微波助离子液体中锌和氮共掺杂TiO2催化剂的制备及微波强化光催化氧化活性

在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Bmim]PF6）离子液体介质中,采用微波干燥的方法制备了锌和氮共掺杂的TiO2催化剂TiO2-Zn-N,分别采用IR、XRD、SEM、BET对催化剂结构进行了测试和表征。室温条件下,以甲基橙和苯酚溶液为模拟污染物,在微波超声波组合催化合成仪中,分别利用微波辐射（MW）、紫外光照（UV）、微波辐射-紫外光照（MW-UV）和太阳光照射（SL）等降解方式,着重考察了制备条件对TiO2-Zn-N光催化活性的影响。结果表明,在离子液体用量为5.6 mL、Zn掺杂量n(Zn)/n(Ti)=0.015:1、N掺杂量n(N)/n(Ti)=4:1、微波干燥功率350 W、微波干燥时间20 min、煅烧温度700 ℃、煅烧时间2 h的条件下所制得的TiO2-Zn-N催化剂具有较高的光催化活性;在MW、UV、MW-UV和SL四种降解条件下,TiO2-Zn-N对甲基橙的降解率分别为29.6%、95.4%、99.2%和79.2%;并且在前三种降解条件下,甲基橙降解率始终是：MW-UV> UV> MW。这表明在紫外光照条件下,微波辅射具有强化催化剂降解甲基橙的作用。     

微波助离子液体中TiO_2/聚苯乙烯复合材料的制备与光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱物,在离子液体([Bmim]BF4)中采用微波辐射加热法合成了TiO2/聚苯乙烯(PS)复合材料,用TG、XRD、IR、XPS和SEM对复合材料进行了表征.通过测试复合材料在乙酸乙酯中的吸光度及对甲基橙溶液的降解率,考察了离子液体体积、微波功率、反应温度、反应时间等因素对复合材料分散性和光催化活性的影响.结果表明:微波助离子液体介质中制备TiO2/PS复合材料的最佳条件是:钛酸丁酯与ST体积比为3.4∶1.1,[Bmim]BF42.0mL,微波功率700W,反应温度50℃,反应时间60min;在离子液体介质中使用微波辐射加热制备TiO2/PS复合材料,能够降低反应的温度,极大地缩短反应的时间;且制得的复合材料的亲油性能大大提高,在乙酸乙酯中具有较好的分散性,该复合材料不需要高温煅烧就具有较高的光催化活性(紫外光照射1.5h甲基橙降解率为96.2%).     

微波助离子液体中Y掺杂TiO_2光催化剂制备及微波强化光催化活性

在微波助离子液体介质中制备稀土元素Y掺杂改性TiO_2光催化剂,以提高催化剂的光催化降解活性,用XRD、SEM和BET等测试手段对催化剂结构进行表征;以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物,分别在紫外光照(UV)和微波辐射-紫外光照(MW-UV)条件下考察TiO_2-Y催化剂的光催化活性;以对苯二甲酸作为荧光探针利用荧光技术检测TiO_2-Y催化剂表面所产生的羟基自由基,并对光催化降解反应进行动力学分析,探索了光催化降解反应机理.实验结果表明,通过优化反应条件后制得的TiO_2-Y催化剂具有较高光催化活性和热稳定性,在UV和UV-MW条件下降解甲基橙和苯酚溶液1.5h后,甲基橙降解率分别为98.3%和99.5%,苯酚降解率分别为97.5%和98.2%.荧光光谱分析表明,TiO_2-Y在MW-UV条件下产生的羟基自由基比UV条件下要多,因而微波辐照具有强化TiO_2-Y降解模拟污染物的作用;反应动力学数据分析表明,TiO_2-Y光催化降解甲基橙溶液反应呈现一级反应动力学规律,其表观速率常数K最大值为0.051 9min-1.     

离子液体介质中微波辅助制备铁掺杂纳米TiO_2及光催化活性

在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)离子液体中,用微波干燥的方法制备了铁掺杂的纳米TiO2-Fe光催化剂,并以甲基橙为模拟污染物,紫外灯为光源,考察了离子液体加入量、铁掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度、煅烧时间等因素对TiO2-Fe光催化活性的影响.结果表明:在离子液体加入量为5.6 mL,掺杂物质硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量百分比为0.005%,于家用微波炉中在210 W功率下干燥17.5 min,再在高温箱式电阻炉中于540℃煅烧处理1.5 h后所制得的TiO2-Fe光催化剂,分别用紫外光照90 min及太阳光照射3 h后,甲基橙都几乎达到完全降解,其活性明显优于未掺杂纯TiO2的光催化活性.     

