不同晶型和粒径的二氧化钛微粉对金属离子的吸附行为

考察了在流动注射的微柱分离富集体系中不同晶型和粒径的TiO2微粉对Cu2 , Cr3 , Mn2 , Ni2 , La3 , Eu3 , Ga3 , Mo(Ⅵ)和W(Ⅵ) 等金属离子的吸附pH条件及动态吸附容量, 并进行了比较; 初步探讨了TiO2微粉的吸附机制. 结果表明, 当TiO2的粒径大小相近时, 晶型对吸附容量的影响不可忽略; 当晶型相同时, 粒径的大小则起着重要的作用.     

金红石/锐钛矿混晶结构的TiO2薄膜光催化活性

采用磁控溅射法制备出一组金红石/锐钛矿混晶结构的纳米TiO2薄膜催化剂,并通过光催化降解苯酚实验考察该薄膜的催化性能.光催化实验证明,随着催化剂中金红石含量减少,催化剂的光催化活性逐渐提高.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、表面光电压谱(SPS)和原子力显微镜(AFM)结果表明,催化剂为金红石和锐钛矿混晶结构,并随着金红石含量减少,催化剂的表面羟基(OH)和桥氧(-O-)的含量逐渐增加,而且费米能级逐渐提高.表面羟基和桥氧是有利于光催化的"活性物种";费米能级的提高使TiO2/H2O界面处TiO2的表面带弯增大,导致了价带光生空穴参加光催化反应的几率增大,有效地促进了光生载流子的分离;这些因素是催化剂光催化活性逐渐提高的主要原因.     

N/F掺杂和N-F双掺杂锐钛矿相TiO2(101)表面电子结构的第一性原理计算

采用密度泛函理论(DFT)平面波赝势方法计算了N/F掺杂和N-F双掺杂锐钛矿相TiO2(101)表面的电子结构. 由于DFT方法存在对过渡金属氧化物带隙能的计算结果总是与实际值严重偏离的缺陷, 本文也采用DFT+U(Hubbard 系数)方法对模型的电子结构进行了计算. DFT的计算结果表明N掺杂后, N 2p轨道与O 2p和Ti 3d价带轨道的混合会导致TiO2带隙能的降低, 而F掺杂以及氧空位的引入对材料的电子结构没有明显的影响. DFT+U的计算却给出截然不同的结果, N掺杂并没有导致带隙能的降低, 而只是在带隙中引入一个孤立的杂质能级, 反而F掺杂以及氧空位的引入带来明显的带隙能降低. DFT+U的计算结果与一些实验测量结果能够较好地符合.     

A structure study of copper oxide for monolayer dispersion of anatase supported

The monolayer dispersion of copper oxide on the surface of anatase and its effect on the properties have been studied by X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and X-ray extended absorption fine structure(EXAFS).XPS results give an utmost dispersion capacity of 7.2mg/gTiO2.Strong interactions between copper oxide and anatase can be seen from EXAFS results.The structure of the supported CuO species is strongly dependent on the amount of CuO loading.When the content of CuO loading is below the utmost dispersion capacity,the surface of CuO/TiO2 is dominated by the highly dispersed CuO species having no-Cu-O-Cu-chains,The copper ion is located in an octahedral coordination environment,and the Cu－O-coordination distance is much longer than that in pure crystalline CuO,when CuO loading is exceeds the utmost dispersion capacity,crystalline CuO is formed on the surface of CuO/TiO2,From the result of the sturcture study,it is Cu-O octahedral Coordination and coordination distance change in comparation with pure crystalline Cuo on the surface CuO/TiO2 that have catalytic activity.     

锐钛矿型TiO2担载的Pd催化剂用于乙炔选择加氢的催化性能及其表征

Anatase TiO₂ nanospindles containing 89% exposed {101} facets (TiO₂-101) and nanosheets with 77% exposed {001} facets (TiO₂-001) were hydrothermally synthesized and used as supports for Pd catalysts. The effects of the TiO₂ materials on the catalytic performance of Pd/TiO₂-101 and Pd/TiO₂-001 catalysts were investigated in the selective hydrogenation of acetylene to polymer-grade ethylene. The Pd/TiO₂-101 catalyst exhibited enhanced performance in terms of acetylene conversion and ethylene yield. To understand these effects, the catalysts were characterized by H₂ temperature-programmed desorption (H₂-TPD), H₂ temperatureprogrammed reduction (H₂-TPR), transmission electron microscopy (TEM), pulse CO chemisorption, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and thermogravimetric analysis (TGA). The TEM and CO chemisorption results confirmed that Pd nanoparticles (NPs) on the TiO₂-101 support had a smaller average particle size (1.53 nm) and a higher dispersion (15.95%) than those on the TiO₂-001 support (average particle size of 4.36 nm and dispersion of 9.06%). The smaller particle size and higher dispersion of Pd on the Pd/TiO₂-101 catalyst provided more reaction active sites, which contributed to the improved catalytic activity of this supported catalyst.     

