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纳米尺度分散的TiO2光催化降解甲醛的机理 总被引:11,自引:0,他引:11
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… 相似文献
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TiO2-SnO2复合纳米膜的制备及其光催化降解甲苯的活性 总被引:31,自引:1,他引:31
采用溶胶-凝胶法制备了nano-TiO2-SnO2复合溶胶,经一次镀膜就能在玻璃上得到没有缺陷、结构紧密均匀的nano-TiO2-SnO2复合膜.通过扫描电镜观察到复合膜颗粒为球形,比纯TiO2膜的颗粒小,平均粒径为15nm,且粒径分布非常均匀.以空气中的有机挥发物甲苯模拟污染物,测定了nano-TiO2-SnO2复合膜的光催化降解性能.结果表明,n(SnO2)/n(TiO2)=0.05的nano-TiO2-SnO2复合膜催化剂具有最高的光催化活性,且比纯TiO2膜的活性高;甲苯初始浓度为920mg/m3时,反应5h甲苯完全降解.XRD分析表明,此复合物具有锐钛矿和金红石两种TiO2晶相,没有检测到SnO2的特征峰. 相似文献
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纳米TiO2分散稳定性及降解甲醛的研究 总被引:5,自引:0,他引:5
用自制纳米TiO2粉体(粒径<10nm),研究了超声分散,pH值对纳米TiO2-水体系的分散和稳定过程的影响,以TiO2分散体系对甲醛降解能力来表征其分散效果。实验结果表明,对纳米TiO2-水体系进行长时间超声强烈振荡(8h以上),对粒子在水中的分散起决定性作用,超声分散经历三个重要阶段:初级分散(超声2h左右),逆分散(3-5h),完全分散(8h以上);研究结果证实,pH值对纳米TiO2-水分散体系的稳定性起主要作用,分散体系的稳定性随pH值的增大而显著提高,在pH=8.5左右,分散液可达7天以上无沉降,其降解甲醛能力最佳。用1%浓度的分散液对甲醛进行光催化降解,其降解率达97%以上,该催化剂重复使用多次后,对甲醛的降解率由开始的97.4%到最终维持93%,表明该催化剂具有良好的重复使用性能。云彩的影 相似文献
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TiO_2/SiO_2纳米薄膜的光催化活性和亲水性 总被引:1,自引:0,他引:1
通过 sol-gel工艺在钠钙玻璃表面制备了均匀透明的 TiO2/SiO2复合纳米薄膜 .实验结果表明 : 当 SiO2添加量较高时 , TiO2/SiO2复合纳米薄膜的光催化活性明显降低 ;当 SiO2添加量较低时 ,TiO2/SiO2复合薄膜的光催化活性无明显变化 .在 TiO2薄膜中添加 SiO2,可以抑制薄膜中 TiO2晶粒的长大 ,同时薄膜表面的羟基含量增加 , 水在复合薄膜表面的润湿角下降 , 亲水能力增强 .当 SiO2含量为 10%- 20%(摩尔分数)时获得了润湿角为 0°的超亲水性薄膜 . 相似文献
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多孔TiO2薄膜自洁净玻璃的亲水性和光催化活性 总被引:37,自引:0,他引:37
亲水性多孔TiO2薄膜自洁净玻璃以含聚乙二醇的钛醇盐溶胶前驱体中通过浸渍提拉法制备;随着前驱物中聚乙二醇加入量的增加,多孔TiO2薄膜表面的羟基含量也增加,薄膜表面的亲水性增强,水与薄膜表面的接触角下降为0°.该亲水性多孔TiO2薄膜自洁净玻璃具有明显的自洁净和易清洗功能.紫外-可见光透过光谱分析表明,随着TiO2薄膜中孔径的增大,光的散射增强,透光率减小.该TiO2镀膜玻璃对于紫外线具有吸收作用.甲基橙水溶液的光催化降解实验表明,在TiO2薄膜中引入适当大小的微孔可显著增强薄膜的光催化活性,但当孔径接近400nm时,薄膜的光催化活性减弱. 相似文献
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采用溶胶-凝胶法在六种不同基体材料上制备了掺杂La3 的TiO2纳米复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM),x射线衍射(XRD)及紫外-可见吸收光谱对其TiO2薄膜的TiO2颗粒形态和相组成进行了详细研究,并以甲基橙为模拟对象,研究了不同浓度的La3 掺杂对催化剂光活性的影响,结果表明:脱色率(η%)随载体、掺杂浓度不同而变.不锈钢载体掺杂浓度为0.604×1021/cm3La3 的二氧化钛薄膜对甲基橙有最高的降解效率,陶瓷载体掺杂0.604×1017/cm3La3 的降解效率最高,玻璃载体最佳La3 掺杂浓度为6.04×1017/cm3,而钛片载体最佳La3 掺杂浓度为0.604×1023/cm3. 相似文献
