纳米TiO2-ZnO复合材料的合成、结构与光催化性能

二氧化钛是一种重要的半导体光催化材料，它具有光催化降解有机物活性高、化学性质稳定、耐化学和光化学腐蚀以及无毒等特性，因而在污水处理及空气净化等方面有着重大的潜在应用价值。然而二氧化钛是宽禁带材料，仅能吸收太阳光谱的紫外光部分，太阳能利用效率低，通常需要用紫外光     

扫描探针显微技术在TiO2表面研究中的应用

对近年来扫描探针显微（SPM）技术（扫描隧道显微镜STM和原子力显微镜AFM）在TiO2表面的形貌、结构和物理化学性质研究中的应用进行了综述。     

污染物甲醛为电子给体Pt/TiO2光催化制氢

研究了甲醛为电子给体在Pt/TiO2上光催化生成氢的反应。甲醛经光催化降解产生CO2和甲酸，甲酸可进一步被氧化；甲醛的光催化降解与放氢同时发生，催化剂的最佳Pt负载量为0．5％，甲醛浓度对反应的影响，表观上符合Langmuir-Hinshelwood关系式；碱性条件有利于该反应；在甲醛浓度较低时，甲醇的存在能部分地提高放氢速率，并讨论了可能的反应机理。     

后处理对TiO2纳米薄膜的表面结构和光催化活性的影响

半导体TiO2光催化材料对环境中各种污染物的明显去除效果已引起人们的广泛关注[1～6].在普通钠钙玻璃表面涂制高光催化活性的TiO2纳米薄膜,制成环保建筑材料,不仅可以自洁玻璃表面,而且可以用于净化空气、处理废水等.     

纳米TiO2光催化氧化乙醇反应机理的研究

以纳米TiO2 为催化剂 ,主波长为 36 4nm的汞灯为光源 ,通过气相色谱测定反应物和生成物的浓度变化 ,分别研究了体积量浓度为 0 1mol·L- 1 的CH3CH2 OH、CH3CHO和CH3COOH水溶液进行光催化氧化反应的速率。经Langmuir Hinshelwood方程进行核算 ,证明该组反应均为零级反应。TEM、XRD、SSA和FT IR PAS对催化剂进行了表征。根据FT IR PAS的检测结果提出了CH3CH2 OH光催化氧化反应的机理 :CH3CH2 OH [O] CH3CHO[O] CH3COOH [O] 碳 碳键断开[O] … [O] CO2 +H2 O     

掺镧多孔TiO2纳米晶表面电子结构与能量转换机制

采用溶胶-凝胶法制备多孔掺镧纳米晶二氧化钛样品.结合光声与表面光伏技术,研究样品的光声和表面光伏特性.分析认为,掺镧后在表面上富集的La-O-Ti化合物形成的施主态活性中心吸附氧和H2O分子后生成的活性氧和羟基,导致了吸附表面光激发电荷转移跃迁的催化光反应(sensitized photoreaction)机制.实验证实,适当的镧掺杂不仪可以增强样品的表面光伏特性,而且可以有效地抑制非辐射跃迁的发生,提高光量子效率.实验在指认与样晶非辐射退激有关的电荷转移跃迁过程的同时,证实非辐射跃迁过程与样品表面是否生成活性氧和羟基活性中心无关.     

稀土离子掺杂对纳米TiO2光催化制氢活性的影响

采用溶胶-凝胶技术制备了纳米TiO2和一系列稀土离子掺杂的TiO2光催化剂,通过X射线衍射、透射电镜及N2吸附等技术对其进行了表征,考察了样品光催化分解水制氢的性能.结果表明,稀土离子掺杂有效抑制了TiO2粒子的生长,提高了粒子的分散性,增大了催化剂的比表面积,从而大幅度提高了其光催化分解水制氢的性能.其中,Gd3 掺杂的TiO2样品粒径最小,分散性最好,比表面积最大(是未掺杂TiO2的35倍).掺杂离子的电子构型对样品的光催化制氢活性有较大影响,具有全空电子构型的La3 和半充满电子构型的Gd3 掺杂的样品具有较高的光催化制氢活性(分别是未掺杂TiO2的3.69倍和3.72倍).     

