TiO_2光催化氧化研究进展

探讨了 Ti O2 光催化氧化技术的原理 ,其研究现状 ,以及可能提高 Ti O2 光催化氧化效率的途径。采用参考文献 18篇。     

TiO_2薄膜光催化氧化I~-的研究

采用溶胶－凝胶法,在玻璃珠表面涂覆均匀透明的ＴｉＯ２ 薄膜,并制成光催化反应器对水溶液中Ｉ－的光催化氧化进行了研究。比较了光催化剂的活性,讨论了Ｉ－的起始浓度、试液的酸度、光照时间与Ｉ２产率的关系。实验结果表明：采用锐钛型ＴｉＯ２作光催化剂,３Ｌ碘化钾溶液所用催化剂量为４．０ｇ,［Ｉ－］＝０．３ｍｏｌ·Ｌ－１,［Ｈ＋］＝３．０ｍｏｌ·Ｌ－１,光照８ｈ时,Ｉ２的产率达到４１．２６％。     

微波法制备SO_4~(2-)_/TiO_2催化剂及其光催化氧化性能

采用微波法、混合加热法和常规加热法制备 SO_4~(2-)/TiO_2催化剂 ,运用 XRD、 BET、 DRS及 LRS光谱测定等技术对催化剂的结构进行了表征 ,并以光催化降解 C2H4为模型反应考察了不同制备方法对催化剂的光催化氧化反应性能的影响 .研究结果表明 ,微波法制备的 SO_4~(2-)/TiO_2催化剂的光催化氧化性能得到明显改善 ,对乙烯转化率为 80％ ,而混合加热法和常规加热法制备的样品乙烯转化率分别为 58％和 41％ .微波辐射制备的催化剂锐钛矿相含量高、比表面积大 ,光吸收阈值增大;并且拉曼散射光谱向低波数方向移动 ,有助于增加光致电子的跃迁几率 ,提高多相光催化过程的本征量子效率 .     

硝酸镧处理对微弧氧化二氧化钛膜光催化性能的影响

以磷酸钠为电解液,采用交流微弧氧化技术在钛网上直接制备TiO2膜,利用硝酸镧浸渍方法对该膜进行表面处理,以酸性大红染料模拟废水来评价TiO2膜光催化水中有机污染物的能力。利用X射线衍射仪、SEM和EDX对微弧氧化膜晶型、表面形貌和成分进行分析。结果表明:微弧氧化TiO2膜主要由锐钛矿TiO2组成,由于膜表面钠离子的沉积,微弧氧化TiO2膜的光催化性能较差;硝酸镧浸渍处理可以减少微弧氧化TiO2膜表面钠离子含量,改善膜的光催化性能,120min酸性大红染料废水的光催化脱色率由15%提高到34.8%以上。     

微波法制备SO2-4/TiO2催化剂及其光催化氧化性能

采用微波法、混合加热法和常规加热法制备/TiO2催化剂,运用XRD、BET、DRS及LRS光 谱测定等技术对催化剂的结构进行了表征,并以光催化降解C2H4为模型反应考察了不同制备 方法对催化剂的光催化氧化反应性能的影响.研究结果表明,微波法制备的/TiO2催化剂的光 催化氧化性能得到明显改善,对乙烯转化率为80％,而混合加热法和常规加热法制备的样品乙 烯转化率分别为58％和41％.微波辐射制备的催化剂锐钛矿相含量高、比表面积大,光吸收阈 值增大;并且拉曼散射光谱向低波数方向移动,有助于增加光致电子的跃迁几率,提高多相光 催化过程的本征量子效率.     

纳米复合Y_2O_3/TiO_2的制备、表征及其光催化性能研究

采用溶胶 凝胶法制备复合半导体Y2 O3/TiO2 。掺入Y2 O3会阻碍锐钛矿晶相的出现 ,掺入浓度越大 ,TiO2 锐钛矿 (10 1)峰强度减小越大、平均晶粒直径与颗粒直径减小、比表面积增大 ;Y2 O3/TiO2 具有高热稳定性与高比表面积 ,由于量子尺寸效应 ,掺入Y2 O3使光催化剂的拉曼峰发生微小位移 ,在 3 80～ 460nm范围内 ,使反射率增强。以亚甲基蓝与甲基橙溶液光催化降解为模型反应 ,掺入Y2 O3,复合光催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化脱色降解一级动力学常数明显低于纯TiO2 的 ;掺入 5 %和 10 %Y2 O3,复合光催化剂对甲基橙溶液的光催化脱色降解一级动力学均常数高于纯TiO2 的 ,掺入浓度太高反而有害。讨论了掺入Y2 O3后光物理性质的变化与其光催化活性的关系     

