Nd2O3/TiO2光催化剂的光生羟基自由基和光活性

以硝酸钕和钛酸四正丁酯作为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Nd₂O₃/TiO₂纳米光催化剂,并通过XRD和BET等手段进行了表征.以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了光催化剂表面羟基自由基的生成;并以甲基橙为光催化降解反应模型化合物,考察了光催化剂的活性.测定了甲基橙在TiO₂和Nd₂O₃/TiO₂(1.0%)光催化剂上的吸附常数.结果表明:Nd₂O₃掺杂使TiO₂的粒径减小,比表面积增大;羟基自由基的生成速率越大,催化剂的催化活性越高.Nd₂O₃掺杂有利于反应底物在催化剂表面的吸附,Nd₂O₃的最佳掺入量为Nd/Ti(摩尔比)=1.0%.     

掺杂WO3的SiO2/TiO2的溶胶热液合成及光催化性能

采用溶胶-热液合成法制备了掺杂WO₃的SiO₂/TiO₂复合光催化剂,用X射线衍射、红外光谱、Zeta电位分析、BET和透射电镜对样品进行了表征,并以甲基橙降解评价了其光催化性能.结果表明:改性后的光催化剂表现出较高的光催化性能,WO₃和SiO₂不仅增加了锐钛矿TiO₂的稳定性,并阻止了TiO₂晶粒的聚集生长.     

可磁分离的氮掺杂二氧化钛光催化剂的制备及光催化性能

将氮掺杂二氧化钛和通过液相催化相转化制备的磁性载体混合、煅烧制备了一种可磁分离的光催化剂TiO2-xNx/SiO2/NiFe2O4(TSN), 这种光催化剂显示出了典型的铁磁性和可见光活性(λ>400 nm). 对该光催化剂的XRD谱图和透射电镜照片进行分析. 结果表明, SiO2/NiFe2O4(SN)纳米粒子黏附在TiO2-xNx聚集体的表面形成了TSN复合光催化剂. 利用光催化降解甲基橙的效果来评价这种光催化剂的活性. 结果表明, 在NiFe2O4和TiO2-xNx之间包覆一层无定形的SiO2, 可以显著地提高催化剂的脱色效果.     

3D ZnIn2S4微球/1D TiO2纳米带异质结构的光催化降解和还原性能

首先采用溶剂热法和高温煅烧法制备1D TiO₂纳米带,其次利用溶剂热法将1D TiO₂纳米带均匀地穿插到片层结构组装而成的3D ZnIn₂S₄微球中,所形成的异质结构能有效抑制光生电子-空穴的复合。二元ZnIn₂S₄微球/TiO₂纳米带复合光催化剂在高浓度染料罗丹明B(RhB)的光降解和Cr(VI)的光还原实验中表现出优异的性能。在模拟太阳光照射下,ZnIn₂S₄/TiO₂纳米带光催化降解RhB和还原Cr(VI)的效率相较于纯TiO₂颗粒(10%,22%)、TiO₂纳米带(45%,40%)、ZnIn₂S₄(62%,65%)、ZnIn₂S₄/TiO₂颗粒(90%,91%)分别提高至100%和100%。最后,通过紫外-可见...     

花状CeO2/TiO2异质结的构筑及光催化性能

采用溶剂热法制备了三维花状CeO₂/TiO₂异质结光催化剂,然后以甲基橙(MO)为模拟有机污染物,在氙灯照射下考察了其光催化活性。结果表明,花状结构由纳米片和纳米颗粒复合而成,纳米片上均匀地附着CeO₂颗粒。Ce/Ti的物质的量之比(n_Ce/n_Ti)和溶剂热时间影响异质结的光催化性能,当n_Ce/n_Ti=0.1、溶剂热时间为6 h时,CeO₂/TiO₂的光催化活性达到最佳,氙灯照射50 min的降解率达95%,光催化活性优于纯TiO₂,这主要是CeO₂和TiO₂形成了异质结,有利于光生电子和空穴的分离。     

