多壁碳纳米管负载TiO_2复合器件可见光光催化降解RhB

采用溶胶-凝胶法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)负载的ITO/MWCNTs-TiO2/ITO复合器件,利用SEM、XPS、UV-Vis光谱等技术对复合样品进行形貌和结构表征,以液相罗丹明B(RhB)的可见光光催化降解为探针反应,评价MWCNTs-TiO2复合薄膜的催化活性.XPS结果表明MWCNTs与TiO2之间没有形成Ti-C键.I-V特性表明负载了MWCNTs的ITO/MWCNTs-TiO2/ITO复合器件的光电流增强.与空白TiO2薄膜相比,MWCNTs-TiO2复合薄膜的可见光光催化降解RhB的速率提高了3.2倍.MWCNTs并没有掺杂到TiO2晶格中,而是起到了类似光敏剂的作用,可在可见光激发下将导带电子转移到TiO导带上,经一系列反应降解RhB有机物.     

不同管径的多壁碳纳米管-二氧化钛光催化剂的苯酚光催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了不同管径的多壁碳纳米管-二氧化钛（MWCNTs—TiO2）催化剂．应用热重分析、N2等温吸附和BET比表面、X射线衍射、扫描电镜以及漫反射紫外可见吸收光谱等对样品进行了表征．选择光催化降解苯酚反应对光催化剂性能进行了测试,结果表明,MWCNTs—TiO2催化剂在苯酚降解反应中表现出明显的协同效应,并分别采用表观反应速率常数、总有机碳消除和光子效率对此协同效应进行了评价．     

原位碳、氮共掺杂二氧化钛空心球的制备与可见光光催化性能

在H₂O₂-HF 的乙醇-水混合溶液中, 通过水热处理碳氮化钛(TiCN)制备了碳、氮共掺杂TiO₂ 空心球(CNTH). 用X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X 射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱表征了所制备的样品. 在可见光(λ≥400 nm)照射下, 通过降解甲基蓝检测了碳、氮共掺杂TiO₂空心球的光催化活性. 结果表明, 源于TiCN中的部分碳和氮原子原位掺入了TiO₂的晶格中, 部分碳掺入TiO₂点阵的间隙中. 该材料在整个可见光区展示了增强的可见光吸收, 其带边明显红移. 光催化研究表明在强可见光吸收和独特的空心球结构的协同作用下, 碳、氮共掺杂TiO₂空心球展示了比P25更高的可见光光催化活性.     

水热法制备铂掺杂二氧化钛及其可见光催化性能

以纳米管钛酸为前驱体,采用水热法制备了Pt掺杂TiO2样品.水热反应过程中,纳米管钛酸表面羟基与氯铂酸发生酸碱中和反应,导致反应后pH值升高;在130°C开始纳米管钛酸晶体结构由正交晶系转变为锐钛矿相TiO2.表面化学组成分析表明,掺杂的Pt主要以+2价形式存在.以丙烯为模型污染物,评价样品的可见光(λ≥420nm)光催化活性.结果表明,Pt-TiO2具有明显的可见光光催化降解丙烯的活性,其中160°C水热处理制得的Pt-TiO2活性最高.最后讨论了低温水热法Pt掺杂的形成机理及Pt-TiO2具有可见光响应的原因.     

负载于多壁碳纳米管上卟啉锡的可见光催化活性

采用超声-回流方法制备了反式-二羟基-5,10,15,20-四苯基卟啉锡髧(SnP)和多壁碳纳米管(MWNTs)复合物光催化剂(SnP/MWNTs),用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱等方法对其进行了表征。研究了SnP/MWNTs在可见光照射下对罗丹明B催化降解的性能,并结合电化学阻抗谱和伏安特性等测试对其可见光催化降解机理进行了讨论。结果表明,SnP优异的可见光吸收能力结合MWNTs强的电子转移能力,有效地促进了光生电子的转移,使SnP/MWNTs显示出优异的可见光催化活性,可见光照射5h后,对罗丹明B的降解效率达92%。     

表面修饰多壁碳纳米管负载二氧化钛的制备及催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的性能

制备了表面修饰多壁碳纳米管负载TiO₂的催化剂,并将其应用于碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应. 采用X射线电子能谱、透射电子显微镜、低温N₂吸附-脱附和X射线衍射等对催化剂进行了表征. 结果表明,以低浓度的氨水（0.4%）代替去离子水作为沉淀剂时,制备的催化剂显示出更好的催化活性、分离性与重复使用性. 考察了TiO₂负载量、催化剂用量及反应时间对反应性能的影响. 在最佳反应条件下,苯酚转化率为42.5%,碳酸甲苯酯与碳酸二苯酯的总选择性达到99.9%以上. 经过4次重复使用后,催化剂的活性略有下降.     