掺镧多孔TiO2纳米晶表面电子结构与能量转换机制

采用溶胶-凝胶法制备多孔掺镧纳米晶二氧化钛样品. 结合光声与表面光伏技术, 研究样品的光声和表面光伏特性. 分析认为, 掺镧后在表面上富集的La-O-Ti化合物形成的施主态活性中心吸附氧和H2O分子后生成的活性氧和羟基, 导致了吸附表面光激发电荷转移跃迁的催化光反应(sensitized photoreaction)机制. 实验证实, 适当的镧掺杂不仅可以增强样品的表面光伏特性, 而且可以有效地抑制非辐射跃迁的发生, 提高光量子效率. 实验在指认与样品非辐射退激有关的电荷转移跃迁过程的同时, 证实非辐射跃迁过程与样品表面是否生成活性氧和羟基活性中心无关.     

稀土掺杂TiO2光催化的研究进展

利用稀土掺杂对TiO2进行改性以实现可见光响应和提高量子效率是提高光催化剂活性的重要方法之一.总结了国内外利用稀土掺杂TiO2催化剂的制备方法及利用稀土掺杂对TiO2进行改性以提高其光催化效率的研究结果,分析了稀土元素种类、掺杂量等因素对光催化活性的影响.     

表面键联型TiO2／SiO2固定催化剂的结构及催化性能

采用浸渍法制备了表面键联型TiO2/SiO2固定化光催化剂。XRD,FT－IR,XPS和BET比表面积测定结果表明,TiO2通过Ti-O-Si联结负载于多孔硅胶的表面,由此提出TiO2/SiO2的结构模型,考察了多孔硅胶的粒度及氧化钛负载量对催化剂活性的影响,对活性艳红K－2G（R15）的光催化脱色反应,最佳的光催化剂30％TiO2/SiO2（Ims30)比B－TiO2粉末的催化速率快3倍,随着载体粒度的减小,催化剂的比表面积增大,催化活性升高;多孔硅胶不仅起着支持体的作用,而且具有分散的作用;多孔硅胶具有很好的透光性,经ζ－电位测定,所制备催化剂的等电点为3.0pH单位,表明催化剂表面呈酸性。     

后处理对TiO_2纳米薄膜的表面结构和光催化活性的影响

半导体TiO2光催化材料对环境中各种污染物的明显去除效果已引起人们的广泛关注犤1～6犦。在普通钠钙玻璃表面涂制高光催化活性的TiO2纳米薄膜,制成环保建筑材料,不仅可以自洁玻璃表面,而且可以用于净化空气、处理废水等。但由于在热处理过程中玻璃基体内的Na+离子扩散到薄膜表面,形成光生电子和空穴的复合中心,使TiO2纳米薄膜的光催化活性大大降低犤7～10犦。为了减少玻璃中Na+离子对TiO2薄膜光催化活性的有害影响,Paz等犤8犦研究了将钠钙玻璃浸入酸溶液中,使玻璃表面的钠离子被酸中的氢离子置换出来;在玻璃表面形成SiO2凝胶层,以便阻…     

STS study of TiO2 film and Pt-deposited TiO2 film in air

Direct investigation of the electronic structure of catalyst surfaces on the near-atomic scale in general has not been impossible in the past. However, with the advent of the scanning tunneling microscope (STM), the opportunity arises for incorporating the scanning tunneling spectroscopy (STS) for correlation in-situ surface electronic structure with topography on a sub-nanometer scale. In this paper, we report the STS results of thin film TiO2 and Pt-deposited TiO2 annealed at 450℃. It was found that the TiO2 semiconductor changes from n-type to p-type after Pt deposition.Fig. 1 shows the surface electronic property (Ⅰ-Ⅴ curve) of thin TiO2 film measured in air by STS. A steep descent of the anodic tunneling current at ca.- 1.0 Ⅴ and a rapid ascent of cathodic tunneling current at ca. +2.0V. The zero bias represents the Fermi level (Ef). Ef is situated at the Ecb side indicating that the thin TiO2 film possesses the same band gap as that of bulk TiO2 phase ( Egs =3.0 to 3.2 eV). For the sample of Pt-deposited TiO2 film, Pt/(Pt+Ti+O) atomic ratio≈0.2, which indicates that the surface of TiO2 film is partly covered by Pt particles, and there are two types of Ⅰ-Ⅴ curves to be detected. One of them (Fig.2a)is attributed to the electronic property of TiO2, which has same Egs as that shown in Fig. 1. However, the Ef is transferred to valence side (△≈1eV). This phenomenon hints that TiO2 is doped by an impurity which can introduce h+ into TiO2 lattice.Such a type of defects may be described by Ti1-xPtxO2(h )2x, here Pt+2 as a substitutional site of Ti+4. Fig.2b is the Ⅰ-Ⅴ curve of a Pt particle situated on a TiO2 particle contained Ti1-xPtxO2(h )2x.     