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纳米SnO_2@TiO_2的制备及其光催化性能 总被引:1,自引:0,他引:1
SnCl4和 Ti(OBu)4为原料,采用活性层包覆法制备了 SnO2@TiO2包覆型复合光催化剂,并用 XPS、 IR、 XRD、 TEM和 BET等手段进行了表征,以二甲基二氯乙烯基磷酸酯(简称 DDVP)稀释液为模拟废水,考察了 SnO2@TiO2的光催化活性及降解液初始浓度对反应动力学的影响 .结果表明:包覆粒子由锐钛矿型 TiO2和金红石型 SnO2组成;与纯 SnO2、 TiO2相比, SnO2@TiO2包覆粒子的光催化活性明显提高, DDVP稀释液被光催化降解属于零级反应,但反应表观速率常数与降解液初始浓度成正比 . 相似文献
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采用溶胶-凝胶法低温制备了具有锐钛矿、板钛矿双晶型的TiO2薄膜. 分别利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、UV-Vis透光率曲线和原子力显微镜(AFM)等手段对所得TiO2溶胶和薄膜进行了性能表征. 采用光催化降解罗丹明B水溶液评价TiO2薄膜的光催化活性. 结果发现, 所得TiO2薄膜具有较高的透明度和光催化活性. 同时, 考察了溶胶回流温度对所制备TiO2薄膜性能的影响, 发现升高溶胶回流温度可以完善薄膜的晶型, 增大薄膜的粗糙度, 从而提高薄膜的光催化活性. 溶胶回流温度为100 ℃时所制备的TiO2薄膜具有最高的光催化活性. 相似文献
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应用溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜.在薄膜中掺杂了Ce和La离子,并对其微结构和光催化特性作了分析。结果表明:这两种元素的加入量和热处理的温度能使薄膜的晶体结构产生重人改变,从而影响到TiO2的催化性能。当掺杂量和热处理温度适当时,能够获得光催化性能最好的TiO2薄膜。 相似文献
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金属离子掺杂的TiO2薄膜的制备及其光催化降解甲苯的性能 总被引:10,自引:0,他引:10
采用溶胶-凝胶法制备了负载于铝板上掺杂金属离子的TiO2薄膜光催化剂,并通过空气中甲苯光催化降解实验评价了其光催化活性. 结果表明,Pt和Fe的掺杂对TiO2薄膜的光催化活性起促进作用,甲苯降解率分别提高了17%和6%; Ag的掺杂引起催化剂失活; Mn的掺杂未对TiO2薄膜的光催化活性起明显促进作用. XRD结果表明,掺杂金属离子前后TiO2均为锐钛矿相; TEM观察到薄膜催化剂微观结构为球形颗粒,粒径分布均匀,平均粒径为19 nm; 紫外漫反射光谱表明,Pt-TiO2薄膜催化剂的反射率几乎为0,表明其对光的吸收能力很强,因而Pt掺杂的TiO2薄膜光催化降解甲苯的活性最高. 相似文献
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纳米粒子TiO2/Ti膜的表征及其光催化活性 总被引:15,自引:0,他引:15
以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法,在600℃焙烧制备了纳米粒子TiO2/Ti膜,并利用TG-DTA,XRD、SEM、XPS、PL、SPS和EFISPS测试技术,对膜样品进行了表征。结果表明,纳米粒子TiO2/Ti膜表面为高密度的均匀碎片结构,TiO2纳米粒子具有与国际P-25TiO2粒子相类似的组成、结构以及微晶尺寸;在纳米粒子TiO2/Ti膜的表面,Ti主要以+4价化学态存在。而O主要以晶格氧、羟基氧和吸附氧3种化学态存在。以纳米粒子TiO2/Ti膜的PL光谱测试中,以260nm为激发波长,观察到了峰位在380nm处的PL光谱,该值与SPS信号的响应阈值是一致的,此PL光谱峰可能与导带低的电子向价带顶的能级跃迁有关,同时说明了TiO2纳米粒子的量子尺寸效应的影响要大于库仑作用能和表面极化能的影响。以310nm为激发波长,分别观察到了与锐钛矿和金红石相关的发光信号;以450nm为激发波长,观察到了与表面态相关的弱的发光信号。此外,在光催化降解苯酚实验中,当涂膜3次时,TiO2粒子膜达到最高的光催化活性。 相似文献