溶胶-凝胶-水热晶化法制备锐钛矿TiO2纳米膜的耐蚀性能

以钛酸正丁酯为前驱体, 采用溶胶-凝胶-水热晶化法在不锈钢(SS)表面制备TiO₂纳米膜. 利用X射线衍射(XRD)、Raman光谱、场发射扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和俄歇电子能谱(AES)表征了TiO₂纳米膜的晶型、表面形貌和表面化学组成. 通过极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了TiO₂纳米膜的耐蚀性能. 170 °C下水热晶化制备的锐钛矿TiO₂与450 °C焙烧制备的锐钛矿TiO₂的结晶度类似, 但两种TiO₂薄膜的表面结构存在明显差异, 水热晶化法制备的TiO₂纳米膜在3.5% (w) NaCl溶液中的耐蚀性能优于焙烧法制备的.     

贵金属掺杂锐钛矿TiO2光催化性能的第一性原理研究

本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对纯锐钛矿TiO2及贵金属（Ru、Pd、Pt、Ag和Au）掺杂锐钛矿TiO2的晶格结构、能带结构、电子态密度及光学性质进行了计算。结果表明：贵金属掺杂后TiO2的晶格体积都出现了不同程度的增大;Pd和Pt掺杂后TiO2体系的禁带宽度减小,Ru、Ag和Au掺杂后体系表现出了一定的金属属性,五种贵金属掺杂TiO2后吸收光谱都有红移的趋势。掺杂形成能计算表明,除Ru金属外,富氧条件下掺杂更容易实现。     

Yb2O3对TiO2/(O''+β'')-Sialon复相陶瓷中TiO2相变的影响

以纳米锐钛矿型TiO2粉和（O＇＋β＇）-Sialon粉为原料制备出了TiO2／（O＇＋β＇）-Sialon复相陶瓷，研究了Yb2O3添加剂对材料中锐钛矿型TiO2相变的影响，对其影响机制进行了探讨。采用XRD对材料进行物相组成和晶格参数表征。结果表明，Yb2O3对锐钛矿相变开始温度无明显影响，但对相变有显著的促进作用，随添加量的增加，其作用逐渐减弱。添加的Yb2O3同时以两种形式存在：一部分进入TiO2晶格，一部分堆积在TiO2晶粒表面。Yb^n＋进入TiO2晶格置换Ti^4＋和Yb^3＋与TiO2发生氧化还原反应促进相变，而存在于TiO2表面的Yb^3＋与TiO2相互作用形成Ti-O-Yb键而抑制相变。Yb2O3对锐钛矿相变的影响是这两方面机制共同作用的结果。     

磷掺杂锐钛矿二氧化钛能带结构的从头计算研究

用密度泛函方法优化了锐钛矿二氧化钛及其磷掺杂锐钛矿二氧化钛的晶体结构.研究揭示了用超胞模型研究未掺杂和P掺杂锐钛矿TiO2能带结构和态密度的可行性.计算结果对于提高TiO2光催化活性有意义.     

P掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理对不同P掺杂形式(P替位Ti, P替位O, 间隙P)的锐钛矿相TiO₂的晶格常数、电荷布居、能带结构、分态密度和吸收光谱进行了计算. 结果表明, P替位Ti时, TiO₂体积减小, P替位O和间隙P的存在使TiO₂的体积膨胀; 替位Ti的P和间隙P均有不同程度的氧化, 而替位O的P带有负电荷. 三种P掺杂形式均导致锐钛矿相TiO₂禁带宽度的增大, 并在TiO₂禁带之内引入了掺杂局域能级. P掺杂导致TiO₂禁带宽度增大的程度依次为: 间隙P>P替位Ti>P替位O. 吸收光谱的计算结果表明, P替位Ti并不能增强TiO₂的可见光吸收能力, 但间隙P的存在大幅提高了TiO₂的可见光光吸收能力, 间隙P有可能是造成实验上P掺杂增强锐钛矿相TiO₂光催化活性的重要原因. 关键词： P掺杂 2')" href="#">锐钛矿相TiO₂ 第一性原理