纳米TiO2光催化剂负载化研究进展

纳米TiO2在废水处理、空气净化等方面有着很好的应用前景．将其负载化是在纳米TiO2光催化氧化法的实用化过程中需要解决的关键问题之一．对近年来纳米TiO2光催化剂负载化包括载体、负载方法及影响负载催化剂催化活性的因素的研究进行了综述．     

纳米TiO2光催化剂负载化研究进展

纳米TiO2在废水处理、空气净化等方面有着很好的应用前景.将其负载化是在纳米TiO2光催化氧化法的实用化过程中需要解决的关键问题之一.对近年来纳米TiO2光催化剂负载化包括载体、负载方法及影响负载催化剂催化活性的因素的研究进行了综述.     

纳米TiO2光催化剂的制备及其对碱性藏红花的降解

实验采用钛酸丁酯在有机溶剂中高温热水解与结晶同时进行的方法 ,制备了二氧化钛光催化剂 .考察不同条件制得的二氧化钛光催化剂对碱性藏红花的降解反应 ,确定了催化剂的最佳制备条件 ,钛酸丁酯∶甲苯∶水等于 1∶9.6∶7.7(物质的量的比 ) ,2 2 0℃恒温 2 .5小时 .对碱性藏红花的纳米二氧化钛光催化降解也做了初步探讨 .     

TiO2/NaY光催化剂的制备

用钛酸四丁酯和NaY沸石为原料,经浸渍、焙烧等工序制备出TiO2/NaY复合催化剂。通过X射线粉末衍射及透射电镜表征,结果显示:在NaY沸石表面上形成了二氧化钛粒子(尺寸5～7nm)。以紫外光为光源,对甲基橙溶液的光催化性能进行检验,证实该催化剂具有紫外光催化活性。     

TiOSO4热水解法制备超细TiO2颗粒光催化剂

采用廉价的TiOSO4为原料，通过热水解反应制备超细TiO2颗粒光催化剂，探讨了不同制备条件对光催化性能的影响，并采用XRD，TEM，BET，TG－DTG－DTA对催化剂进行表征，初步说明TiO2光催化活性与其晶型，粒径大小，比表面等微结构的关系。结果表明，经160℃热处理制备的TiO2粉末是球形和多孔型结构，比表面积约为170m^2/g，只有锐钛型单一晶相为无定型组成，颗粒平均粒径为20nm，其光催化活性与商业化Degussa P25 TiO2超细颗粒相近。     

稀土共掺杂纳米TiO2/MWCNT复合光催化剂的研究

以Gd3 和Eu3 为掺杂剂,分别采用溶胶 - 凝胶法和水热法制备了稀土共掺杂纳米TiO2/MWCNT(multi-walled carbon nanotube)复合光催化剂,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光致荧光光谱仪(PL)对光催化剂进行表征,以甲基橙为目标降解物对催化剂进行活性评价.结果表明:水热法制得的复合光催化剂样品中,二氧化钛颗粒基本均匀分布在碳纳米管上,同时,其光催化活性也比溶胶 - 凝胶法制得的样品高;Gd3 和Eu2 共掺杂能有效提高其光催化活性,当Gd3 和Eu2 掺杂量为分别为0.1%和1.0%时,TiO2/MWCNT复合光催化剂具有较高的光催化活性.     

纳米TiO2光催化剂的应用

介绍纳米TiO2光催化剂的催化机理及应用研究。     

纳米TiO2光催化剂在工业废水处理中的应用进展

综述了近年来纳米TiO2光催化剂在表面贵金属沉积、表面耦合、表面敏化、掺杂和催化剂固定化等方面的改性研究;介绍了纳米TiO2光催化剂在对含油废水、药物废水、印染废水、造纸废水、表面活性剂废水、重金属废水和无机物非金属废水等处理过程中的应用;最后展望了纳米TiO2光催化剂的发展和应用前景。     

多孔薄膜型TiO2光催化剂及其环境净化研究

利用溶胶凝胶法在不锈钢以及玻璃载体表面制备了具有多孔结构的TiO2薄膜光催化剂;利用俄歇电子能谱。紫外光谱、X射线衍射以及透射电镜研究了薄膜催化剂的表面结构;利用有机染料和含甲醛空气研究了薄膜光催化剂的反应活性,获得了很好的结果。     

TiO2光催化剂的制备过程与配方优化

研究以钛酸丁酯为前驱物制备TiO2溶胶的工艺过程，采用L16（4^4）正交试验法以溶胶胶凝时间及制得粒子对甲基橙溶液的光降解率为评价指标，系统地研究，分析了溶胶凝胶工艺参数中水加入量，醇加入量，CH3COOH加入量和水解温度对溶胶胶凝过程及制得粒子的光催化活性的影响，正交试验结果获得了最优配方，按最优配方制备的溶胶稳定性好，所制得的粒子光催化活性高。     

