/reduced graphene oxide (TPt-rGO) composites were investigated in the presence of UV and natural sunlight irradiation. The composites were prepared by a combined chemical-thermal method and characterized by Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray powder diffraction (XRD), Infrared (FTIR) and UV–Vis spectroscopy. The modification of TiO2-Pt with graphene oxide shifted its optical absorption edge towards the visible region and increased its photocatalytic activity under UV and natural sunlight irradiation. The efficiency of catalysts on azo dyes degradation (in similar conditions) reached high values (above 99%) under sunlight conditions, proving the remarkable photocatalytic activities of obtained composites. TPt-GO nanocomposite exhibited higher photoactivity than TPt or TPt-rGO, demonstrating degradation efficiencies of 99.56% for amaranth, 99.15% for sunset yellow and 96.23% for tartrazine. The dye photodegradation process follows a pseudo-first-order kinetic with respect to the Langmuir-Hinshelwood reaction mechanism. A direct dependence between azo dyes degradation rate and chemical structure of dyes has been observed.  相似文献   

12.
以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

13.
以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

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以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

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以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

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以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

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以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

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以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

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以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

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以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO2表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m2·g-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.  相似文献   

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