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相似文献
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1.
申乾宏  杨辉  高基伟 《无机化学学报》2007,23(10):1758-1762
采用溶胶-凝胶法,通过钛酸丁酯水解制备了具有锐钛矿-金红石-板钛矿混晶晶粒的TiO2溶胶。以四磺酸酞菁铜(CuTsPc)为敏化剂,经水浴加热后获得具有可见光响应活性的TiO2溶胶。使用该溶胶浸渍-提拉涂膜,在室温下晾干即可得到酞菁敏化的TiO2薄膜(CuTsPc-TiO2)。对敏化溶胶的制备条件及薄膜的性能进行了考察,并探讨了CuTsPc的负载机理。结果表明:延长水浴时间或提高TiO2溶胶中的CuTsPc浓度有利于增大薄膜中CuTsPc的负载量。随着薄膜中CuTsPc量的增加,薄膜的可见光催化活性增强,但CuTsPc负载过多又会导致薄膜光催化活性降低。CuTsPc通过静电作用在TiO2胶粒表面发生吸附,从而实现在薄膜中均匀、牢固的负载,保证了CuTsPc-TiO2薄膜在循环使用过程中的稳定性。  相似文献   

2.
用电化学方法制备Ag3PO4/Ni薄膜,以扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对薄膜的表面形貌、晶相结构、光谱特性及能带结构进行了表征,以罗丹明B为模拟污染物对薄膜的光催化活性和稳定性进行了测定,采用向溶液中加入活性物种捕获剂的方法对薄膜光催化降解机理进行了探索.结果表明:最佳工艺下制备的Ag3PO4/Ni薄膜具有致密的层状表面结构,是由多晶纳米颗粒构成的薄膜.薄膜具有较高的光催化活性和突出的光催化稳定性,可见光下催化作用60 min,薄膜光催化罗丹明B的降解率是多孔P25 TiO2/ITO纳米薄膜(自制)的2.3倍;在保持薄膜光催化活性基本不变的前提下可循环使用6次.给出了可见光下薄膜光催化降解罗丹明B的反应机理.  相似文献   

3.
Ni控制掺杂TiO2薄膜的光电化学及光催化活性   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
采用溶胶-凝胶法通过分步控制工艺制备了镍离子不同掺杂方式的TiO2薄膜。通过甲基橙的光催化降解动力学来表征其光催化活性。结果表明:镍离子非均匀掺杂在掺杂量0.5%时可以明显增强TiO2的光催化活性,而均匀掺杂提高TiO2的光催化活性较小。光电化学表征结果显示:镍离子非均匀掺杂TiO2薄膜的瞬时光电流信号较强,说明其光生载流子易于生成且分离效果较好;循环伏安曲线表明,光照时Ni非均匀掺杂的TiO2薄膜改变了体系的氧化还原电位,说明了薄膜内建电场的建立。基于半导体的P-N结原理探讨了镍离子非均匀掺杂TiO2薄膜的光催化活性机理。  相似文献   

4.
陈芃  谭欣  于涛 《物理化学学报》2012,28(9):2162-2168
采用对向靶磁控溅射法在不同气压和Ar/O2流量比条件下, 以氟化SnO2 (FTO)导电玻璃为基底制备了多晶TiO2薄膜. 台阶仪测量结果显示所制备TiO2薄膜的平均厚度约为200 nm. 随着溅射气压的升高, TiO2薄膜由锐钛矿与金红石混晶结构转变为纯锐钛矿结构. 分别采用场发射扫描电镜(FESEM)和原子力显微镜(AFM)分析了不同气压和Ar/O2流量比对TiO2薄膜表面形貌的影响, 结果显示TiO2薄膜的表面粗糙度随溅射总气压和Ar/O2流量比的增加而增大. 以初始浓度为100×10-6 (体积分数)的异丙醇(IPA)气体为目标物检测所制备TiO2薄膜的光催化性能, 并分析该气相光催化反应的机理, 在紫外照射条件下异丙醇先氧化为丙酮再被氧化为CO2.当总溅射气压为2.0 Pa、Ar/O2流量比为1:1时, 溅射所得TiO2薄膜具备最优光催化活性并可在IPA降解反应中保持较高的催化活性和稳定性.  相似文献   