模拟太阳光下稀土Gd掺杂TiO2纳米晶的光催化性能研究

以甲基橙的光催化降解为探针反应,采用氙灯模拟自然条件下的太阳光,评价了通过酸催化的溶胶-凝胶法制备的稀土Gd掺杂改性TiO₂纳米晶的光催化活性及对甲基橙水溶液TOC的去除效果.运用XRD和UV-Vis DRS表征技术考察了Gd掺杂对纳米TiO₂的微晶尺寸、晶体结构与光学性能的影响.结果表明,Gd掺杂可以抑制TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转变,阻碍TiO₂晶粒增长,使TiO₂的光吸收带边发生蓝移且有利于对可见光的吸收,从而使Gd掺杂TiO₂在模拟太阳光下光催化降解甲基橙的能力得到明显提高,但样品对甲基橙水溶液TOC的去除效果要滞后于其对色度的去除.     

TiO2纤维的制备及其光催化活性研究

K₂Ti₄O₉纤维为前驱体经过离子交换合成纤维TiO₂.通过甲基橙废水模型体系考察了纤维TiO₂的光催化活性,同时研究了在不同pH值条件下TiO₂纤维分散体系的稳定性能.结果表明,TiO₂纤维光催化活性与微米级TiO₂相当,且控制溶液的pH值可实现TiO₂纤维与溶液的快速分离.     

H2O2/TiO2超声协同光降解活性艳橙的研究

以活性艳橙溶液为模拟废水,通过H₂O₂/TiO₂超声(US)协同作用光降解活性艳橙溶液,探讨了TiO₂催化剂用量、H₂O₂用量、活性艳橙溶液的初始浓度、pH值、TiO₂催化剂锻烧温度等对活性艳橙溶液降解率的影响,并比较了几种不同作用方式对活性艳橙溶液的降解效果.结果表明:UV/H₂O₂/TiO₂/US协同作用降解活性艳橙溶液的效果最好;当活性艳橙溶液的初始浓度为20 mg·L^-1,pH＝5,TiO₂用量为0.4 g·L^-1,H₂O₂用量为0.4 ml·L^-1时,降解率可达92.06%.     

乙酸修饰Ag/TiO2复合光催化剂的制备及协同催化性能

利用光化学还原法制备了Ag/TiO₂,然后通过乙酸浸渍制备了HAc-Ag/TiO₂复合光催化剂.利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等手段表征了催化剂的性质.以降解水溶液中的甲基橙（MO）为探针反应,考察了催化剂在可见光下的光催化性能.结果表明,乙酸对TiO₂的修饰在TiO₂禁带中产生了"带尾",使TiO₂的禁带宽度发生了显著的缩减;Ag纳米粒子和乙酸共同修饰的HAc-Ag/TiO₂样品具有更窄的禁带宽度和更正的价带顶位置;Ag和乙酸的协同作用使HAc-Ag/TiO₂具有良好的可见光催化活性：可见光照射2 h后,甲基橙在HAc-Ag/TiO₂上的降解率接近100%.     

低量La3+掺杂S-TiO2光催化剂的制备、表征及其光催化活性

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La³⁺/S-TiO₂纳米光催化剂,通过XRD、BET、XPS、UV-Vis等手段进行了表征.以甲基橙溶液为光催化降解反应的模型化合物,考察了光催化剂的活性,探讨了低量La³⁺掺杂对TiO₂纳米粒子光催化活性的影响机制.实验结果表明:S改性TiO₂后明显提高了TiO₂纳米粒子的光催化活性,而La³⁺掺杂S-TiO₂后,进一步提高了TiO₂纳米粒子的光催化活性,La³⁺的最佳掺杂量(相对于TiO₂的质量分数)为0.369%;La³⁺/S-TiO₂(ω(La³⁺)=0.369%)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到92.4%(光照120min);XRD和BET分析表明,低量La³⁺掺杂抑制了TiO₂由锐钛矿向金红石的转变,阻碍了TiO₂晶粒的生长,提高了TiO₂的比表面积;XPS分析表明,S、La³⁺掺杂可以导致粉体的表面羟基含量增加,掺杂S以S⁶⁺形式置换TiO₂晶格中的Ti⁴⁺;UV-Vis分析表明,光催化剂La³⁺/S-TiO₂比纯TiO₂具有较强的紫外光吸收性能.与纯TiO₂相比,La³⁺掺杂TiO₂纳米粒子光催化氧化活性的提高应归因于La³⁺掺杂增加了表面羟基含量,增大了比表面积,增强了样品表面的紫外光吸收能力.     