微波辅助离子液体中锌-铁共掺杂纳米TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性

在[Bmim]PF_6离子液体介质中,用微波于燥的方法制备了锌-铁共掺杂纳米TiO_2(TiO_2-Zn-Fe)光催化剂;并以甲基橙为模拟污染物,紫外灯为光源,考察了离子液体加入量、锌-铁掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度、煅烧时间等因素对TiO_2-Zn-Fe光催化活性的影响.结果表明,掺杂物质硝酸锌和硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量比分别为n(Zn)/n(Ti)=0.25%和n(Fe)/n(Ti)=0.005%时,在家用微波炉中于210W功率下干燥17.5min,再在高温箱式电阻炉中于540℃下煅烧处理1.5h,得到的TiO_2-Zn-Fe光催化剂的活性明显优于单一掺杂的TiO_2-Zn或TiO_2-Fe以及未掺杂的纯TiO_2,在紫外光照60min及太阳光照3h条件下相应的甲基橙的降解率分别达99.8%和99.6%.     

离子液体-水混合溶剂中制备纳米晶TiO2的结构特性及其光催化活性

以钛酸四丁酯为原料, 离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]+AcO-)-水为混合溶剂, 通过低温水热法制备了锐钛矿相TiO2纳米晶. 用XRD、N2吸附-脱附、XPS及UV-Vis漫反射等技术对产物的晶相、比表面积、表面性质及光吸收性进行表征, 并以甲基橙水溶液为研究对象, 考察了产物的光催化活性及催化剂用量、溶液酸碱度对其的影响. 结果表明, 离子液体鄄水混合溶剂中反应24 h 所得到的TiO2具有较高光催化活性, 并明显优于Degussa P25, 这一结果可归因于其具有较高的锐钛矿含量和较大的比表面积.     

微波加热反应制备纳米TiO2混晶及其光催化性能

微波加热反应制备纳米TiO2混晶及其光催化性能;纳米二氧化钛;混晶;微波加热;光催化性能     

离子液体@TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能

利用—Si—O—共价键将离子液体嫁接在纳米TiO_2表面,制备离子液体@TiO_2纳米复合材料,并利用红外光谱、差热分析、元素分析等技术手段进行了分析。光催化性能研究表明,在紫外光照射60 min后,[C8tespim]Br@TiO_2([C8tespim]:N-3-(3-三乙氧基硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑)复合材料能够将甲基橙100%脱色,明显优于TiO_2P25的光催化降解性能。同时发现其光催化性能与阴离子类型有密切关系,活性顺序为[C8tespim]Br@TiO_2[C8tespim]PF6@TiO_2[C8tespim]Tf2N@TiO_2。     

纳米TiO2的微波水热法制备及其光催化性能研究

利用硫酸钛和尿素为主要原料,EDTA为控制剂,微波水热法制备得到TiO2纳米光催化剂颗粒,分析了TiO2纳米晶粒的形成机理。TEM、XRD、FT-IR、TG-DSC对所得的催化剂进行了结构表征。结果表明,TiO2纳米光催化剂颗粒具有粒径小、颗粒分散性好、纯度高等特性。进一步的研究表明,后续的热处理可以对TiO2纳米晶粒的晶相进行调节。光催化活性检测是以低浓度酸性大红3R水溶液为降解目标,结果表明,该TiO2催化剂表现出了较高的催化活性。     

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.     

微波辅助液相沉积法快速制备纳米氧化钛晶体

Anatase nanoparticles were successfully prepared via a facile microwave assisted liquid phase deposition （MW-LPD） process with hexafluorotitanate ammonium （NH4）2TiF6 as precursor. Compared with the conventional LPD processes, the MW-LPD technique could provide high yield quickly and crystallinity in a diluted precursor solution at a low temperature. The products were characterized by XRD and TEM. Their photocatalytic activities were also investigated by the photodegradation of methylene blue （MB） as a model molecule.     