水热法制备具有高光催化活性的镧掺杂二氧化钛纳米晶

采用水热法合成钛酸钾(K₂Ti₈O₁₇)纳米棒,并将它作为前驱体水热转晶合成TiO₂纳米晶,同时通过在水热体系中引入稀土元素La³⁺实现对TiO₂的La掺杂.考察了不同条件下钛酸盐向TiO₂的转晶过程,发现水热溶液的pH值、温度以及预处理步骤对转晶过程有很大的影响.利用X射线衍射以及透射电子显微镜对样品的晶相和形貌进行了表征.利用电感耦合等离子体原子发射光谱测量了所合成的La掺杂TiO₂样品中的La含量.通过在紫外光下降解甲基橙(MO,10mg/L)测试了La掺杂TiO₂样品的光催化性能.结果表明La掺杂后TiO₂的光催化活性大大提高.在0.15mol/LLa³⁺浓度下180oC水热合成的La掺杂TiO₂样品显示了最佳的光催化活性.其对MO的光催化降解反应常数高达0.11min^-1,大约是空白TiO₂样品的9.20倍,P25TiO₂的3.69倍.     

不同碳源掺杂的二氧化钛光催化活性研究

采用树脂、葡萄糖作为碳源,掺杂在钛酸四丁酯中,水解后经过独特的煅烧过程,成功合成碳掺杂的TiO2纳米粒子。通过X射线衍射、扫描电镜、氮气吸附等技术对其进行表征。在可见光与紫外光下降解罗丹明B的实验表明,合成的碳掺杂的TiO2在可见光以及紫外光下均显示了较高的催化活性。     

磁性二氧化钛纳米粒子的制备及其光催化性能

以硫酸钛和Fe3O4为原料, 采用共沉淀法制备了掺杂不同量Fe3O4的磁性纳米TiO2 (Fey-TiO2+x) , 通过X-射线衍射(XRD)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) 和荧光光谱等分析手段对样品的晶体类型、光谱吸收特征和磁响应性等进行了表征;以太阳光为光源, 考察其对甲基橙的光催化降解活性. 结果表明, Fey-TiO2+x纳米粒子主要以锐钛矿相存在, 粒子的粒径约为12 nm;在8 mT外加磁场作用下, 粒子悬浮液的吸光度在12 min内减少70%, 而无外加磁场时仅减少25%, 说明Fey-TiO2+x纳米粒子具有良好的磁响应性. Fe2+和Fe3 +离子掺入TiO2 后, 使TiO2晶格形成缺陷, 使吸收带边由380 nm 红移到460 nm, 从而提高了TiO2对可见光的吸收效率. Fe的最佳掺杂量为Ti的0.05%(摩尔比), 该催化剂在240 min内对甲基橙的降解率接近100%;加入少量H2O2能显著提高Fe0.05-TiO2的光催化性能, 在20 min内对甲基橙的降解率即接近100%.     

多壁碳纳米管负载TiO_2的光催化脱硝性能（英文）

采用溶胶凝胶法制备了多壁碳纳米管负载TiO2(MWCNTs/TiO2),并利用透射电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征.结果表明,MWCNTs/TiO2晶型以锐钛矿为主,MWCNTs的引入会限制TiO2晶粒的生长.另外,MWCNTs/TiO2的光吸收边向长波区域偏移.针对模拟烟气,在固定床光催化反应器中对采用涂覆处理的MWCNTs/TiO2的光催化脱硝性能进行了实验研究.结果表明,NO初始浓度较低时,光催化脱硝效率较高,SO2的存在可抑制光催化脱硝过程,而O2及H2O则有促进作用.在最佳实验条件(73 mg/m3 NO,8%O2,5%H2O)下,光催化脱硝效率可达46%.提出了光催化脱硝反应机理.     

碳掺杂的二氧化钛纳米管的制备及其可见光催化性能

以尿素作为碳元素前驱体对TiO2纳米管进行掺杂,采用比表面积测定、X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散X射线荧光光谱、X射线光电子能谱、固体漫反射紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对产物进行了表征。 结果表明,以尿素作为前驱体可制备C掺杂的TiO2纳米管,C掺杂后,TiO2纳米管的可见光催化活性明显提高。 此外,研究了C掺杂量、煅烧温度、催化剂用量和pH值对TiO2纳米管光催化降解活性的影响,发现当C的掺杂量为5.3%、催化剂用量为1.5 g/L、溶液的pH值为5时,在其催化作用下,可见光光照3 h后罗丹明B的降解率可达到91%。     

稀土镧掺杂二氧化钛的光催化特性

二氧化钛有合适的禁带宽度,在光催化体系中有较好的稳定性,是一种较为理想的半导体光催化剂.近来,在太阳能转换和储存,二氧化碳还原,有害复杂有机物降解等方面都引起了广泛的研究兴趣.已有文献报导了不同的掺杂催化体系对其光催化性能的影响.Ｋａｋｕｔａ[1,2]等研究了二氧化钛复合氧化物体系的光催化性能.Ｃｈｏｉ[3]等系统地研究了过渡金属氧化物掺杂的二氧化钛的光催化性能和空穴电子复合之间的联系.也有研究者从掺杂体系的晶体结构和表面物化性质,如晶相(锐钛矿,金红石,无定形),比表面积,晶粒尺寸和表面羟基的角度讨论与光催化活性的关…     