WO_3-TiO_2/SBA-15的制备及其光催化氧化脱硫性能

采用孔道内水解法制备了WO_3-TiO_2/SBA-15催化剂用于光催化氧化柴油脱硫,利用XRD、SEM、EDS、N2吸附-脱附、FT-IR、TG-DTA和UV-vis等技术对该催化剂进行了表征,考察了WO_3和TiO_2负载量、焙烧温度和焙烧时间对其光催化氧化脱硫性能的影响。结果表明,WO3和Ti O2负载量分别为1.6%和15%,焙烧温度500℃,焙烧时间为3 h条件所制备的催化剂性能最佳;在该条件下制备的WO_3-TiO_2/SBA-15催化剂仍保持SBA-15的六方介孔结构,模拟柴油的脱硫率高达87.9%,且具有良好的回收再生性能。     

纳米复合Sb_2O_3/TiO_2的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备复合纳米 Sb2O3/TiO2。 Sb2O3掺入浓度越大,催化剂中锐钛矿相含量越高,晶粒直径与颗粒直径越小,比表面积越大。在 380～ 460nm范围内, Sb2O3/TiO2的反射率则减弱,表明光吸收增强。 XPS分析表明：掺入 2％ Sb2O3,出现新的 Ti2p3/2峰,对应于 Ti3＋,占 9.13％;锑以 Sb3＋、 Sb5＋两种形式存在, Sb5＋占 84.42％、 Sb3＋占 17.58％。以亚甲基蓝溶液光催化降解为模型反应,掺入 2％、 5％ Sb2O3,亚甲基蓝溶液的光催化脱色降解一级动力学常数与总有机炭（ TOC）去除率增大。发射光谱证明： Sb2O3的最佳比例为 2％,当其比例大于 2％时,其电子空穴对的复合率升高,光催化活性下降。     

阳极氧化法制备TiO_2纳米管及其光催化性能

纳米TiO_2对诸多环境污染物有显著的光催化降解作用,光催化已发展成为新型环境污染治理技术.本文采用阳极氧化法制备出TiO_2纳米管,对比了四种电解液组成(A氟化铵+硫酸铵+水;B氟化铵+硫酸铵+乙酸+水;C氟化铵+硫酸铵+甘油+水;D氢氟酸+二甲基亚砜(DMOS)+乙醇)对催化剂表面形貌及光催化性能的影响.结果表明,电解液A和C都制备出了形貌清晰的TiO_2纳米管,管径约为60～74 nm.样品经400℃煅烧,TiO_2晶型主要为锐钛矿相;经500℃煅烧,出现少量金红石相;经700℃煅烧,晶型全部为金红石相.具有良好形貌的TiO_2纳米管同时具有良好的紫外光吸收能力.当亚甲基蓝初始浓度为10mg·L~(-1),经500℃煅烧的TiO_2纳米管光催化活性最佳,光照30 min亚甲基蓝的降解率达89.98%.亚甲基蓝光催化降解反应符合一级反应动力学,反应速率常数为0.079 30.     

WS_2/WO_3光催化选择性氧化苯甲醇制备苯甲醛

采用H2S高温硫化WO3的方法制备了一系列WS2/WO3光催化剂,利用X射线粉末衍射仪、紫外可见光谱仪分析了产物的结构及光吸收性能,考察了WS2/WO3光催化剂光催化选择性氧化苯甲醇制备苯甲醛的性能,讨论了WS2的含量、反应时间、反应液pH对光催化选择性氧化反应过程的影响.结果表明:与WO3和经深度硫化的WO3相比,适当的硫化能显著改善催化剂对苯甲醇的选择性氧化行为,反应时间及pH对苯甲醇的转化率及生成苯甲醛的选择性均有重要影响.     