醋酸处理对TiO_2纳米薄膜光催化性能的影响

用溶胶－凝胶方法在普通玻璃基体上制备了均匀透明的TiO_2纳米薄膜，并经 500℃煅烧2h，煅烧后的TiO_2薄膜在2 mol·L~(-1)的CH_3COOH水溶液中处理24h， 最后分别在100和500℃进行第二次热处理，醋酸处理前后的薄膜分别用UV－vis, SEM, XRD和XPS进行了表征，并用甲基橙水溶液的光催化降解评价TiO_2纳米薄膜 的光催化性能，结果发现：用醋酸处理后的TiO_2纳米薄膜的光催化活性高于处理 前薄膜的的光催化活性；而且，酸处理后经500℃热处理的TiO_2纳米薄膜的光催化 活性明显高于经100℃热处理的TiO_2纳米薄膜的光催化活性。     

Fe/RE多层膜磁性及其变化机制

研究了Ｆｅ／ＲＥ多层膜（Ｆｅ单层厚度〈２．０ｎｍ）沉积态退火过程中（温度≥４７３Ｋ）的结构与磁性，分析了磁性变化的原因。沉积态的Ｆｅ单层由分离的Ｆｅ岛组成，小尺寸的Ｆｅ岛呈超顺磁性导致了整个膜显示顺磁性，退火时Ｆｅ岛合并长大，膜由超顺磁转变为铁磁，同时磁化强度和妖顽力增加。     

纳米SnO2的制备条件及其光催化活性

纳米粒子;光催化降解;纳米SnO2的制备条件及其光催化活性     

TiO2纳米粒子膜的表面态性质及其光催化活性的研究

TiO₂纳米粒子膜催化剂光催化降解水中污染物,与粉末相比具有可重复使用、易回收等优点,近年来,在光化学领域受到人们的高度重视^[1～3].膜催化剂的表面性质与其光催化活性直接相关,研究这些性质能够为研制、开发高效催化剂提供理论依据.本文采用TiCl₄水解法,制备了酸性、碱性条件下TiO₂纳米粒子膜.利用原子力显微镜(AFM)、X-射线衍射谱(XRD)、红外光谱(IR)和场诱导表面光电压谱(EFISPS)测定其表面微结构.考察了它们对苯酚降解的光催化活性,讨论了膜催化剂的表面性质对光催化活性的影响.     

Pd/N共掺杂TiO_2的制备及其光催化活性

将纳米管TiO2浸入含尿素和硝酸钯的乙醇溶液中,将乙醇超声挥发后所得样品先在空气中600℃下煅烧,再在H2气氛中400℃中热还原,得到Pd/N共掺杂TiO2.分别采用DRS、X射线衍射仪及X射线光电子能谱仪分析了掺杂TiO2样品的光吸收能力、晶体结构及表面化学组成;并评价了其对紫外光和可见光照下丙烯降解反应的催化活性.结果表明,共掺杂TiO2样品的活性优于单一Pd或N掺杂TiO2.其原因在于,Pd和N共掺杂具有协同作用,从而共同提高了TiO2的光催化活性.     

负载型纳米TiO2光催化降解活性艳红X-3B染料

光催化氧化;负载型纳米光催化剂;负载型纳米TiO2光催化降解活性艳红X-3B染料     

稀土掺杂TiO_2光催化剂的制备及产氢性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土掺杂的系列光催化剂RE/TiO2(La/TiO2,Eu/TiO2,Y/TiO2,Pr/TiO2,Nd/TiO2,Sm/TiO2,Gd/TiO2),XRD晶相结构表征分析表明稀土离子的掺杂有效抑制了TiO2晶粒的增长。分别考察了不同酸、醇为牺牲剂时RE/TiO2对光催化产氢性能的影响。实验结果表明:以乙醇为牺牲剂时,稀土的掺杂均提高了光催化产氢性能;以乙酸为牺牲剂时,只有铕和镧的掺杂提高了光催化活性。以La/TiO2为光催化剂,甲醇、乙醇和正丙醇为牺牲剂,光催化产氢活性顺序为:乙醇甲醇正丙醇;以Eu/TiO2为光催化剂,以甲酸、乙酸和丙酸为牺牲剂,光催化产氢活性依次为:甲酸丙酸乙酸;因此,牺牲剂的选择对光催化产氢活性有重要的影响。