5.
以水溶性C60和TiO2粒子为前驱体,采用水热法制备了载有C60的锐钛矿型TiO2纳米粒子。应用X射线衍射、透射电子显微镜、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱对产物进行了表征。以对-硝基苯酚为模型污染物研究了产物的光催化活性,结果表明适量负载C60可以提高TiO2纳米粒子的光催化活性,C60起着传输电子、促进TiO2光生载流子分离的作用,且经7次循环使用后对-硝基苯酚的降解效率仍能达到74%。讨论了载有C60的TiO2纳米粒子光催化降解对-硝基苯酚的机理。  相似文献   

6.
纳米TiO2膜的可控制备及膜结构与光催化活性的关系   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
以钛醇盐为原料, 普通玻璃管为载体, 制备了纳米TiO2薄膜和固定床型光催化反应器. XRD, AFM以及厚度分析表明, 通过工艺的优化可以实现纳米TiO2薄膜的可控制备. 在优化工艺条件下, 薄膜中TiO2为锐钛矿型; 晶粒度为3~4 nm, 颗粒度为20~80 nm且大小可控; 单层膜的厚度为纳米级, 在纳米膜层上增加的膜层, 其粒子尺寸及膜厚仍可控制在纳米级, 从而并可以有效地防止薄膜龟裂. 采用UV-Vis吸光光度法对罗丹明B降解作用的试验结果表明, 反应器中纳米TiO2薄膜的光催化活性与TiO2的粒径有很大关系: 当粒径在20~30 nm时, TiO2薄膜的光催化活性很高, 表现出明显的量子效应; 当粒径超过60 nm时, 光催化活性显著降低. 膜的光催化活性不随膜层数及总厚度的增加而降低的实验结果说明, 纳米TiO2薄膜对紫外光的透过无不良影响.  相似文献   

7.
郝彦忠  蔡生民 《化学学报》2005,63(13):1201-1204
用恒电位法制备了多孔Al2O3薄膜, 通过在Al2O3薄膜孔内水蒸汽水解钛酸异丙酯生成了锐钛矿型TiO2微粒, 制备出了Al2O3与TiO2微粒的复合薄膜. 用XRD, SEM, 光电化学方法进行了研究. 实验表明: 该复合薄膜具有光电转换特性, 在光催化、光电化学太阳能转换中具有应用价值.  相似文献   

8.
贺凤龙  王苹  黄彦民 《无机化学学报》2015,31(11):2174-2180
以空心球状TiO2为基体、以片状TiO2为骨架,采用刮刀法制备了染料敏化太阳能电池的多孔TiO2光阳极薄膜。光电转化效率测试结果表明,当作为骨架支撑材料的片状TiO2含量为20wt%时,光阳极薄膜组装成太阳能电池的光电转化效率达到最高值4.53%,比商业P25制备的无孔无骨架TiO2薄膜电池(4.06%)及无骨架结构的多孔TiO2薄膜电池(4.17%)的性能均有显著提高。当片状TiO2的最佳含量为20wt%电池薄膜厚度为33μm时,太阳能电池光电转化效率进一步提升为7.06%。光电性能增强的原因是骨架结构有利于快速传输电子并增大染料吸附量。本研究通过设计制备具有骨架结构的多孔TiO2薄膜为提高染料敏化太阳能电池性能提供了新的思路。  相似文献   

9.
以空心球状TiO2为基体、以片状TiO2为骨架,采用刮刀法制备了染料敏化太阳能电池的多孔TiO2光阳极薄膜。光电转化效率测试结果表明,当作为骨架支撑材料的片状TiO2含量为20wt%时,光阳极薄膜组装成太阳能电池的光电转化效率达到最高值4.53%,比商业P25制备的无孔无骨架TiO2薄膜电池(4.06%)及无骨架结构的多孔TiO2薄膜电池(4.17%)的性能均有显著提高。当片状TiO2的最佳含量为20wt%电池薄膜厚度为33 μm时,太阳能电池光电转化效率进一步提升为7.06%。光电性能增强的原因是骨架结构有利于快速传输电子并增大染料吸附量。本研究通过设计制备具有骨架结构的多孔TiO2薄膜为提高染料敏化太阳能电池性能提供了新的思路。  相似文献   