TiO2光催化反应中的吸附机制研究

目的对TiO2吸附O2,H2O以及有机物的机制进行了详细的研究和分析。方法利用模型推断与实证分析相结合的方法。结果得到了TiO2的表面性质以及用作光催化剂处理有机废水中的反应机理。结论TiO2催化剂表面性质、吸附物的种类是影响吸附过程的主要因素。     

TiO2/浮珠负载型光催化剂的制备及其光催化性能

为提高光催化降解印染废水的效率,以空心结构微珠(浮珠)为载体,将TiO2溶胶-凝胶负载于表面,制备一系列不同焙烧温度、不同负载次数、具有高催化性能的负载型光催化剂.通过对甲基橙溶液光催化降解实验,研究了焙烧温度、负载次数、甲基橙溶液的初始质量浓度对光催化性能的影响.实验结果表明:500℃焙烧、负载4次时制得的负载型光催化剂催化活性最高,光照反应120 min5、mg/L的甲基橙溶液降解率为69%;降低甲基橙溶液初始质量浓度,其降解速率明显提高.     

纳米Ag-TiO_2复合光催化粉剂的制备及表征

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为前驱体,硝酸银为银源,加入控制水解的鳌合剂醋酸,制备了纯纳米二氧化钛粉末及掺银量不同的银-二氧化钛复合纳米粉末.利用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、X射线(X-ray diffraction,XRD)和紫外与可见光近红外分析仪(Ultraviolet Visible near Infrared,UV-Vis-NIR)对样品进行表征.结果表明,Ag的平均粒径为15 nm左右,Ag颗粒较均匀分布在Ti O2二次聚结基质上;焙烧温度以及银的掺入影响二氧化钛的晶型转变和粒径大小;银的掺入提高了样品的光利用效率.     

Effect of calcium ion on the adsorption of dissolved humic acid onto TiO2 particles in water

In order to clarify the role of HA (humic acid)-TiO2 adsorption in the photocatalytic process, a series of experiments were performed to investigate the adsorption mechanisms in the absence or presence of calcium according to the intermolecular interaction force theory. Based on the experimental results, the models of adsorption mechanism were designed, which were useful in explaining the phenomena that happened during adsorption processes. The adsorption of humic acid onto the TiO2 particles was desperately pH-dependent; however, calcium could increase the amount of adsorption, which was mainly attributed to the calcium ion bridging. The effects of calcium concentration and TiO2 dosage on the adsorption process are also discussed.     

TiO2对废水中硫化物的吸附性能研究

研究了TiO_2对废水中硫化物的吸附,探究了化学改性剂、时间、温度、pH及投入量对其吸附效果的影响.实验结果表明:TiO_2对废水中的硫化物有一定的吸附效果,其中最佳化学改性剂为NaOH,最佳吸附时间为5 h,吸附温度为40℃,溶液pH为8,投入量为80 g/L.     

糠醛/8-羟基喹啉铝聚合物复合纳米TiO2光催化剂的研究

通过糠醛／8-羟基喹啉铝聚合物(PFQ)与纳米TiO2的复合制得了光活性很高的催化剂，并通过FTIR，UV-Vis，ESR等手段对光催化剂进行了表征．结果表明糠醛／8-羟基喹啉铝聚合物与纳米TiO2复合后，拓宽了纯纳米TiO2的光谱响应范围，使光催化剂在可见光范同都有很强的吸收．并用该催化剂对甲基橙进行了光降解反应，实验表明在自然光下，该催化剂十几分钟就能使甲基橙染料完全褪色．     

大孔树脂负载纳米TiO2的制备及性能研究

以高压汞灯为光源,纳米TiO2为催化剂,以聚丙烯型大孔树脂为载体,采用掺杂法制备聚丙烯-纳米TiO2(polyprolyene—nanometer TiO2,PPT)复合材料,对甲基橙染料进行光催化降解,并且讨论了TiO2与聚丙烯的质量比、最高加热温度、TiO2类型、提取剂等因素对PPT复合材料降解性能的影响。结果表明:室温下,甲基橙溶液脱色率达90.12%,TOC去除率达56.60%。通过对甲基橙溶液的光催化降解和连续长时间的反复实验,证明该载体负载的二氧化钛不易脱落,性能稳定,具有一定的光催化效率。     

稀土元素掺杂对纳米TiO2光催化剂性能的影响

以沉淀法制备得到了10个稀土元素(La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Dy，Ho，Er，Lu)分别掺杂的纳米TiO2光催化剂．考察了它们光催化降解水中十二烷基苯磺酸钠的活性，研究了它们的光催化活性与催化剂微晶结构、电子亲和势与离子半径比、离子的滋矩之间的关系．发现其催化活性的变化与这些元素的稳定氧化态的电子亲和势与离子半径的比值有较好的相关性．而催化剂的(101)晶面的微晶尺寸和晶格畸变应力对催化活性的影响不明显．