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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
吴涛  陶杰  邓杰  汤育欣  朱宏  高朋 《物理化学学报》2010,26(11):3087-3094
采用直流磁控溅射的方法在柔性不锈钢基底(50μm)上沉积纯钛薄膜,后在NaOH碱溶液中经水热法制备了非钛基大长径比的一维TiO2纳米线薄膜,并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及光电化学的方法对不锈钢基一维TiO2纳米线薄膜进行了表征.结果表明,纯钛薄膜的致密度、结晶性能以及与基底的结合强度均随衬底温度的升高而加强;在10mol·L-1NaOH浓度下,生长一维TiO2纳米线结构的适宜温度为130-150℃;TiO2纳米线长度达到几个微米,直径在10-30nm之间,并且相互交叉生长,构成一个三维网络结构.此外,在Na2SO4溶液中对TiO2纳米线薄膜进行了线性扫描和瞬态光电流测试,结果表明,一维TiO2纳米线薄膜电极较TiO2纳米颗粒电极表现出更优异的光电化学性能.这种磁控溅射与水热反应相结合的方法,为非钛异质基底上制备一维TiO2纳米线薄膜提供了新的思路.  相似文献   

2.
提出了一种过渡金属掺杂和碳纳米管(CNT)双重改性TiO2的新方法:首先采用溶胶-凝胶法合成掺杂镍和铁的二氧化钛基催化剂,然后采用流化床化学气相沉积方法(FBCVD)在二氧化钛基催化剂表面接枝生长CNT,得到CNT/Fe-Ni/TiO2复合光催化剂.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面分析、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等方法考察了双重改性复合光催化剂CNT/Fe-Ni/TiO2的结构和性能,通过降解亚甲基蓝溶液评价了双重改性复合光催化剂的活性.结果表明,在TiO2表面接枝的CNT具有较好的石墨化结构,CNT生长过程中小部分TiO2由锐钛矿向金红石晶型转变.过渡金属和CNT双重改性有效地克服了TiO2的比表面积小、量子效率低等缺点,明显提高了TiO2的光催化活性.  相似文献   

3.
通过钛酸丁酯(TBTi)在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中水解原位生成二氧化钛(TiO2),采用静电纺丝方法制备了PVDF/TiO2复合隔膜,并考察了TiO2含量对隔膜表面形貌、热学性能、力学性能及聚合物电解质电化学性能的影响.结果表明,隔膜的拉伸强度和断裂伸长率由于TiO2的加入得到显著提高,最大增幅分别达到228.6%和244.8%,同时聚合物电解质的电化学性能也得到了增强,室温离子电导率从3.9 mS/cm增加到5.1 mS/cm.  相似文献   

4.
大尺寸TiO2/SiO2大孔材料的制备及光降解性能   总被引:4,自引:1,他引:3  
先以三维骨架聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位溶胶-凝胶过程并结合高温烧结的方法制备出大尺寸大孔径的SiO2载体,然后通过钛酸丁酯溶液浸渍、原位水解、煅烧制备出大尺寸的TiO2/SiO2大孔材料并用SEM、TEM、FTIR、XRD和XPS对其表征,结果表明SiO2载体具有三维连续的超薄层,TiO2以纳米薄层方式均匀地沉积在SiO2的三维超薄层上,形成TiO2/SiO2/TiO2三层夹心结构,层与层界面存在Si-O-Ti键,同时复合结构提高了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变温度.以甲基橙为目标降解物考察不同条件下制备的复合材料的光催化活性,采用复合材料吸入甲基橙溶液的方式,并借助甲醇萃取手段研究光降解动力学过程.结果表明,该复合材料具有较好的光降解催化活性,当焙烧温度为600℃和TiO2的负载量为54.5wt%时,其活性最大且降解速率常数达到1.78 h-1.  相似文献   

5.
液相沉积法制备光催化活性掺铁TiO2薄膜   总被引:14,自引:0,他引:14  
周磊  刘昌  赵文宽  胡翎  方佑龄 《催化学报》2003,24(5):359-363
 通过在氟钛酸铵-氟铁酸混合溶液中加入硼酸溶液,应用液相沉积法制备了具有高光催化活性的掺铁TiO2薄膜.用ICP-AES测定了掺铁TiO2薄膜中Fe3+的浓度,用XRD,AFM,UV-Vis和阶梯仪等对TiO2薄膜的沉积条件、结构、膜厚和性能进行了表征,并以亚甲蓝降解反应评价了掺铁TiO2薄膜的光催化活性.结果表明,在硼酸/六氟钛酸铵摩尔比为2~4时,掺铁TiO2薄膜中含有锐钛矿相TiO2.当掺Fe3+浓度为0.05%,热处理温度为300℃时,掺铁TiO2薄膜具有最高的光催化活性,其光催化活性是未经热处理时的3.9倍,是经300℃热处理但未掺铁TiO2薄膜的1.4倍.  相似文献   