10.
佟欣  陈睿  陈铁红 《物理化学学报》2011,27(8):1941-1946
以溶胶-凝胶法合成了具有微米级大孔孔道结构的锐钛矿晶型TiO2, 以紫外光催化降解染料罗丹明B (RhB)考察了大孔结构材料的光催化活性. 对比研磨粉碎后失去大孔结构的材料的光催化活性, 我们发现在相同的实验条件下, 大孔结构的TiO2并不具有更好的光催化效果, 即对于本文所合成的大孔结构TiO2, 单纯的微米级大孔的形貌对材料的光催化活性没有明显的促进作用, 而更多的TiO2外表面受到紫外光照射是促进光催化效果的直接原因. 由于研磨后样品颗粒尺寸不均匀, 为了避免颗粒大小不均匀对光催化活性的影响, 我们又用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚丙烯酸(PAA)为模板合成了形貌均匀尺寸不同的微球, 并证明了粒子尺寸越小催化效果越好.  相似文献   

11.
一种室温下制备多孔锐钛矿型TiO2薄膜的方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
 采用具有锐钛矿晶粒的TiO2溶胶与聚苯乙烯球形粒子混合制得涂膜液,通过浸渍提拉法制备薄膜,然后在超声波振荡条件下,以甲苯为溶剂,将薄膜中的聚苯乙烯球选择性地溶解去除,在室温下获得了锐钛矿型多孔TiO2薄膜. 与致密的TiO2薄膜相比,该多孔TiO2薄膜具有较高的光催化活性. 该方法有以下两方面的优点: 一是实现了多孔TiO2薄膜的室温制备,增大了薄膜基材的选择范围; 二是可以通过添加不同粒径的聚苯乙烯球,较为方便地实现了对薄膜孔径的调节.  相似文献   

12.
TiO2薄膜的吸附能力对罗丹明B光降解过程的影响   总被引:7,自引:0,他引:7  
采用浸涂的方法在玻璃表面制备了TiO2薄膜。X射线衍射和Raman光谱结果表明,薄膜全部由脱钛矿组成。通过罗丹明B的光降解实验考察了薄膜的催化活性,结果表明,薄膜的吸附性与罗丹明B的降解途径有很大的影响。  相似文献   

13.
The photocatalytic activity of TiO2 nanofibers immobilized on quartz substrates was investigated by evaluating the decomposition of organic pollutants. TiO2 nanofibers were synthesized by electrospinning the Ti-precursor/polymer mixture solution, followed by hot-pressing for enhancing the adhesion of TiO2-nanofiber films to the substrates. TiO2 started to crystalize in the anatase form at 500 °C and reached the optimal photocatalytic anatase/rutile phase ratio of 70:30 at a calcination temperature of 600 °C. The TiO2-nanofiber film was demonstrated to be an efficient photocatalyst by ranitidine decomposition under UV illumination and was proven to have a comparable photocatalytic activity with the well-known Degussa P25 nanoparticulate photocatalyst and excellent recyclability during 10 cycles of photocatalytic operation, indicating no loss of TiO2 nanofibers during photocatalytic operations.  相似文献   

14.
Fe–TiO2–SiC composite with photocatalytic activity has been synthesized by a low cost sonochemical process in the presence of citric acid. The addition of citric acid during the sonochemical process allows the formation of a photocatalytic coating of Fe–TiO2 onto silicon carbide. Experimental characterization results indicate that the composite was formed over all the surface of the silicon carbide (SiC) with an anatase crystalline TiO2 phase with iron incorporation. The incorporation of iron narrows the band gap of TiO2 which allow the absorbtion of light with a large wavelength. The obtained Fe–TiO2–SiC composite exhibits good enhanced photocatalytic activity for the degradation of rhodamine B under solar simulator irradiation in comparison with the commercial TiO2–P25.  相似文献   

15.
In this article, TiO2 films were synthesized by traditional spin coating method. To improve their photocatalytic activities, we deposited silver on these films by photodeposition. These films also were characterized by several testing techniques, such as X‐ray diffraction, ultraviolet–visible diffuse reflection spectrum, XPS, Raman spectroscopy (Raman), surface photovoltage spectroscopy, and SEM. The activity of different films was evaluated for degrading rhodamine B solution under visible illumination. The effects of AgNO3 solution concentration on photoinduced charge property and photocatalytic activity were investigated. The results show that the Ag‐TiO2 film immersed in 10?3 mol·L?1 AgNO3 solution exhibits higher activity, which is in good agreement with the characterization results. The weaker the surface photovoltage spectroscopy signal, the higher the photocatalytic activity. Moreover, the activity of some films is higher than that of international Degussa P‐25 TiO2 under visible illumination. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