可磁分离二氧化钛光催化剂的制备及其光催化性能

通过液相催化相转化的方法制备了一种可磁分离的光催化剂TiO₂/SiO₂/NiFe₂O₄(TSN),这种光催化剂显示出了超顺磁性,能够通过外加磁场方便的实现催化剂在水中的分离与回收。该光催化剂的X-射线衍射和TEM结果表明：纳米TiO₂颗粒包裹在磁性颗粒-SiO₂/NiFe₂O₄(SN)的周围形成TiO₂层。利用光催化降解甲基橙的效果来考察了这种光催化剂的活性,结果表明：在NiFe₂O₄和TiO₂之间包覆一层无定型的SiO₂,可以显著的提高催化剂的脱色效果,3次循环后,仍能保持良好的催化活性。     

Photocatalytic activity of Ho-doped anatase titanium dioxide coated magnetite

A composite photocatalyst (Ho/TiO(2)/Fe(3)O(4)) with Ho-doped anatase titanium dioxide (Ho/TiO(2)) shell and a magnetite core was prepared by coating photoactive Ho/TiO(2) onto a magnetic Fe(3)O(4) core through the hydrolysis of tetrabutyltitanate (Ti(OBu)(4), TBT) in water/oil (w/o) microemulsion with precursors of Ho(NO(3))(3) and TBT in the presence of Fe(3)O(4) nanoparticles. The morphological, structural and optical properties of the prepared samples were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and UV-Vis diffusive reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS). The effect of Ho ion content on the photocatalytic activity was studied. The photodegradation behavior of the prepared photocatalyst under UV and visible light was investigated in aqueous solution using methyl orange (MO) as target pollutant. The results showed that the prepared photocatalyst was activated by visible light and used as effective catalyst in photo-oxidation reactions. In addition, the possibility of cyclic usage of the prepared photocatalyst was also confirmed. Moreover, Ho/TiO(2) was tightly bound to Fe(3)O(4) and could be easily recovered from the medium by a simple magnetic process. It can therefore be potentially applied for the treatment of water contaminated by organic pollutants.     

介孔磁性光催化剂的制备及其催化降解硝基苯

 以 NiFe2O4 为磁核、SiO2 为中间层、十六烷基三甲基溴化铵为结构导向剂制备了具有介孔结构的TiO2/SiO2/NiFe2O4 光催化剂, 并采用 X 射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、N2 吸附-脱附和振动样品磁场计等手段对其进行了表征. 以 H2O2 为氧化剂, 在紫外光照射下, 考察了TiO2/SiO2/NiFe2O4 光催化降解硝基苯溶液的活性. 结果表明, TiO2/SiO2/NiFe2O4 催化剂具有明显的核-壳结构, 平均粒径约为 50 nm, 分布均匀, 表现出超顺磁性, 样品的孔径主要分布在 1-5 nm 间, 比表面积为 56 m2/g. 催化剂作用 150 min 内硝基苯完全降解, 表明该光催化剂性质良好, 并采用色谱-质谱联用技术研究了硝基苯光降解反应的途径.     

Fe3O4/Polypyrrole/Au nanocomposites with core/shell/shell structure: synthesis, characterization, and their electrochemical properties

Uniform Fe3O4 nanospheres with a diameter of 100 nm were rapidly prepared using a microwave solvothermal method. Then Fe304/polypyrrole (PPy) composite nanospheres with well-defined core/shell structures were obtained through chemical oxidative polymerization of pyrrole in the presence of Fe3O4; the average thickness of the coating shell was about 25 nm. Furthermore, by means of electrostatic interactions, plentiful gold nanoparticles with a diameter of 15 nm were assembled on the surface of Fe3O4/PPy to get Fe3O4/PPy/Au core/shell/shell structure. The morphology, structure, and composition of the products were characterized by transmission electronic microscopy (TEM), scanning electronic microscopy (SEM), X-ray powder diffraction (XRD), and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The resultant nanocomposites not only have the magnetism of Fe3O4 nanoparticles that make the nanocomposites easily controlled by an external magnetic field but also have the good conductivity and excellent electrochemical and catalytic properties of PPy and Au nanoparticles. Furthermore, the nanocomposites showed excellent electrocatalytic activities to biospecies such as ascorbic acid (AA).     