Preparation of High-Orderly TiO2 Nanotubes in Organic Solution and Characterization of C-doped TiO2

"High-orderly TiO2 nanotube arrays were fabricated by anodic oxidation of pure titanium substrate in organic electrolyte containing fluoride. Different morphological nanotubes of titania were obtained through controlling the different anodization voltages and durations. The length of the longest nanotubes was approximately 60 1m and the length-to-width aspect ratio was about 600. The nanotube layers were then annealed at different temperatures (450, 550, and 650 oC) in air for 2 h. The samples were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-Ray (EDS) and UV-Vis spectrometer. The XRD results demonstrated that the as-anodized samples were amorphous and the structure changed to antanse and rutile when the samples were annealed at higher temperature. The EDS microanalysis indicated the presence of carbon in the TiO2 nanotubes. The result of degradation of methylene blue showed clearly that the photocatalytic activity of C-doped TiO2 nanotubes increased by 10%."     

CNT/Fe-Ni/TiO_2/ZnO阵列修饰Ni阳极的制备及光催化制氢性能

采用层层自组装方法在Ni片阳极上构建TiO2/Zn O纳米棒阵列,以二氧化钛前驱体溶胶中掺杂的铁和镍为催化剂,通过气相沉积法在TiO2/Zn O纳米棒阵列间原位生长碳纳米管(CNTs),得到CNT/Fe-Ni/TiO2/Zn O复合光催化剂修饰的光活性Ni片阳极.以碱性电解池为基础,用紫外线辐照修饰的Ni阳极实现光催化和电解水的有机耦合制氢过程.通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)和电化学阻抗谱(EIS)对CNT/Fe-Ni/TiO2/Zn O复合膜光催化剂的结构进行了表征,并测试了其光催化辅助电解水制氢(WEAP)活性.结果表明,生长了碳纳米管的光催化复合膜CNT/Fe-Ni/TiO2/Zn O修饰的Ni阳极的产氢速率分别比Fe-Ni/TiO2/Zn O修饰的Ni阳极和纯Ni片提高了93.7%和533.0%.     

Eu~(3 )、Si~(4 )共掺杂TiO_2光催化剂的协同效应

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了Eu/Ti/Si纳米光催化剂,并通过XRD、FT-IR、EPR等进行了表征.结果表明,掺入Eu3 和Si4 ,阻止了TiO2从锐钛矿晶型向金红石晶型的转变,使TiO2的粒径减小,且Eu3 能够促进Si4 进入TiO2的晶格中.以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了光催化剂的活性.测定了甲基橙在不同光催化剂上的吸附常数,探讨了催化剂对甲基橙的吸附机理.Eu3 和Si4 的最佳掺入量分别为wEu=0.03%、wSiO2=39.06%,且Eu3 和Si4 同时掺入TiO2光催化剂产生协同效应.讨论了光催化活性与催化剂性质的关系.     

氮掺杂多壁纳米碳管的合成和定量表征

 采用化学气相沉积法制备了 N 掺杂多壁纳米碳管, 并运用透射电子显微镜、N2 物理吸附、热重-差示扫描量热、程序升温氧化和 X 射线光电子能谱等手段对样品进行了表征. 结果表明, 纯化处理的纳米碳管表面 N 含量为 4.2%, 其中包括吡啶、己内酰胺、氧化吡啶、吡啶酮和吡咯等含氮官能团. 研究了各种含氮官能团燃烧的动力学行为. N 原子掺杂进入碳管的石墨结构中, 提高了表面碱性, 有可能用于催化与能源转化领域. 另外, 本文提供了一种可用于场发射器件的杯状闭合结构纳米碳合成方法.     

用高温热水解法制备高活性TiO2纳米微晶光催化剂

采用钛酸四西酯在有机溶剂中高温热水解与结晶同时进行的方法，制备了二氧化钛纳米微晶光催化剂．以XRD、BET、TEM、TG和DTA等方法对获得的微晶进行了表征．所制得的TiO2纳米微晶平均值径约为12nm，比表面积在100m2·g-1以上，并能在报宽的煅烧温度范围内保持锐钛矿型晶体结构．将它应用于光分解甲基橙，具有高的光催化活性．     

非金属元素掺杂纳米二氧化钛

二氧化钛在光电转化、光催化等众多领域具有重要的应用价值,但较宽的禁带宽度和较低的电子传递效率导致其光利用率较低.离子掺杂和纳米化是改变其能带结构、提高电子传输能力的有效策略,根据掺杂离子的性质,可分为金属离子掺杂和非金属元素掺杂.与传统二氧化钛相比,纳米二氧化钛具有特殊的表面效应和粒度效应,其化学活性、耐热性等都强于传...