16.
A series of Bismuth-doped titanium oxide (Bi-doped TiO2) thin films on glass substrates have been prepared by sol-gel dip coating process. The prepared catalysts were characterized by XRD and XPS. The photocatlytic activity of the thin film catalysts was evaluated through the photodegradation of aqueous methyl orange under UV illumination. The experiments demonstrated that the Bi-doped TiO2 prepared was anatase phase. The doped bismuth was in the 3+ oxidation state. The presence of Bi significantly enhanced the photocatalytic activity of TiO2 films. At calcination temperature of 500°C, with doping concentration of 2 wt %, Bi-doped TiO2 thin film showed the highest photocatalyic activity.  相似文献   

17.
CeO2/TiO2 nanocomposite was synthesized by particulate sol–gel method. The X-ray diffractogram shows the presence of cubic CeO2 and anatase TiO2 in the composite. The high resolution scanning electron micrographs reveal the nanoparticulate nature of the prepared composite. The composite absorbs UV light and exhibits near-band gap emission corresponding to TiO2 and deep level emission due to crystal defects. The Nyquist plot displays two semicircular arcs indicating the material heterogeneity. The physicochemical characteristics of the synthesized nanocomposite are in favour of its application as an ingredient of sunscreen formulations; under UV light the photocatalytic activity of CeO2/TiO2 composite, tested through the degradation of rhodamine B, is very much less than that by pristine anatase TiO2. Reduced adsorption of moisture by the nanocomposite is a possible reason for the observed very low photocatalytic activity.  相似文献   

18.
采用溶胶浸渍模板法制备了有序多孔的氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)薄膜。首先,在洁净的玻璃基片上通过浸渍-提拉工艺组装有序的聚苯乙烯微球(PS)阵列模板;然后再采用溶胶浸渍法将TiO2和ZnO溶胶灌充到PS模板微球的间隙内;最后通过煅烧去除PS而得多孔薄膜。采用SEM观察了薄膜的表面形貌,并用XRD对薄膜的性能进行了表征。结果表明,溶胶的浓度对薄膜形貌有着显著的影响。经煅烧后,TiO2和ZnO薄膜分别为锐钛矿和六方纤锌矿结构。此外,对模板的组装及溶胶的灌注过程进行了分析。  相似文献   

19.
通过简单的溶胶-凝胶法制备得到了小粒径的无定形TiO_2粒子,并将其沉积在多孔SiO_2膜层表面,多孔SiO_2膜层大的表面积有助于无定形TiO_2的良好分散,高度分散的无定形TiO_2粒子对膜层的光学性能影响较小,通过匹配合适的低折射率的SiO_2膜层,制备得到的SiO_2无定形TiO_2(SiO_2amorphous-TiO_2)膜层表现出和理想单层增透膜相似的光学性能。同时SiO_2amorphous-TiO_2的光催化性能显著提高,明显高于单层无定形TiO_2。而且SiO_2无定形TiO_2膜层甚至表现出比相应的负载锐钛矿型TiO_2的膜层,即SiO_2锐钛矿TiO_2,更高的光催化活性,这一反常现象的原因是,无定型TiO_2膜层表面丰富的羟基有助于减少空穴-电子对的复合,其相对疏松的结构能够加快光生电子-空穴的转移速率,而这些因素的影响超过了晶型结构对光催化活性的影响。同时SiO_2膜层的孔隙结构在浸渍-提拉镀制过程中,自发形成并不需要后续热处理过程,因此,整个SiO_2无定形TiO_2膜层的制备均可在室温下完成,能够实现其在不耐热基片上的应用。  相似文献   

20.
TiO2–hydroxyapatite (HAp) hybrid films were prepared by laminating TiO2 films with holes on the HAp film. We prepared transparent porous HAp film through spray pyrolysis deposition (SPD) method. The HAp possessed affinity against proteins. TiO2 films were prepared using phase separation of alkoxide. The holes provided from this process serve as an adsorption field and photocatalytic reaction field for reactants. This work demonstrated that the TiO2–HAp hybrid films produced by this process are candidates for photocatalytic decomposition of germs, viruses, and other biohazardous substances in the environment.  相似文献   

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