6.
以钛酸四丁酯为钛源、氢氟酸为氟源、乙醇为溶剂,采用溶剂热法合成了氟化改性的TiO2空心微球,并利用XRD、FESEM、FTIR、XPS等手段对氟化TiO2微球的晶体结构、形貌、分子基团以及元素形态等性质进行了表征,同时将TiO2微球应用于光催化降解甲基橙溶液。结果表明:氟化TiO2空心微球由奥斯瓦尔德熟化过程获得,其中TiO2以锐钛矿存在,氟以化学吸附态存在于TiO2的表面,形成≡Ti-F基团。相比纯TiO2,氟化TiO2空心微球光催化活性有很大提高,对初始浓度为20 mg·L-1的甲基橙溶液进行光催化降解30 min,其降解率达到98%。氟化改性TiO2空心微球光催化活性的提高是源于TiO2独特的空心微球结构以及TiO2表面≡Ti-F基团的存在。TiO2表面≡Ti-F基团有很强的吸电子能力,抑制了光生电子与空穴的复合,同时有利于羟基自由基的产生。  相似文献   

7.
SnO2-TiO2复合颗粒的形态结构及其光催化活性   总被引:6,自引:0,他引:6  
在气溶胶反应器中,利用TiCl4高温氧化反应制备超细TiO2,采用均匀沉淀法在TiO2表面沉积SnO2,制备SnO2-TiO2复合颗粒,应用TEM、EDS、XRD、BET比表面积测试等手段对粒子进行表征。以活性艳红X-3B溶液为处理对象,考察复合颗粒的光催化活性。结果表明SnO2-TiO2复合颗粒的光催化活性较纯气相合成超细TiO2有较大提高,SnO2最佳含量为15.3%,SnO2-TiO2复合颗粒光催化活性的提高归因于不同能级半导体之间光生载流子的输运和分离。  相似文献   

8.
采用水热合成法, 通过对溶液的pH值、反应物配比、陈化温度及陈化时间等条件的控制, 合成出不同晶型及形貌的TiO2纳米粒子. 结果表明, 溶液的pH=11, n(钛酸丁酯):n(三乙醇胺)=1:2, 陈化温度为150 ℃, 陈化时间为48 h时, 能得到较规则的、长径比约为4:1的棒状TiO2. 当溶液pH<10时, 得到球形的TiO2纳米粒子; 陈化时间为24 h时, 得到纺锤形TiO2纳米晶. 以上合成的纳米粒子均为锐钛矿型, 但当溶液的pH>12时, 则得到板钛矿型TiO2粒子. 以苯酚为降解模型, 考察了不同形貌TiO2的光催化活性.  相似文献   

9.
冯建  熊伟  贾云  王金波  刘德蓉  陈华  李贤均 《催化学报》2011,32(9):1545-1549
采用浸渍法制备了负载型Ru/TiO2催化剂,利用X射线衍射、X射线光电子能谱、高分辨透射电镜、N2吸附和电感耦合等离子体原子发射光谱等方法对催化剂进行了表征,并考察了反应温度、H2压力、甘油溶液浓度、催化剂用量和碱性添加物等因素对Ru/TiO2上甘油氢解反应性能的影响.结果表明,在170℃和3MPa的温和反应条件下,以...  相似文献   

10.
TiO2/SiO2复合材料的制备与表征   总被引:2,自引:0,他引:2  
以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶凝胶法和水解法相结合,在室温下制备了两种形态的TiO2/SiO2复合材料.采用透射电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射和紫外-可见光谱等测试方法对所得复合材料进行了表征,并对其光催化降解甲基橙溶液的性能进行了研究.结果表明:对TiO2进行表面处理制备的TiO2/SiO2复合材料比以SiO2为载体制备的TiO2/SiO2复合材料在光催化和抗紫外线性能上更优异.  相似文献   