活性炭负载TiO2-Fe3O4磁性光催化剂的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备了易于固液分离的活性炭（AC）负载磁性光催化剂（TiO2-Fe3O4／AC）．样品通过SEM-EDX和X射线衍射法进行表征．通过在紫外光照射下降解亚甲基蓝评价其光催化降解能力．结果表明：负载22％Fe3O4的光催化剂（含20％TiO2和58％AC）的光催化活性最强（120min时亚甲基蓝的降解率达到87％,是纯TiO2的2．7倍）;磁性光催化剂可实现磁分离回收．     

TiO2-CoFe2O4磁性复合材料制备及太阳光催化性能

以四氯化钛、三价铁盐和二价钴盐为前驱体,采用超声波技术一步合成了TiO2-CoFe2O4新型复合光催化剂,运用VSM、XRD、TEM和UV-Vis技术进行了表征,以甲基橙为模拟污染物在太阳光照射下研究其光催化活性。结果表明:所制得的样品具有良好的顺磁性,其饱和磁化强度为212 Gs;样品中TiO2和CoFe2O4分别以锐钛矿相和尖晶石结构存在,粒径尺寸在40～50 nm之间;样品在紫外-可见区有很强的吸收。光催化结果表明复合催化剂具有较高的太阳光催化活性,循环使用3次,仍能保持良好的催化活性。     

Synthesis and Characterization of Magnetic TiO2/SiO2/NiFe2O4 Composite Photocatalysts

Magnetic TiO2/SiO2/NiFe2O4 composite photocatalytic particles with high crystalline TiO2 shell were synthesized via a mild solution route.The prepared composite particles were characterized with X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM),high resolution transmission electron microscopy(HRTEM),scanning electron microscopy(SEM),ultraviolet-visible(UV-Vis) spectroscopy and vibrating sample magnetometer(VSM).The results show that the obtained TiO2/SiO2/NiFe2O4 composite particles were composed...     

磁性纳米固体碱催化剂MgAl-OH-LDHs/NiFe2O4的合成、表征与性能研究

提出用镁铝水滑石包覆镍铁尖晶石,制备磁性纳米固体碱催化剂MgAl-OH-LDHs/NiFe₂O₄.用XRD, IR, TG-DTA, BET, XPS, VSM和TEM等技术及丙酮缩合反应表征了催化剂的结构和性能.结果表明该催化剂具有以NiFe₂O₄为磁核,以MgAl-OH-LDHs为Brönsted碱催化活性相,通过Mg-O-Fe(Ni)和/或Al-O-Fe(Ni)连接于磁核上的包覆结构,给出了该催化剂的结构模型.该催化剂用于丙酮缩合反应,273 K双丙酮醇转化率略高于MgAl-OH-LDHs,然而经外加磁场回收所得回收率大幅度提高,再次用于该反应仍保持较高的催化活性.     

反胶束体系制备负载型TiO2纳米光催化剂

在AOT/异辛烷反胶束体系中制备了粒径为2～5nm的单分散球形TiO₂纳米粒子,用TEM,DSC和XRD等手段对其进行了分析;用浸渍法以小孔分子筛HZSM-5为载体制备了负载型TiO₂纳米粒子,用FTIR,Langmuir及BET等手段进行了表征;用以上2种TiO₂粒子作光催化剂进行了简单模拟废水处理研究,用UV-Vis光谱分析其催化效果表明,负载型TiO₂纳米粒子比纯TiO₂纳米粒子的光催化活性更高.