WO3-TiO2薄膜型复合光催化剂的制备和性能

 采用溶胶－凝胶法在多孔钛片上制备了WO3－TiO2薄膜型复合光催化剂,并用甲基橙的光催化降解反应对所得薄膜型催化剂的活性进行了评价．实验结果表明：x（W）＝0．5％,涂覆层数为3层,在500℃焙烧1h的WO3－TiO2薄膜型光催化剂的活性最高,比纯TiO2薄膜高出96．7％．此时多孔钛片上负载的TiO2以锐钛矿和金红石两种晶形存在,表明适量W的掺入可使TiO2的相转变温度显著降低．     

TiO2-PEDT/PSS双层复合膜的制备及其光催化性能

 By dip-coating poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate), an organic semiconductor, on slide glass and then calcining at a low temperature of 100 ℃, the organic-inorganic composite TiO2-PEDT/PSS film was prepared. In the TiO2-PEDT/PSS dual-layer structure, photo-generated electrons in the TiO2 layer inject into the PEDT/PSS layer under UV illumination, and the recombination of photo-generated electrons and holes in the TiO2 layer is suppressed consequently, so the photocatalytic activity of this composite film is increased significantly compared with TiO2 film.     

WO3/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用沉淀-研磨法制备了一系列不同WO3含量的WO3/ZnO复合光催化剂,应用N2物理吸附、X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱和光致发光谱等手段对催化剂进行了表征,并以λ=365nm的紫外光为光源,评价了该催化剂光催化降解酸性橙Ⅱ的活性,考察了WO3的复合对WO3/ZnO样品光催化性能的影响.结果表...     

Au/TiO2薄膜的制备及其光催化氧化对硝基苯酚的性能

 采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Au的TiO2薄膜,考察了其光催化氧化对硝基苯酚的活性,并采用原子力显微镜、 X射线光电子能谱、热重-差示量热扫描和X射线衍射技术对薄膜进行了表征. 结果表明, Au/TiO2薄膜主要含有Ti, O, Au和C元素,其中Au主要以0价形式存在. 经高温焙烧后薄膜中的Au向表面聚集,随着焙烧温度的升高,薄膜表面逐渐变得粗糙,颗粒逐渐变大,薄膜的光催化活性下降. 与纯TiO2薄膜相比,掺杂Au的TiO2薄膜的光催化活性有所提高, 在673 K下焙烧的Au/TiO2薄膜的光催化活性较好,反应1 h后对硝基苯酚的降解率可以达到51.4%.     

光诱导聚合制备聚噻吩/二氧化钛复合粒子的结构及光催化性能

通过光诱导噻吩在TiO2的氯仿悬浮液中聚合反应,制备了聚噻吩/二氧化钛(PTh/TiO2)复合粒子,并采用比表面积分析仪、扫描电子显微镜、粒径分析仪、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和红外光谱对复合粒子进行了表征.结果表明,PTh/TiO2复合粒子上的聚噻吩骨架中S原子与TiO2粒子间存在强相互作用,该复合粒子对...     

二氧化钛薄膜上三氯乙烯光催化氧化反应机理

 研究了二氧化钛薄膜上三氯乙烯(TCE)气相光催化氧化的反应机理. 结果表明,TCE气相光催化氧化反应生成的氯气可引发TCE的连锁反应. 当添加氯气的浓度相同时TCE表面光催化反应的初速率约为光化学反应初速率的2倍,说明连锁反应主要发生在催化剂表面. 氯可吸附在催化剂表面,作为电子的接受体抑制空穴与电子复合,提高TiO2光催化剂的活性. 除了TCE与吸附在催化剂表面的·OH的相互作用及反应产物/中间产物二氯乙酰氯的光催化分解可生成氯气以外,光气在与氯气共存时的光分解也有利于氯的生成.     

金属组分对TiO2光催化氧化NO-2反应的影响

亚硝酸根离子;金属组分对TiO2光催化氧化NO-2反应的影响     

TiO2薄膜光催化臭氧化邻苯二酚

 研究了用碳黑改性的TiO2薄膜催化剂光催化氧化邻苯二酚的反应．结果表明，臭氧投加量对邻苯二酚的降解和总有机碳（TOC）的去除有重要影响，与光催化氧化（TiO2／UV／O2）、单独臭氧化（O3）和光助臭氧化（UV／O3）过程相比，邻苯二酚光催化臭氧化（TiO2／UV／O3）过程能明显增大TOC的去除率．动力学研究表明，邻苯二酚完全氧化过程遵循零级反应，TOC的降解仅取决于臭氧或氧气的浓度而与邻苯二酚的浓度无关；邻苯二酚在TiO2／UV／O3作用下完全氧化的速率常数是UV／O3作用下的1．32～1．80倍（在相同的臭氧浓度下），是TiO2／UV／O2作用下最大速率常数的2．56～5．36倍，是UV／O2作用下最大速\r\n率常数的5．47～11．4倍．