11.
Well-faceted nanocrystals of anatase TiO(2) with specific reactive facets have attracted extraordinary research interest due to their many intrinsic shape-dependent properties. In this work, hierarchical TiO(2) microspheres consisting of anatase nanosheets or decahedrons were synthesized by means of a facile hydrothermal technique; meanwhile, the percentage of {001} facets can be tuned from 82 to 45%. Importantly, by investigating the photo-oxidation reactions for ˙OH radical generation and photoreduction reactions for hydrogen evolution, the TiO(2) microspheres consisting of nano-decahedrons with 45% {001} facets show superior photoreactivity (more than 4.8-times) compared to the nanosheets with 82% {001} facets. By analyzing the results of scanning electron microscopy (SEM), photoluminescence (PL) and first-principles density functional theory (DFT) calculations, a model of charge separation between the well-formed {001} and {101} facets is proposed, and the enhanced photocatalytic efficiency is largely attributed to the efficient separation of photogenerated charges among the crystal facets co-exposed.  相似文献   

12.
Anatase TiO(2) microspheres with controlled surface morphologies and exposed crystal facets were directly synthesized on metal titanium foil substrates by means of a facile, one-pot hydrothermal method without use of any templating reagent. The obtained products were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelecron spectroscopy (XPS), and the focused ion beam (FIB) technique. The sizes of the resultant microspheres ranged from 1.1 to 2.1 μm. The transformation of anatase TiO(2) microspheres with exposed {001} facets surface to nanosheets surface with {101} facets was achieved by simply controlling the hydrothermal reaction time. The anatase TiO(2) microspheres with exposed square-shaped plane {001} facets were obtained by controlling the reaction time at 1 h. The prolonged reaction time transforms the anatase TiO(2) microspheres with exposed square-shaped plane {001} facets to eroded {001} facets then to a nanosheet surface with exposed {101} facets. With hydrothermal synthesis, the surface morphological structure and crystal facets formation are highly dependent on dissolution/deposition processes, which can be strongly influenced by attributes, such as pH of the reaction media, the total concentration of dissolved and suspended titanium species, and the concentration of fluoride in the reaction solution. The changes of these attributes during the hydrothermal process were therefore measured and used to illustrate the morphology and crystal-facet transformation processes of anatase TiO(2) microspheres. The surface morphologies and crystal-facet transformations during hydrothermal processes were found to be governed by the compositional changes of the reaction media, driven by dynamically shifted dissolution/deposition equilibria. The photocatalytic activities of the photoanodes made of anatase TiO(2) microspheres were evaluated. The experimental results demonstrated that the photocatalytic activity of anatase TiO(2) microspheres with exposed {001} facets was found to be 1.5 times higher than that of the anatase TiO(2) microspheres with exposed {101} facets.  相似文献   

13.
The development of hierarchical TiO2 superstructures with new morphologies and intriguing photoelectric properties for utilizing solar energy is known to be an effective approach to alleviate the serious problems of environmental pollution. Herein, unique oxygen-deficient dumbbell-shaped anatase TiO2−x mesocrystals (DTMCs) enclosed by nearly 100 % {101} facets were readily synthesized by mesoscale transformation in TiCl3/acetic acid (HAc) mixed solution, followed by calcination under vacuum. These mesocrystals exhibited much higher photoreactivity toward removing the model pollutants methyl orange and CrVI than truncated tetragonal bipyramidal anatase nanocrystals (TNCs), anatase mesocrystals built from truncated tetragonal bipyramidal anatase nanocrystals (TTMCs), and anatase mesocrystals constructed by anatase nanocrystals with nearly 100 % exposed {101} facets (TMCs), revealing that both the oxidation and reduction abilities of anatase TiO2 were simultaneously enhanced upon fabricating an oxygen-deficient mesocrystalline architecture with about 100 % exposed {101} facets. Further characterization illustrated that such an enhancement of photoreactivity was mainly due to the strengthened light absorption, boosted charge carrier separation, and nearly 100 % exposed {101} facets of the oxygen-deficient dumbbell-shaped anatase mesocrystals. This work will be useful for guiding the synthesis of oxygen-deficient ordered superstructures of metal oxides with desired morphologies and exposed facets for promising applications in environmental remediation.  相似文献   

14.
以空心玻璃微球为载体,采用浸涂法制备TiO2/beads光催化剂;利用X射线衍射、扫描电镜、热分析对TiO2/beads进行了表征。研究了不同制备条件对TiO2/beads光催化活性的影响。结果表明,热处理600℃,5h,A/R为81/19时,TiO2/beads光催化活性最高;样品由非晶向锐钛矿型转变的温度为429℃,当锐钛矿型TiO2与金红石型TiO2以一定的比例共存时,TiO2/beads的光催化活性较好.  相似文献   