超临界CO2中模板法制备TiO2/SiO2复合多孔材料

在超临界CO2中以颗粒状活性炭为模板,正硅酸乙酯和钛酸四正丁酯为前驱体制备了TiO2/S iO2复合多孔材料。研究了超临界状态下不同涂层温度和涂层压力对涂层率的影响,当温度为40℃时,压力在22 MPa为该温度的最佳涂层压力;固定压力为22 MPa,涂层温度为70℃为最佳涂层条件。X射线衍射(XRD)的研究结果表明,产物由锐钛矿型TiO2、金红石型TiO2以及结晶的S iO2这3种物质构成。根据产物的N2气吸附-脱附等温线计算,产物的比表面积达到144.44 m2/g,平均孔径为7 nm左右。扫描电子显微镜的分析结果证明,产物在一定程度上实现了对模板的复制,同时透射电子显微镜显示,复合材料的纳米颗粒尺寸具有良好的分散性。     

血红蛋白在TiO2-石墨烯/离子液体/壳聚糖纳米复合膜修饰电极上的直接电化学

基于TiO2-石墨烯、离子液体和壳聚糖复合膜修饰玻碳电极制备了一种新型的电化学传感器。用循环伏安法研究了血红蛋白在该修饰电极上的直接电化学行为。结果表明,该纳米复合膜能有效地促进血红蛋白在电极上的直接电子转移,保持其生物催化活性。该传感器对H2O2具有良好的催化性能。H2O2的电流响应信号与其浓度在20～860μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.1μmol/L(S/N=3)。传感器具有良好的稳定性和重现性。     

超临界CO2中以PEG2000为模板制备TiO2/SiO2复合材料

超临界CO2;PEG;模板;TiO2/SiO2;复合材料     

离子液体-水混合介质中合成N、F共掺杂宽光域响应多孔TiO2光催化剂及性能

以TiCl4为钛源,离子液体-水为混合溶剂,采用液相水解-沉淀法制得浅黄色的N、F共掺杂宽光域响应多孔TiO2光催化剂(TiONF).以苯酚为模型物,考察了TiONF在紫外光区、可见光区及太阳光下催化活性.采用X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱及低温N2吸附-脱附等技术对TiONF的结构进行表征.结果表明,在离子液体-水混合介质中合成适量N、F共掺杂的TiO2在紫外光区、可见光区及太阳光下均表现出较高的活性,且高于纯水介质中合成TiONF的活性.离子液体-水混合介质有利于N、F进入TiO2晶格中;N、F共掺杂后在TiO2表面生成Ti―O―N键,形成新的能级结构,使催化剂的吸收红移至450-530nm,诱发TiO2可见光催化活性;同时,N、F共掺杂提高了TiO2表面羟基数量;还提高了TiO2相转变温度,减缓了相转变速率.另外,在离子液体-水混合介质中合成的TiONF较纯水介质中合成的TiONF粒子小、分散性好、比表面积大.     

微波辐射下离子液体介质中经由Passerini反应合成α-酰氧基酰胺及α-酰氧基酰胺-嘧啶核苷杂化体

研究了微波辐射下离子液体介质中的羧酸、醛及异腈的三组分反应,即Passerini反应.研究发现,该反应可在微波辐射条件下很快完成,并以较高的收率生成相应的α-酰氧基酰胺类衍生物.与文献方法相比,该方法具有对环境友好、效率高、操作简便、反应条件温和等优点.笔者已经成功地将这一方法应用到了具有潜在生物活性的α-酰氧基酰胺-...     

以凝聚子聚集体为模板制备TiO2纳米材料及其性质研究

合成了一种可用作凝聚子(Gelator)并带正电荷的胆固醇酯类化合物.研究其在溶剂中的聚集行为,并以其聚集体为模板,通过Sol-gel方法制备了一维TiO2纳米材料.改变凝聚子和TiO2前驱体的用量比,用扫描电镜观察到生成的TiO2纳米材料具有不同的尺寸和形貌,表明二者的比例对于体现模板转录功能的优劣具有重要意义.圆二色谱(CD)表明,形成的凝胶聚集体具有手性特征.XRD结果表明,生成的TiO2纳米材料具有锐钛矿晶型.通过光催化染料褪色实验,对所得TiO2纳米材料的光化学活性进行了初步研究.