15.
Al掺杂对锐钛矿型TiO2光催化性能影响的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用平面波赝势(PWPP)方法进行密度泛函(DFT)计算,研究了Al掺杂对锐钛矿晶体能带、态密度的影响.分析发现掺杂后Al原子3s和3p轨道上的电子虽然对晶体的价带和导带贡献不大,却诱使导带发生较大程度下移,禁带宽度减小,理论预测可以发生红移.采用低温燃烧合成法制备了Al掺杂锐钛矿型纳米TiO2,紫外-可见吸收光谱检测和甲基橙降解实验证明,Al掺杂TiO2光吸收强度增强,吸收带边界发生红移;光催化性能较纯TiO2有所改善.理论计算结果与实验结果相符.  相似文献   

16.
陈琪  费霞  何琴琴  武其亮  何兵  刘雪霆 《应用化学》2014,31(10):1222-1228
以嵌段共聚物P123为模板剂,采用蒸发诱导自组装法制备了铽负载介孔TiO2光催化剂,并利用XRD、N2吸附解吸和UV-Vis吸收光谱等技术手段对样品进行了表征。 制备的样品为锐钛矿和金红石混合晶相,以罗丹明B为模拟有机降解物,样品显示了良好的可见光催化活性。 研究发现0.7%的铽负载和380 ℃的煅烧温度是较佳的制备条件。 介孔结构所具有的高的比表面积、小的晶粒尺寸、铽负载诱导的电荷分离和可见光吸收增强协同提高了光催化活性。 同时,提出了铽负载二氧化钛诱导增强光催化作用的机理。  相似文献   

17.
微量铂掺杂对TiO2粉末结构和性能的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
采用溶胶-凝胶法制备了铂掺杂的TiO2粉末, 利用透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见光谱和X射线衍射技术对粉末的结构和光吸收性能进行了表征. 结果表明, Pt/TiO2粉末主要含有Ti, O, Pt和C元素, 其中Pt主要以0价态存在. 573~873 K焙烧的Pt/TiO2粉末中, TiO2是锐钛矿结构, 973 K焙烧时, 有6.3%的TiO2转变为金红石结构. Pt/TiO2粉末的晶粒尺寸小, 铂和锐钛矿结构TiO2粒子都是纳米颗粒. 随焙烧温度升高, 粉末中TiO2的晶粒尺寸逐渐增大, 晶格常数a和c发生各向异性的变化, 单胞体积在相变时发生收缩. 与TiO2粉末相比, Pt/TiO2粉末中两种结构TiO2的晶格常数和晶胞体积基本上都增大了, 光谱吸收范围被明显拓展至可见光, 实现了可见光催化的基础.  相似文献   

18.
Co掺杂对TiO2光催化剂结构与性能的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
刘秀华  何小波  傅依备 《化学学报》2008,66(14):1725-1730
采用溶胶-凝胶法制备了Co掺杂的TiO2粉末, 利用透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见光谱和X射线衍射技术对粉末进行了表征, 并利用环形光催化反应器对其光催化活性进行了测试. 结果表明, 随焙烧温度的增加, Co/TiO2粉末的晶粒尺寸逐渐增大, 升至873 K时, 钴元素以CoTiO3形式从TiO2中析出, 同时TiO2由锐钛矿型向金红石型发生转变, 相转变过程中晶格常数a和c以及晶胞体积发生收缩. 掺杂钴以后, 粉末的光谱吸收范围被拓展至可见光, 但是其光催化活性却明显降低.  相似文献   

19.
通过溶胶 凝胶法结合水热处理制备了掺杂铁或铬离子的纳米尺寸锐钛矿型TiO2光催化剂.用XRD、BET、TEM、EPR和UV VisDRS对样品进行了系列表征.在对活性偶氮染料XRG的降解中,可见光激发下适量掺杂的TiO2呈现出优于纯TiO2和P25的活性,同时掺杂并未降低其在紫外光激发下的活性.  相似文献   

20.
采用水热法制备了富含(001)晶面的锐钛矿型TiO2纳米片,并通过改变热处理过程中NH3流速制备不同N掺杂浓度的TiO2纳米片.运用X射线衍射、场发射扫描电镜、高分辨率透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱和荧光光谱对光催化剂进行了结构和性能表征,并以罗丹明B为目标降解物,考察了N掺杂浓度对TiO2纳米片可见光催化活性的影响.结果表明,NH3流速为40ml/min时制备的N掺杂TiO2纳米片具有最低的光生电子-空穴复合速率,最高的OH产生能力并表现出最高的光催化活性.同时,讨论了N掺杂浓度对TiO纳米片可见光催化活性影响的机理.  相似文献   

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